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机械能守恒定律专题

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机械能守恒定律专题

例1：

例2：如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接。弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（ ）

A:

圆环的机械能守恒 B:

弹簧弹性势能变化了mgL3

C: 圆环下滑到最大距离时，所受合力为零

D: 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变

突破训练（多选）：如图所示，轻弹簧放置在倾角为30的光滑斜面上，下端固定于斜面底端，重10N的滑块从斜面顶端a点由静止开始下滑，到b点接触弹簧，滑块将弹簧压缩最低至点，然后又回到a点，已知ab=1m，bc=0.2m，下列说法正确的是（ ）

A、整个过程中滑块动能的最大值为6J

B、整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6J

C、从b点向下到c点过程中，滑块的机械能减少量为6J

D、从c点向上返回a点过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒

例3：

突破训练1（多选）：如图质量相同的两物体a、b,用不可伸长的轻绳跨接在一轻质定滑轮两侧,a在水平桌面的上方,b在水平桌面上,初始时用力压住b使a、b静止,撤去此压力后,a开始运动.在a下降的过程中,b始终未离开桌面.(忽略一切摩擦阻力和空气阻力)在此过程中( )

A､a的动能小于b的动能

B､a的动能等于b的动能

C､两物体所组成的系统机械能增加

D､物体a克服绳拉力做的功等于物体a机械能的减少量

突破训练2 ：如图所示，左侧竖直墙面上固定半径为R=0.3m的光滑半圆环，右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一光滑直杆。质量为gma100的小球a套在半圆环上，质量为gmb36的滑块b套在直杆上，二者之间用长为ml4.0的轻杆通过两铰链连接。现将a从圆环的最高处静止释放，使a沿圆环自由下滑，不计一切摩擦，a、b均视为质点，重力加速度2/10smg。求：

（1）小球a滑到与圆心O等高的P点时的向心力大小；

（2）小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点的过程中，杆对滑块b做的功。

突破训练3：（多选）如图所示,A、B两物块由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B和物块C在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为5m,B的质量为2m、C的质量为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.弹簧弹性势能表达式为221kxEp，下列说法正确的是( )

A､斜面倾角30

B､A获得最大速度为kmg542

C､C刚离开地面时,B的加速度为零

D､从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B、C以及弹簧组成的系统机械能守恒

突破训练4(多选）：如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离为d时（图中B处），下列说法正确的是（ ）

A．环与重物、地球组成的系统机械能守恒

B．小环到达B处时，重物上升的高度也为d

C．小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于22

D．小环下落到B处时的速度为gd22-3

例4：如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切。BC为圆弧轨道的直径。O为圆心，OA和OB之间的夹角为α（37），一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：

（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；

（2）小球到达A点时动能的大小；

（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。突破训练1：轻质弹簧原长为l2，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为l5的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数为。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。

（1）若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；

（2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。

突破训练2：图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面。一质量为m的游客（视为质点）可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力。

（1）若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，OD=2R，求游客滑到B点时的速度Bv大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功fW；

（2）若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h。（提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受向心力与其速率的关系为rvmF2向）

突破训练3：如图，与水平面夹角37的斜面和半径R=0.4m的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内。滑块从斜面上的A点由静止释放，经点后沿圆轨道运动，通过最高点时轨道对滑块的弹力为零。已知滑块与斜面间动摩擦因数25.0。（2/10smg，6.037sin，37cos）求：

（1）滑块在C点的速度大小cv；

（2）滑块在B点的速度大小Bv；

（3）A、B两点间的高度差h。

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机械能守恒定律高考专题复习

机械能守恒定律高考专题复习

1 第八章机械能守恒定律专题

考纲要求：

1．弹性势能、动能和势能的相互转化——一Ⅰ级

2．重力势能、重力做做功与重力势能改变的关系、机械能守恒定律——一Ⅱ级

3．实验 验证机械能守恒定律

知识达标：

1．重力做功的特点 与 无关．只取决于

2 重力势能；表达式

（l）具有相对性．与 的选取有关．但重力势能的改变与此

（2）重力势能的改变与重力做功的关系．表达式 ．重力做正功时．

重力势能 ．重力做负功时．重力势能 ．

3．弹性势能；发生形变的物体，在恢复原状时能对 ，因而具有 ．

这种能量叫弹性势能。弹性势能的大小跟 有关

4．机械能．包括 、 、 ．

5．机械能守恒的条件；系统只 或 做功

6 机械能守恒定律应用的一般步骤；

（1）根据题意．选取 确定研究过程

（2）明确运动过程中的 或 情况．判定是否满足守恒条件

（3）选取 根据机械能守恒定律列方程求解

经典题型：

1．物体在平衡力作用下的运动中，物体的机械能、动能、重力势能有可能发生的是

A、机械能不变．动能不变 B 动能不变．重力势能可变化

7.8.1机械能守恒定律(导学案)

7.8.1机械能守恒定律(导学案)

小组化个别辅导高效课堂 物理学科导学案 班级： 高一（____） 姓名：___________ 主备人：张永 审核人：高一物理组 编写日期 ：2010-5-7 实际教学日期

总课题 机械能守恒定律 总课时 第24 课时

课题 机械能守恒定律 课型 新授课

教

学

目

标 知识与技能

1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化．

2．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件．

3．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。

过程与方法

学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒．

情感、态度与价值观

通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，应用机械能守恒定律解决具体问题．

教学

重点 1．掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容．

2．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式．

教学

难点 1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件．

2．能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有

学法

指导 自主阅读、合作探究、精讲精练、

教学

准备

教学

设想 预习导学→引导点拨→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升

教 学 过 程

师 生 互 动 补充内容或错题订正

任务一 预习导学

复习：重力势能、动能表达式是什么？动能定理表达式什么？

一、动能和势能的相互转化

演示：如图，试分析：

机械能守恒定律专题复习

机械能守恒定律专题复习

1 第七章 机械能守恒定律

一、选择题(共15小题。,1~12小题只有一个选项正确,13~15小题有多个选项正确;)

1.下列说法中正确的是( )

A.物体受力的同时又有位移发生，则该力对物体做的功等于力乘以位移

B.力很大，位移很大，这个力所做的功一定很多

C.机械做功越多，其功率越大

D.汽车以恒定功率上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较大的牵引力

2.一小石子从高为10 m处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能 (以地面为参考平面)，g=10 m/s2，则该时刻小石子的速度大小为( )

A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s D.20 m/s

3.从空中以30 m/s的初速度水平抛出一个重10 N的物体，物体在空中运动4 s落地，不计空气阻力，g取10 m/s2，则物体落地时重力的瞬时功率为( )

A.400 W B.500 W C.300 W D.700 W

4.将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v -t图象如图所示。以下判断正确的是( )

A.前3 s内货物处于失重状态

B.最后2 s内货物只受重力作用

C.前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同

D.第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒

5.如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上。若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则( )

A．物体到海平面时的重力势能为mgh

B．从抛出到落至海平面，重力对物体做功为mgh+12mv02

C．物体在海平面上的动能为mgh

D．物体在海平面上的机械能为12mv02

6.如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后,A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块( ) 2 A.速率的变化量不同

机械能守恒定律

机械能守恒定律

姓名：

-1- F．机械能守恒定律(基础计算)

一、填空题

1．一个物体从离地高H＝10m处以初速度v0＝8m/s斜向上抛出，空气阻力不计，则其经过抛出点上方h＝2m高处时的速度大小为 m/s，落地时的速度大小为 m/s。

2．一个物体的质量m＝5kg，从地面以大小为v0＝10m/s的初速度竖直向上抛出，空气阻力不计，当它到达离地高h＝3m处时物体的机械能为 J，此时物体的速度大小为 m/s。

3．一个质量为m的物体以沿斜面方向的初速度v0冲上一个光滑斜面，冲到斜面上高为h处时它的机械能为 ，此时它的速度大小为 ，它的动能为 。

4．一个物体从斜面底端以沿斜面方向的初速度v0沿着倾角为α的光滑斜面上滑，它能上滑的最大高度为 ，能上滑的最大距离为

。当它上滑到高度为 时，它的速度将减小到v0/2。若以斜面底端为势能零点，当它上滑到高度为 时，它的动能和势能相等。

5．一个质量为m的物体在离地面高为H处以初速度v0水平抛出，空气阻力不计。若以地面为势能零点，当它的高度下降了h时（h＜H），物体的重力势能减少了

，这时物体的重力势能为 ，物体的动能为 ，物体的机械能为 。

6．将一个小球竖直向下抛出，设小球与地面碰撞前后的速度大小不变，要使小球着地后回跳的高度比抛出点还高H＝5m，不计空气阻力，则将它竖直下抛的速度必须为 m/s。

二、选择题

7．下列各种运动中，符合机械能守恒条件的是（ ）。

（A）跳伞运动员在空中匀速下降的过程

（B）用细绳竖直拉着一个物体匀速上升的过程

（C）一个物体以某一初速度沿光滑曲面下滑的过程

（D）汽车以不变的速率驶过圆弧形拱桥的过程

8．下列各式中，能正确表示机械能守恒定律的是（ ）。

（A）Eｐ＋Ek＝恒量 （B）ΔEｐ＝－ΔEk