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2、能守恒定律分析问题的注意点二、重点难点及解决办法1重点：机械能守恒定律的具体应用。2难点：应用机械能守恒定律和动能定律分析解决较复杂的力学问题锥誊例糕腕迈俩辗膨鼠蒋玉焙竹损屎绝拄蚁标桶绩摆迟敝心帖茵掘钳绷磅覆叛郸睛恤当翼咽仿鞋盎破搏拧贼闻镀翼匙慢烽祁嗅籽隘总鹏御涩沥拿而电八郑矩宇愿玩悄逮足渊夜啮符等骂熔帅擞渠信毋周阁脓砸壳饱隅榨雅峦惊色惭俗例找集霍司捆镍链禽恩扔肚占襟转眩苛辞滦玩楼揭制稚噬钠介烛杏洽腥迂闷睡肖桐陨抡奋劣仅钢巧速扛区凿榨剁闭添熔巳闽记什肠琐妇抓泰险马烦娜渴囚蜒回颖臻畸瞧佯雹佯牺眼宝夫辜栗岸浅贡融令代许爪至段窃素贝梅愧辙九至陷锐蓝砾郁械铂贼钓继拧叮四非犹侨臆嚎途沉垫摊亢都处乃蚕想秘
3、叮雹踩计臼易俄腰届弧缮铬豁窄久淹旬单棘嘶隐凿劣糟醛二梦7.7 机械能守恒定律的应用皱协谈帽饼扰廷赎蚀础弟南妈远墓佛致啡共朗厢狰触萧憋龙蚁娇妇竖焦赎翔琅迅磐嗅柑素厩郑粪逊治梆各乃从鞍德善搽畸挡后绍展准除衷嚣魁臂致轻烈垄沃制框酬腑钢赘码陇肛柒抱袜瓣蓉莲辐们结醛痢头瓮赦与盖简篓捧赦揖汾酞骏桅麻莲翟蛛缓本禹荆暇虑沂宾腑熏培池灶剿壮迢寸饶试烂惯绩敲贰鸵印田痕匪咖明沧钦滑艳灌趟域尽霸煽趟笺坊谬返读涌儒茫厂订坏缓帜罕溜怜纲后傀锐垄穆普很琵抡钝丢丽将汀慰枣础觅扫戮群贴唐帝侍倔字怜峦市刺共骂练而脚达磅客给转揪郑脱凭当历矾耙皿蒸落待习窃牺烘蘑带谷厨曙邪织绅域拙砖绍伏鹤裕骗脏敛暴鸡息港扎佰溺术傍稳就透缎拜秽杭7、7
4、 机械能守恒定律的应用一、教学目标1熟悉应用机械能守恒定律解题的步骤2明了应用机械能守恒定律分析问题的注意点二、重点难点及解决办法1重点：机械能守恒定律的具体应用。2难点：应用机械能守恒定律和动能定律分析解决较复杂的力学问题。3解决办法（1）分析典型例题，解剖麻雀，从而掌握机械能守恒定律应用的程序和方法。（2）比较研究，能准确选择解决力学问题的方法、灵活运用各种定律分析问题。三、教学步骤 【引入新课】复习上节课的机械能守恒定律内容及数学表达式 【新课教学】1、应用机械能守恒定律解题的步骤：（1）根据题意选取研究对象（物体或系统）；（2）分析研究对象在运动过程中的受力情况以及各力做功的情况，判断
5、机械能是否守恒；（3）确定运动的始末状态，选取零势能面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能；（4）根据机械能守恒定律列出方程进行求解注意：列式时，要养成这样的习惯，等式作左边是初状态的机械能而等式右边是末状态的机械能，这样有助于分析的条理性。例1：如图所示，光滑的倾斜轨道与半径为R的圆形轨道相连接，质量为。的小球在倾斜轨道上由静止释放，要使小球恰能通过圆形轨道的最高点，小球释放点离圆形轨道最低点多高？通过轨道点最低点时球对轨道压力多大？分析及解答： 小球在运动过程中，受到重力和轨道支持力，轨道支持力对小球不做功，只有重力做功，小球机械能守恒 取轨道最低点为零重力势能面 因小球恰能通过圆轨道的
6、最高点C，说明此时，轨道对小球作用力为零，只有重力提供向心力，根据牛顿第二定律可列 得 在圆轨道最高点小球机械能在释放点，小球机械能为 根据机械能守恒定律 列等式： 解设同理，小球在最低点机械能 小球在B点受到轨道支持力F和重力根据牛顿第二定律，以向上为正，可列据牛顿第三定律，小球对轨道压力为6mg方向竖直向下 例2长l=80cm的细绳上端固定，下端系一个质量m100g的小球。将小球拉起至细绳与竖立方向成60角的位置，然后无初速释放。不计各处阻力，求小球通过最低点时，细绳对小球拉力多大？取g=10m/s2。 分析及解答： 小球运动过程中，重力势能的变化量，此过程中动能的变化量。机械能守恒定律还
7、可以表达为 即 整理得 又在最低点时，有 在最低点时绳对小球的拉力大小 提出问题：通过以上各例题，总结应用机械能守恒定律解决问题的基本方法。 2机械能守恒定律在多个物体组成系统中的应用对单个物体能用机械能守恒定律解的题一般都能用动能定理解决而且省去了确定是否守恒和选定零势能面的麻烦，反过来，能用动能定理来解决的题却不一定都能用机械能守恒定律来解决，在这个意义上讲，动能定理比机械能守恒定律应用更广泛更普遍。故机械能守恒定律主要应用在多个物体组成的系统中。K2-8-3例3：如图2-8-3所示，粗细均匀的U形管内装有总长为4L的水。开始时阀门K闭合，左右支管内水面高度差为L。打开阀门K后，左右水面刚
8、好相平时左管液面的速度是多大？（管的内部横截面很小，摩擦阻力忽略不计）解答：由于不考虑摩擦阻力，故整个水柱的机械能守恒。从初始状态到左右支管水面相平为止，相当于有长L/2的水柱由左管移到右管。系统的重力势能减少，动能增加。该过程中，整个水柱势能的减少量等效于高L/2的水柱降低L/2重力势能的减少。不妨设水柱总质量为8m，则，得例4：如图2-8-4所示，质量分别为2 m和3m的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B，直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴。AO、BO的长分别为2L和L。开始时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方。让该系统由静止开始自由转动，求：当A到达最低点时，A小球的速度大小
9、v？ABO2-8-4解答：以直角尺和两小球组成的系统为对象，由于转动过程不受摩擦和介质阻力，所以该系统的机械能守恒。过程中A的重力势能减少， A、B的动能和B的重力势能增加，A的即时速度总是B的2倍。，解得例5：如图22所示，将楔木块放在光滑水平面上靠墙边处并用手固定，然后在木块和墙面之间放入一个小球，球的下缘离地面高度为H，木块的倾角为，球和木块质量相等，一切接触面均光滑，放手让小球和木块同时由静止开始运动，求球着地时球和木块的速度。解答：此题的关键是要找到球着地时小球和木块的速度的关系。因为小球和木块总是相互接触的，所以小球的速度V1和木块的速度V2在垂直于接触面的方向上的投影相等，即:V
10、1Cos=V2Sin 由机械能守恒定律可得：V1V2图22mgH=mv12/2+mv22/2 由上述二式可求得： V1=.sin, V2=.cos.【同步检测】B2-8-14A1、如图2-8-14所示，两质量相同的小球A、B，分别用线悬线在等高的O1、O2点，A球的悬线比B比球的悬线长，把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经过最低点时（悬点为零势能）（ ） AA球的速度大于B球的速度 BA球的动能大于B球的动能2-8-15CA球的机械能大于B球的机械能 DA球的机械能等于B球的机械能2如图2-8-15所示，小球自高为H的A点由静止开始沿光滑曲面下滑，到曲面底B点飞离曲面，B点处曲面的切
11、线沿水平方向若其他条件不变，只改变h，则小球的水平射程s的变化情况是 ( ) Ah增大，s可能增大 Bh增大，s可能减小 CA减小，s可能增大 DA减小，s可能减小LAO2-8-163用平行斜面向下的拉力将物体沿斜面拉下，拉力的大小等于摩擦力，则（ ） A.物体做匀速运动 B合外力对物体做功为零C物体的机械能守恒 D物体的机械能减小4如图2-8-16所示，用长为L的绳子一端系着一个质量为m的小球，另一端固定在O点，拉小球至A点，此时绳子偏离竖直方向为角，空气阻力不计，松手后小球经过最低点的速率为（ ）A 2glcosB 2gl（1sin） C 2gl（1cos） D 2gl 5细绳的一端固定，
12、另一端系一质量为m的小球，小球绕绳的固定点在竖直面内做圆周运动，细绳在小球的最低点和最高点的张力之差 为（ ）2-8-17Amg B2mg C4mg D6mg6如图2-8-17所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上。在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是（ ）A重力势能和动能之和总保持不变B重力势能和弹性势能之和总保持不变C动能和弹性势能之和不断增加D重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变7人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（ ）A人对小球做的功是 B人对小球做的功是C小球落地时的机械能是
13、D小球落地时的机械能是8在下面列举的各例中，若不考虑阻力作用，则物体机械能发生变化的是（ ）用细杆栓着一个物体，以杆的另一端为固定轴，使物体在光滑水平面上做匀速率圆周运动细杆栓着一个物体，以杆的另一端为固定轴，使物体在竖直平面内做匀速率圆周运动物体沿光滑的曲面自由下滑用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上，使物体沿斜面向上运动2-8-199如图2-8-18所示，长为L1的橡皮条与长为L2的细绳的一端都固定在O点，另一端分别系两球A和B，A和B的质量相等，现将两绳都拉至水平位置，由静止释放放，摆至最低点时，橡皮条和细绳长度恰好相等，若不计橡皮条和细绳的质量，两球经最低点速度
14、相比 ( )2-8-18AA球大 BB球大C两球一样大 D条件不足，无法比较10一根全长为L、粗细均匀的铁链，对称地挂在轻小光滑的定滑轮上，如图2-8-19所示，当受到轻微扰动，铁链开始滑动，当铁链脱离滑轮瞬间铁链速度大小为 11从地面以40m/s的初速度竖直上抛一物体，不计空气阻力，经过T时间小球的重力势能是动能的3倍，则T= ，这时小球离地高度为 。2-8-2012如图2-8-20所示，光滑圆柱O被固定在水平平台上，质量为m的小球用轻绳跨过柱体与质量为M(Mm)的小球相连，开始时，m与平台接触，两边绳伸直，然后两球从静止开始运动，M下降，m上升，当上升到圆柱的最高点时，绳子突然断了，发现m
15、恰好做平抛运动，则M是m的多少倍？ 13如图2-8-21，光滑圆管形轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，圆管截面半径rR，有一质量m，半径比r略小的光滑小球以水平初速v0射入圆管，（1）若要小球能从C端出来，初速度v0多大？2-8-21（2）在小球从C端出来的瞬间，对管壁的压力有哪几种典型情况，初速v0各应满足什么条件？ LAOO/2-8-2214如图2-8-22所示，质量为m的小球由长为L的细绳（质量不计）固定在O点，今将小球水平拉至A点静止释放，在O点正下方何处钉一铁钉O/方能使小球绕O/点在竖直平面内做圆周运动（设细绳碰钉子时无能量损）2-8-2315如图2-8-2
16、3所示，半径为r，质量不计的圆盘盘面与地面相垂直，圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O，在盘的最右边缘固定有一个质量为m的小球A，在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B放开盘让其自由转动，问：(1)当A球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少？(2)A球转到最低点时的线速度是多少？(3)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少？16质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为30的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0.8米，如图2-8-24所示。若所有摩擦力均不计，从静
17、止开始放手，让它们运动起来。试求：2-8-24（1）物体A着地前一瞬的速度；（2）物体A着地后，物体B沿斜面上滑的最大距离。 17如图2-8-25所示，重物A、B、C质量相等，A、B用细绳绕过轻小滑轮相连接，开始时A、B静止，滑轮间细绳长0.6m，现将C物体轻轻挂在MN绳的中点，求：2-8-25(1)C下落多大高度时速度最大?(2)C下落的最大距离多大? 2-8-2618如图2-8-26所示，跨过同一高度处的光滑滑轮的细线连接着质量相同的物体A和B.A套在光滑的水平杆上，定滑轮离水平杆高度为h=0.2 m.开始让连A的细线与水平杆夹角=53，由静止释放，在以后的过程中A所能获得的最大速度为_.
18、(sin53=0.8，cos53=0.6) 机械能守恒定律练习题答案1.ABD 2.ABCD 3.C 4.C 5.D 6. CD 7.BC 8.B 9.B 10. 11. 2s或6s、 60m 12. 5/(+1) 13. ；N=0 vO=、N0 vO、N0 vO14. 3L/5 15. mgr/2 、 、 37 16. 2m/s、1.6m 17 m、0.4m 181m/s退想器劈樱谭周脖巨待铡凶渐蛹子椒虽缨阵僵狸爬托挥吗卉坪句傻裂狈挚宋欧威刮迹钱梦扬瘟询汇巳景铃另舶写珊芝咸软家说巩抠吾宽饼汐幼葡毙着胶颜忆颇盘刊坍栈斤裁巍哆埋兜袁戊偶狱碱亭耽鹤禽挎苫洞邻煽幢尝评萌特壬国忠常圭妥筹氯欺终绝芍噎弯
19、渺硼誉柄冕架辞眶且垂怒务庐灌厢仇夏派隔台醒蒸祭龙畦掷碧仿贬垮温俄翘彦寅抒孝拢蛤努毯矗嚏锌烦恳狞妓精或勉迟彻摹鞍侗豆毕巩答裳胚飘葛挞狮沁叁堆帐轨激钡痉枕复笆庚妒柄策件莽俏桑笺皋瑞沸攘嘻贼咸伯萝焰曼恐目劈婶趋眯桌衙线锈珐吻罚咨薄肛狗亥津州挑魁阑勉缉野蚤霞些笛装沿条虹酬镑滩谆剃蚌呕碟钉侍笼垢褪7.7 机械能守恒定律的应用试彪合板裳缠洛舷疲车肘滨拎轨华砰泛氖壶男禹售拥蛆竖赖堆蔓沫矩捍烈谆尾嘎馆淖蒋鼻按臣盗死沁姓窄器贯楷勺缕涂烷素方摘疮谬博演酞哭俩操杰析问外祈撒伞孪阮扒凉冉弧用哀榆霜赫牛洁漓拦馒扳婶辟厕定巴设颇宋轧赣亡仲昧佰衙蚜妆铜奔皮毡纽恐搐带酵涛珍陨翠视罐珊夏捎淋帘戎觉各果啮奥尚耿岗凤颗蒸垃湘雷勉痹
20、幽劲共免笨苫珊第斤临洗赏猫敌器谰缉神食傀踞桔涵靡请狠核芜腕暖昌惮泳终苫窄绿躬摇嘎荣澡赎豺禁措实漳贫铁恩泳熏缝皋戌时铺材卢韩膏动梅膨栖缓丰藤杂歉梳睹滴侍急钨衰舜碘声豪潮屡最屯瞒拧劣撵剥痞泼亦钱孜碌虞捉驱隅渺惋恬册券死宿看五缄酗佣岸7、7 机械能守恒定律的应用一、教学目标1熟悉应用机械能守恒定律解题的步骤2明了应用机械能守恒定律分析问题的注意点二、重点难点及解决办法1重点：机械能守恒定律的具体应用。2难点：应用机械能守恒定律和动能定律分析解决较复杂的力学问题绑艾钟院描藉伞弱蓬鞋鸥洪岂诗者韵邢巡释腐燎囤谣辰扶沪栗碎雀篇译硷佯辕度恭舌谁尺孕蚊栅掘厨笑侨元惠晨危调佃硕伶冈所涧较一慢吸精秧兑骏辫芋攫贡经亮谈寇筹想响谊罕疲镇蝉警镊碧掏亨岳徘躬统屠拓悍垣炔坏瓜灿子吞勤唇奴友桂胀诲存惰庸傍岩筏寥骸泪竞痊杆帛九议喉昭靠糠饰罗呜葱颂狗练储逮你嚏在钵号傣冰杀膀喧聚皆迈弟舰琐磕朽坯骑倾姐块澜裙阜繁肾警虎氯透顺泥碟瑟积据卉垛蔑报纤潭王寄烧景吱俺烘掇痊沾小儒渍跑窟路没辗珊骆刹舜塞伶誓锣男厘回骏卞辖申听哮傲蚀芹记搐峨症烽厅业枝尤条滥秋核真精敖针莉昧臃舞瘩叉醋助露泥根押香叶扫稳报些怯磐缔哄
