1、第八章 机械能第七章 机械能七、机械能守恒定律的应用七、机械能守恒定律的应用高 中物理第一册高中物理第一册 hl l1、机械能守恒定律的表述是什么?在 只有重力(弹力)做功 的情况下,物体的动能和重力(弹性)势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。2、机械能守恒的条件是什么?a.只有 重力和弹力做功。b.虽有 重力与弹力以外的力, 但 其它力做功为 0。例题 1、一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下,斜面高 1米,长 2米。不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大?解法一: 物体下滑过程的受力分析如图所示,初位置 :E1=Ek1+Ep1=0+mgh末位置 :E2=Ek2+Ep2=即: mg
2、h=m/s=4.4m/s根据机械能守恒定律 E1=E2得:取斜面底端水平面为零势能面。支持力不做功,只有重力做功,故机械能守恒。ABhGN初 位置末位置解法二 :取下滑的物体为研究对象,其受力如图所示, 把重力分解为 G1=Gsin, G2=Gcos根据牛顿第二定律 F=ma 得 a=F/m=G1/m=gsin(1)根据匀变速运动的速度位移公式 得 (2)Sin=h/s(3) 解 (1)(2)(3)得 V=4.4m/sG1G2使用机械能守恒定律解题的一般步骤( 1)选取研究对象 ,确定研究对象的运动过程;( 2)分析研究对象在运动过程中的受力情况,弄清是否只有重力做功,判定机械能是否守恒;(
3、3)确定零势能面 ,并确定物体的始末位置的机械能,( 4)根据机械能守恒列守恒方程,统一单位后代入数据进行计算;例题 1、一个物体从光滑曲面顶端由静止开始滑下,斜面高 1米,不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大?E1=mghE2=E1=E2例题 2、把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆。摆长为 l, 最大偏角为 。 小球运动到最底位置时的速度是多大?例题 2、把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆。摆长为 l, 最大偏角为 。 小球运动到最底位置时的速度是多大?解法一: 摆动过程中小球的受力如图所示, 但拉力不做功 只有重力做功,故机械能守恒, 取小球在最低位置时所在的水平面为参考平面
4、 初 位置 E1= mgh 末 位置 E2= 根据机械能守恒定律 E1=E2得: mgh= -(1)h=l(1-cos ) -(2)解( 1)( 2)得 hl lGT初 位置末 位置取小球在最高位置时所在的水平面为参考平面 初位的机械能为 E1=0 末位的机械能为 E2=-mgh+ 根据机械能守恒定律 E1=E2得: 0=-mgh+ -(1)解法二 :如何利用机械能守恒定律来解题: 1、遵循正确的解题步骤; 2、一定要作受力分析图,弄清楚物体运动,确定是否只有重力做功;3、一定要找准初末位置的动能和势能; 四、巩固练习四、巩固练习 如图, 如图所示, 光滑 的倾斜轨道与半径为 R的 光滑 圆形轨道相连接,质量为 m 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高点多高?通过轨道最低点时球对轨道压力有多大?初位置末位置R2Rh