微型专题6:机械能守恒定律的应用ppt课件
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1、微型专题6 机械能守恒定律的应用,第四章 机械能和能源,内容索引,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,重点探究,判断机械能是否守恒的方法: (1)做功条件分析法:若物体系统内只有重力和弹力做功,其他力均不做功,则系统机械能守恒,具体有三种表现: 只受重力、弹力,不受其他力; 除受重力、弹力外还受其他力,其他力不做功; 除重力、弹力外还有其他力做功,但其他力做功的代数和为零. (2)能量转化分析法:若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变成其他形式的能(如没有内能增加),则系统的机械能守恒.,一、机械能是否守恒
2、的判断,例1 (多选)如图1所示,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上,现将一小球从图示位置静止释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到落至地面的过程中,下列说法正确的是 A.斜劈对小球的弹力不做功 B.斜劈与小球组成的系统机械能守恒 C.斜劈的机械能守恒 D.小球机械能的减少量等于斜劈动能的增加量,图1,答案,解析,解析 小球有竖直方向的位移,所以斜劈对小球的弹力对球做负功,故A选项错误; 小球对斜劈的弹力对斜劈做正功,所以斜劈的机械能增加,故C选项错误. 不计一切摩擦,小球下滑过程中,小球和斜劈组成的系统中只有动能和重力势能相互转化,系统机械能守恒,故B、D选项正确.,1.多个物体组成的系统,就
3、单个物体而言,机械能一般不守恒,但就系统而言机械能往往是守恒的. 2.关联物体注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系. 3.机械能守恒定律表达式的选取技巧 (1)当研究对象为单个物体时,可优先考虑应用表达式Ek1Ep1Ek2Ep2或EkEp来求解. (2)当研究对象为两个物体组成的系统时:若两个物体的重力势能都在减少(或增加),动能都在增加(或减少),可优先考虑应用表达式EkEp来求解. 若A物体的机械能增加,B物体的机械能减少,可优先考虑用表达式EA增EB减来求解.,二、多物体组成的系统机械能守恒问题,例2 如图2所示,斜面的倾角30,另一边与地面垂直,高为H,斜面顶点上有一定滑
4、轮,物块A和B的质量分别为m1和m2,通过轻而柔软的细绳连接并跨过定滑轮.开始时两物块都位于与地面距离为 H的位置上,释放两物块后,A沿斜面无摩擦地上滑,B沿斜 面的竖直边下落.若物块A恰好能达到斜面的顶 点,试求m1和m2的比值.滑轮的质量、半径和摩 擦均可忽略不计.,答案,解析,图2,答案 12,解析 设B刚下落到地面时速度为v,由系统机械能守恒得:,A以速度v上滑到顶点过程中机械能守恒,则:,针对训练 如图3所示,在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量为m的球,杆可绕轴O无摩擦的转动,使杆从水平位置无初速度释放.求当杆转到竖直位置时,杆对A、B两球分别做了多少功?,答案,图3,解析,解
5、析 设当杆转到竖直位置时,A球和B球的速度分别为vA和vB.如果把轻杆、两球组成的系统作为研究对象,因为机械能没有转化为其他形式的能,故系统机械能守恒,,因A球与B球在各个时刻对应的角速度相同, 故vB2vA ,例3 为了研究过山车的原理,某兴趣小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为37、长为l2 m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与半径为R0.2 m的竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的.其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图4所示.一个质量m1 kg的小物块以初速度v05 m/s从A点沿倾 斜轨道滑下,小物块到达C点时速度vC4 m/s.取g 10 m
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