74机械能守恒定律一学案文档格式.docx

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如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和重力势能的相互时，机械能的保持不变．

3.一个小球在真空中自由下落，另一个质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方．在这两种情况下，重力所做的功相等吗？

重力势能各转化成什么形式的能量？

4．只有重力做功和只受重力是一回事吗？

【预学疑难】

◇课堂互动◇

7.5机械能守恒定律

（一）

【学习内容】

1．观察演示实验1：

如右图

问题：

这个小实验中，小球的受力情况如何？

各个力的做功情况如何？

这个小实验说明了什么？

2．观察演示实验2：

如图，水平方向的弹簧振子．

得出结论：

【交流提升】机械能守恒内容：

守恒条件：

3．问题：

按教材图7.8－3用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体在A处的机械能和B处的机械能相等．

推导过程：

【交流提升】机械能守恒定律表达式：

【典例导学】

1．对机械能守恒定律条件的理解

例1．如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图B、C中的斜面是光滑的，图A、D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，大小与摩擦阻力相等，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动．分析说明这四个图所示的运动过程中机械能是否守恒．

【交流提升】机械能守恒的条件的具体三种表述：

例2．关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是（）

A．做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒

B．做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒

C．外力对物体所做的功等于0时，机械能一定守恒

D．物体若只有重力做功，机械能一定守恒

2．对机械能守恒定律的简单应用

例3．把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，如图．摆长为L，最大偏角为θ．小球运动到最低位置时的速度是多大？

解：

如选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面

如选择B点所在的水平面作为参考平面

小结：

【随堂训练】

1．下列实例（均不计空气阻力）中的运动物体，机械能守恒的应是（）

A．被起重机吊起的货物正在加速上升

B．物体做平抛运动

C．物体沿粗糙斜面匀速下滑

D．一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物沿竖直方向做上下振动

2．从离地高为H的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体，它上升h后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中正确的是（不计空气阻力，以地面为参考面）

A．物体在最高点时机械能为mg（H＋h）

B．物体落地时的机械能为mg（H＋h）＋

mv2

C．物体落地时的机械能为mgH＋

mv2

D．物体在落回过程中，经过阳台时的机械能为mgH＋

3．如图所示，轻弹簧下端挂一质量为m的物体，另一端悬挂于O点，现将物体拉到与悬

点等高的位置并保持弹簧处于原长状态，放手后物体向下运动．在运动到悬点O正下方的

过程中，下列说法正确的是（）

A．物体和地球组成的系统机械能守恒

B．物体和地球组成的系统机械能在减少

C．物体、地球和弹簧三者组成的系统机械能守恒

D．全过程的初、末状态相比，重力势能和弹性势能之和增加了

◇课后评价◇

班级姓名学号

1．下列实例中的运动物体，哪些机械能不守恒（）

A．跳伞运动员在空中匀速下降

B．滑雪运动员自高坡顶上自由下滑（不计空气阻力和摩擦）

C．汽车在水平路面上匀速行驶

D．集装箱被吊车匀速地吊起（空气阻力不计）

2．汽车上坡时，如果牵引力的大小等于摩擦力，不计空气阻力，那么，下列说法中哪一个是正确的（）

A．汽车匀速上坡

B．汽车在上坡过程中机械能减小

C．汽车在上坡过程中机械能增大

D．汽车在上坡过程中，动能减小，势能增大，总的机械能不变

3．将物体由地面竖直上抛，不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H．当物体在上升过程中的某一位置时，它的动能是重力势能的2倍，则这一位置的高度为（）

A．H/4B．H/3

C．H/2D．2H/3

4．质量为m的物体从距地面高为H的平台边缘以初速度v0竖直向下抛出．若不计空气阻力，则物体下落到距地面高为h时的动能为下列中的哪一种（）

A．mgh+

B．mgH-mgh

C．mgH+

-mghD.mgH+

+mgh

5．质量为100克的钢球放在被压缩的竖直放置的弹簧上端，当弹簧释放时将球竖直向上抛出，若球上升到3米高处时具有2米/秒的速度，则弹簧的弹性势能为下列中的哪一个

A．0.2焦B．2.74焦（）

C．2.94焦D．3.14焦

6．如图所示是物体从离地面某一高处自由下落时动能、重力势能、机械能随下落距离h变化的图象．下列说法中正确的是（）

A．b表示动能随h变化的图象

B．b表示重力势能随h变化的图象

C．c表示动能随h变化的图象

D．a表示机械能随h变化的图象

7．以10m/s的速度将质量是m的物体竖直向上抛出，若空气阻力忽略，g＝10m/s2，则

（1）物体上升的最大高度是多少?

（2）上升到何处时重力势能和动能相等?

8．以20米/秒的速度竖直上抛一物体，在高于抛出点多少米处，它的重力势能4倍于动能？

当物体运动到动能4倍于重力势能的位置时，它的速度是多少米/秒？

9．细绳的一端固定，另一端系一质量为m的小球．小球绕绳的固定点在竖直平面内做圆周运动，细绳在最低点和最高点的张力差是多少？

10．弓箭是古代的重要兵器．一人站在6米高的城墙上向城外的敌人张弓射箭，当人将拉紧了弓弦释放时，箭被射出，设箭的质量为50克，射中敌人时箭的速度为40米/秒，那么，弓弦的弹性势能是多少焦（g取10米/秒2，不计人的高度和空气阻力）？

11．如右图所示，一物体沿竖直平面内的

圆弧形光滑轨道从P处由静止开始下滑．当圆弧半径为R时，它滑至下端Q处时的速度为v，若将圆弧半径增至3R，那么，它滑至Q处时的速度为多少（Q处与水平面相切）？

12．在高为h、长为l的光滑斜面顶端装有滑轮，斜面底端放有一物体m，通过滑轮上的细线吊着一个重锤M，由于重锤的下落，使物体m沿斜面上升，要使物体m能上升到斜面顶端，重锤M原来离地的高度H最少是多少？

（滑轮质量、摩擦均不计，M视为质点）