8.机械能守恒定律 MYKONGLONG
8．机械能守恒定律
ZIZHUXUEXI 自主学习 自覺學习我发行 动能与势能的相互转化: (1)机槭能:动能与势能(包括重力势能和弹性势 能)统称为机械能 (2)动能与势能之间的相互转化是通过重力或弹力做 功来实现的 ①动能与重力势能间的转化:只有重力做功时,若重力做 正功,则重力势能转化为动能;若重力做负功,则动能 转化为重力势能 MYKONGLONG
1．动能与势能的相互转化： (1)机械能：________与势能(包括______势能和 ______势 能)统称为机械能． 动能 重力 弹性 (2) 动能与势能之间的相互转化是通过______ 或______ 做 功来实现的． 重力 弹力 ①动能与重力势能间的转化：只有重力做功时，若重力做 正功，则___________转化为______；若重力做负功，则______ 转化为___________． 重力势能 动能 动能 重力势能
②动能与弹性势能间的转化:被压缩的弹簧把物体弹出去, 射箭时绷紧的弦把箭弹出去,这些过程中弹力做正功, 弹性势能转化为动能 2.机械能守恒定律: (1)内容:在只有重力或弹力做功的系统内,物体的动能与 势能可以相互转化,而总机械能保持不变. (2)表达式:E1+En1=_Eu2+E2,或△En+△E=0 (3)条件:在系统内,除重力或弹力做功外,其他外力不做 MYKONGLONG
②动能与弹性势能间的转化：被压缩的弹簧把物体弹出去， 射箭时绷紧的弦把箭弹出去，这些过程中弹力做 _______ 正 功， ____________转化为_______. 动能 2．机械能守恒定律： 弹性势能 (1)内容：在只有重力或弹力做功的系统内，物体的动能与 ________可以相互转化，而总机械能保持不变． (2)表达式：Ek1＋Ep1 ＝__________，或ΔEp＋ΔEk ＝0. (3)条件：在系统内，除重力或弹力做功外，其他外力不做 功． Ek2＋Ep2 势能
3.下列物体中,机械能守恒的是(A) A.做竖直上抛运动的物体 B.被匀速吊起的集装箱 C.一物体从斜面上匀速滑下 D.在粗糙水平面上运动的物体 解析:做竖直上抛运动的物体仅受重力作用,故机械能守 恒;被匀速吊起的集装箱,除受重力外,还受到一个竖直向上 大小等于重力的力作用,故机械能增加;物体从斜面匀速滑下, 表明物体还受到一个沿斜面向上的力,故机械能不守恒;在粗 糙水平面上运动的物体,所受摩擦力做负功,故机械能不守恒 MYKONGLONG
3．下列物体中，机械能守恒的是( ) A．做竖直上抛运动的物体 A B．被匀速吊起的集装箱 C．一物体从斜面上匀速滑下 D．在粗糙水平面上运动的物体 解析：做竖直上抛运动的物体仅受重力作用，故机械能守 恒；被匀速吊起的集装箱，除受重力外，还受到一个竖直向上、 大小等于重力的力作用，故机械能增加；物体从斜面匀速滑下， 表明物体还受到一个沿斜面向上的力，故机械能不守恒；在粗 糙水平面上运动的物体，所受摩擦力做负功，故机械能不守恒．
4.关于机械能,以下说法正确的是(D) A.物体在平衡力作用下运动,其机械能不变 B.作用在物体上的合力不做功,物体的机械能一定守恒 C.当作用在物体上的动力所做的功等于物体克服阻力所 做的功时,物体的机械能保持不变 D.物体在运动过程中只有重力做功,受到的其他外力不 做功时,物体的机械能守恒 解析:在平衡力作用下运动的物体,其动能不变,但机械 能不一定守恒,如匀速上升的物体 MYKONGLONG
4．关于机械能，以下说法正确的是( D ) A．物体在平衡力作用下运动，其机械能不变 B．作用在物体上的合力不做功，物体的机械能一定守恒 C．当作用在物体上的动力所做的功等于物体克服阻力所 做的功时，物体的机械能保持不变 D．物体在运动过程中只有重力做功，受到的其他外力不 做功时，物体的机械能守恒 解析：在平衡力作用下运动的物体，其动能不变，但机械 能不一定守恒，如匀速上升的物体．
KETANGTANJIU 课堂探究 条勺缕见真义 知识点1动能与势能的相互转化 以新知探究 蹦极是非常刺激的户外休闲活动,深受年轻人的喜爱.如 图7-8-1所示,人在蹦极时可在空中享受几秒钟的“自由落 体″体验.当人下落到一定高度时,橡皮绳被 拉开、绷紧、阻碍人体继续下落,当到达最低 点时橡皮绳再次弹起,人被拉起,随后,又落 下,这样反复多次直到静止为止,这就是蹦极 的全过程 图7 MYKONGLONG
知识点1 动能与势能的相互转化 蹦极是非常刺激的户外休闲活动，深受年轻人的喜爱．如 图 7－8－1 所示，人在蹦极时可在空中享受几秒钟的“自由落 体”体验．当人下落到一定高度时，橡皮绳被 拉开、绷紧、阻碍人体继续下落，当到达最低 点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后，又落 下，这样反复多次直到静止为止，这就是蹦极 的全过程． 图7－8－1
讨论: (1)从能量转化的角度上看,人从最高点下落到绳恰好伸直 的过程中,重力势能转化为动能 (2)从绳恰好伸直到绳的弹力F等于人的重力mg的过程中, 重力势能转化为_动能和弹性势能 (3)从绳的弹力F等于人的重力mg到最低点的过程中, 重力势能和动能转化为弹性势能 (4)整个过程可看成重力势能与弹性势艏间的相互转化 MYKONGLONG
讨论： 动能 重力势能 动能 弹性势能 (1)从能量转化的角度上看，人从最高点下落到绳恰好伸直 的过程中，____________转化为________． (2)从绳恰好伸直到绳的弹力 F 等于人的重力 mg 的过程中， ____________转化为________和____________． (3) 从绳的弹力 F 等于人的重力 mg 到最低点的过程中， ____________和________转化为____________． (4)整个过程可看成________与________间的相互转化． 重力势能 动能 弹性势能 重力势能 弹性势能 重力势能
重点归纳 1.由动能定理可知,所有外力做功都会改变动能,即动能 的改变量等于合力做的功.但重力势能的变化仅由重力做功决 定,重力做多少正功,重力势能就减少多少;重力做多少负功, 重力势能就增加多少.弹性势能的变化仅由弹力做功的多少决 定,与其他任何外力做功均无关 2.在只有重力做功的情况下,仅有动能与重力势能相互转 化;在只有弹力做功的情况下,仅有动能和弹性势能相互转化. MYKONGLONG
1．由动能定理可知，所有外力做功都会改变动能，即动能 的改变量等于合力做的功．但重力势能的变化仅由重力做功决 定，重力做多少正功，重力势能就减少多少；重力做多少负功， 重力势能就增加多少．弹性势能的变化仅由弹力做功的多少决 定，与其他任何外力做功均无关． 2．在只有重力做功的情况下，仅有动能与重力势能相互转 化；在只有弹力做功的情况下，仅有动能和弹性势能相互转化．
【例1】将质量为m的物体以初速度o=10ms竖直上抛, 忽略空气阻力,取g=10ms2,则: (1)物体上升的最大高度是多少? (2)上升过程中,何处重力势能与动能相等? MYKONGLONG
【例 1】将质量为 m 的物体以初速度 v0 ＝10 m/s 竖直上抛， 忽略空气阻力，取 g＝10 m/s2，则： (1)物体上升的最大高度是多少？ (2)上升过程中，何处重力势能与动能相等？
解:物体在竖直上抛的过程中,只有重力做功,物体的机 械能守恒 1)物体在上升过程中机械能守恒,有mghm=2mo,则hms m=5m g2×10 (2)设物体在h高处,物体的重力势能与动能相等,即mgh ER,又由机械能守恒定律得mgh+E=2m,联立两式可得h 10 4×10m=25m 4s MYKONGLONG
(2)设物体在 h 高处，物体的重力势能与动能相等，即 mgh ＝Ek，又由机械能守恒定律得 mgh＋Ek＝ 1 2 mv 2 0，联立两式可得 h ＝ v 2 0 4g ＝ 102 4×10 m＝2.5 m. 解：物体在竖直上抛的过程中，只有重力做功，物体的机 械能守恒 (1)物体在上升过程中机械能守恒，有 mghmax＝ 1 2 mv 2 0，则 hmax ＝ v 2 0 2g＝ 102 2×10 m＝5 m