2022物理第5章机械能及其守恒定律第3节机械能守恒定律及其应用教案

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高中物理老师备课教案范文

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高中物理老师备课教案范文教学内容:机械能的概念、计算与应用教学目标:1. 理解机械能的定义及其计算方法。

2. 掌握机械能守恒定律的应用。

3. 能够灵活运用机械能的概念解决相关问题。

教学重点与难点:重点:机械能的定义、计算及守恒定律的应用。

难点:机械能守恒定律的理解及应用。

教学准备:1. 教师准备课件、板书资料。

2. 学生准备笔记、课本、作业。

教学过程:一、导入(5分钟)今天我们要学习机械能的概念和计算方法,你们知道机械能是什么吗?它包括哪两种形式?(等待学生回答)现在我们来一起学习机械能的内容。

二、讲解机械能的定义(10分钟)1. 介绍机械能的定义:机械能指的是物体具有的动能和势能的总和。

2. 讲解动能和势能的概念及计算方法。

3. 举例说明机械能的计算方法。

三、讲解机械能守恒定律(15分钟)1. 介绍机械能守恒定律的概念:在不受非弹性力的作用下,一个系统的机械能保持不变。

2. 通过实例说明机械能守恒定律的应用。

3. 总结机械能守恒定律的重要性。

四、练习与讨论(10分钟)1. 学生进行相关题目练习。

2. 分组讨论解题思路和答案。

五、作业布置(5分钟)1. 布置相关练习题目,巩固所学知识。

2. 鼓励学生积极思考问题,提高解题能力。

六、课堂总结(5分钟)通过今天的学习,你们能否总结出机械能的概念和计算方法?机械能守恒定律的应用有哪些?请大家做一下总结。

教学反思:1. 学生是否能够理解机械能的概念,并能够正确计算?2. 学生对机械能守恒定律的理解是否到位?3. 下节课如何通过案例练习提高学生的解题能力?。

机械能守恒定律教学设计

机械能守恒定律教学设计

机械能守恒定律教学设计一、教学目标1.了解机械能守恒定律的基本含义和表达式;3.掌握机械能守恒定律的计算方法;4.培养学生应用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

二、教学过程1.导入为了更好地引出机械能守恒定律,教师可以通过实验或者小故事等方式,让学生认识到物体在不同高度的情况下所具有的不同的势能和动能,以此引入机械能守恒定律。

2.教学内容机械能守恒定律是指,在物体只受重力和弹力等保守力作用下的运动中,机械能守恒。

具体表达式为:E=E1+E2其中E表示系统的机械能,E1表示系统的势能,E2表示系统的动能。

2.2 机械能守恒定律的应用在教授机械能守恒定律的应用时,教师可以通过不同的情境引导学生思考,如井口抛物、滑坡运动等,让学生理解机械能守恒定律的应用过程,从而更好地掌握计算方法。

3.课堂练习为了更好地巩固机械能守恒定律的概念和方法,教师可以根据学生的实际情况设计一些课堂练习,如选择题、计算题等,帮助学生更好地掌握机械能守恒定律。

4.课堂总结教师可以通过让学生对今天的学习内容进行归纳总结,提醒学生注意机械能守恒定律的应用要点,以及常见错误。

三、教学方法1.板书法:通过板书的方式,将机械能守恒定律的相关内容、公式等简要记录,便于学生在课后回顾与复习。

2.案例分析法:通过案例分析的方式,让学生了解机械能守恒定律的应用过程,帮助学生更好地掌握计算方法。

3.问答法:在课堂上,通过提问的方式激发学生的思考,引导学生思考机械能守恒定律的应用,并指导学生掌握解题技巧。

四、教学评价1.引导学生自觉参与教学活动,积极思考,独立掌握机械能守恒定律的概念和应用过程。

2.通过课堂练习,帮助学生查漏补缺,拓展知识面。

3.通过提问的方式,检验学生的掌握情况,及时纠正错误认识。

4.通过听取小组讨论的结果,了解学生的学习情况,及时调整教学方法和内容,提高教学质量。

2022物理第五章机械能第3节机械能守恒定律及其应用学案

2022物理第五章机械能第3节机械能守恒定律及其应用学案

第3节机械能守恒定律及其应用必备知识预案自诊知识梳理一、重力做功与重力势能1。

重力做功的特点(1)重力做功与路径无关,只与物体始末位置的有关。

(2)重力做功不引起物体的变化。

2.重力势能(1)公式:E p=。

(2)矢标性:重力势能是,但有正、负,其意义是表示物体的重力势能比它在参考平面上大还是小,这与功的正、负的物理意义不同。

(3)系统性:重力势能是物体和共有的。

(4)相对性:重力势能的大小与的选取有关。

重力势能的变化是的,与参考平面的选取。

3.重力做功与重力势能变化的关系(1)定性关系:重力对物体做正功,重力势能就;重力对物体做负功,重力势能就。

(2)定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量.即W G=—(E p2-E p1)=。

二、弹性势能1.弹性势能(1)定义:发生弹性形变的物体之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能,叫弹性势能。

(2)弹性势能的大小与形变量及有关。

(3)矢标性:。

(4)没有特别说明的情况下,一般选弹簧形变为零的状态为弹性势能零点。

2.弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式表示为W=。

三、机械能守恒定律1.机械能和统称为机械能,其中势能包括和。

2。

机械能守恒定律(1)内容:在只有做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能。

(2)机械能守恒的条件①只有重力或弹力做功。

①注:(1)机械能守恒的条件不是合外力做的功等于零,更不是合外力为零;中学阶段可理解为“只有重力或弹簧的弹力做功”,但要明确不是“只受重力或弹力作用”。

(2)利用守恒观点列机械能守恒的方程时一定要选取零势能面,而且系统内不同的物体必须选取同一零势能面。

(3)守恒表达式考点自诊1.判断下列说法的正误.(1)克服重力做功,物体的重力势能一定增加.()(2)发生弹性形变的物体都具有弹性势能。

()(3)弹簧弹力做正功时,弹性势能增加。

()(4)物体所受合外力为零时,机械能一定守恒.()(5)物体受到摩擦力作用时,机械能一定要变化。

机械能守恒定律及其应用教案

机械能守恒定律及其应用教案

机械能守恒定律及其应用教案第一章:机械能守恒定律的引入1.1 教学目标让学生了解机械能的概念引导学生理解机械能守恒定律的定义使学生能够运用机械能守恒定律进行简单问题的计算1.2 教学内容机械能的定义及表示方法机械能守恒定律的表述机械能守恒定律的证明1.3 教学方法通过实例引入机械能的概念,引导学生思考机械能的变化通过实验演示机械能守恒的现象,让学生直观地理解机械能守恒定律利用数学方法证明机械能守恒定律,加深学生对定律的理解第二章:机械能守恒定律的应用2.1 教学目标使学生能够运用机械能守恒定律解决实际问题培养学生运用物理学知识解决工程问题的能力2.2 教学内容机械能守恒定律在简单运动中的应用机械能守恒定律在复杂运动中的应用2.3 教学方法通过实例分析,让学生学会运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备,模拟复杂运动情况,帮助学生理解和应用机械能守恒定律第三章:机械能守恒定律在力学问题中的应用3.1 教学目标让学生掌握机械能守恒定律在力学问题中的应用方法培养学生解决力学问题的能力3.2 教学内容机械能守恒定律在直线运动中的应用机械能守恒定律在曲线运动中的应用3.3 教学方法通过典型例题,引导学生学会运用机械能守恒定律解决力学问题利用物理实验设备,进行力学实验,帮助学生理解和应用机械能守恒定律第四章:机械能守恒定律在工程问题中的应用4.1 教学目标使学生能够运用机械能守恒定律解决工程问题培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力4.2 教学内容机械能守恒定律在机械设计中的应用机械能守恒定律在能源转换中的应用4.3 教学方法通过实际案例,让学生学会运用机械能守恒定律解决工程问题利用计算机软件,进行模拟计算,帮助学生理解和应用机械能守恒定律第五章:机械能守恒定律的综合应用5.1 教学目标让学生能够综合运用机械能守恒定律解决复杂问题培养学生解决实际问题的能力5.2 教学内容机械能守恒定律在不同情境下的综合应用5.3 教学方法通过综合案例,让学生学会综合运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备,进行模拟实验,帮助学生理解和应用机械能守恒定律第六章:非保守力与机械能守恒6.1 教学目标让学生理解非保守力的概念引导学生掌握非保守力作用下机械能守恒的条件使学生能够分析并解决非保守力作用下的机械能守恒问题6.2 教学内容非保守力的定义与特点非保守力作用下机械能守恒的条件非保守力作用下的机械能守恒问题分析与计算6.3 教学方法通过实例讲解非保守力的概念及其对机械能守恒的影响利用数学方法分析非保守力作用下的机械能守恒条件通过实际问题引导学生运用机械能守恒定律解决非保守力作用下的物体运动问题第七章:机械能守恒定律在碰撞问题中的应用7.1 教学目标让学生掌握机械能守恒定律在碰撞问题中的应用培养学生分析并解决碰撞问题的能力7.2 教学内容碰撞问题的基本概念与分类机械能守恒定律在弹性碰撞中的应用机械能守恒定律在非弹性碰撞中的应用7.3 教学方法通过实例分析碰撞问题,引导学生理解并应用机械能守恒定律利用物理实验设备进行碰撞实验,帮助学生直观地理解碰撞现象结合数学方法与计算机软件,模拟碰撞过程,加深学生对机械能守恒定律在碰撞问题中的应用第八章:机械能守恒定律在地球物理学中的应用8.1 教学目标使学生了解机械能守恒定律在地球物理学中的应用培养学生运用物理学知识解决地球物理学问题的能力8.2 教学内容地球物理学中机械能守恒定律的应用实例机械能守恒定律在地球内部运动中的应用机械能守恒定律在地表运动中的应用8.3 教学方法通过地球物理学实例,让学生了解机械能守恒定律在地球物理学中的应用利用计算机软件与物理实验设备,模拟地球内部与地表运动,帮助学生理解并应用机械能守恒定律第九章:机械能守恒定律在现代科技中的应用9.1 教学目标让学生了解机械能守恒定律在现代科技领域的应用培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力9.2 教学内容机械能守恒定律在航空航天领域的应用机械能守恒定律在新能源开发中的应用机械能守恒定律在其他现代科技领域的应用9.3 教学方法通过实例介绍机械能守恒定律在航空航天等领域的应用,引导学生了解并应用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件与物理实验设备,模拟相关科技领域的运动过程,帮助学生理解并应用机械能守恒定律第十章:机械能守恒定律的综合练习与拓展10.1 教学目标让学生能够综合运用机械能守恒定律解决复杂问题培养学生解决实际问题的能力10.2 教学内容机械能守恒定律在不同情境下的综合应用练习机械能守恒定律在实际工程问题中的应用拓展10.3 教学方法通过综合练习题,让学生学会综合运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备,进行模拟实验与计算,帮助学生理解和应用机械能守恒定律重点解析本文主要介绍了机械能守恒定律及其应用,分为十个章节。

2022年高考物理一轮复习考点归纳机械能及其守恒定律

2022年高考物理一轮复习考点归纳机械能及其守恒定律

五机械能及其守恒定律一、基本概念和规律1.功的分析(1)恒力做功的判断:依据力与位移方向的夹角来判断。

(2)曲线运动中功的判断:依据F与v的方向夹角α来判断,0°≤α<90°时,力对物体做正功;90°<α≤180°时,力对物体做负功;α=90°时,力对物体不做功。

(3)依据能量变化来判断:功是能量转化的量度,若有能量转化,则必有力对物体做功。

此方法常用于判断两个相联系的物体。

2.功的计算(1)恒力做功的计算方法(2)变力做功的分析与计算方法以例说法应用动能定理用力F把小球从A处缓慢拉到B处,F做功为WF,则有:W F-mgl(1-cos θ)=0,得W F=mgl(1-cos θ)微元法质量为m的木块在水平面内做圆周运动,运动一周克服摩擦力做功W f=f·Δx1+f·Δx2+f·Δx3+…+f·Δx n=f(Δx1+Δx2+Δx3+…+Δx n)=f·2πR功率法汽车以恒定功率P在水平路面上运动时间t的过程中,牵引力做功W F =Pt等效转换法恒力F把物块从A拉到B,轻绳对物块做的功W=F·⎝⎛⎭⎪⎫hsin α-hsin β平均力法弹簧由伸长x1被继续拉至伸长x2的过程中,克服弹力做功W=kx1+kx22·(x2-x1)图象法根据力(F)—位移(l)图象的物理意义计算变力对物体所做的功,如图,横轴上方阴影部分的面积减去横轴下方阴影部分的面积在数值上等于变力所做功的大小(1)公式P=Wt和P=F v的区别P=Wt是功率的定义式,P=F v是功率的计算式。

(2)平均功率的计算方法①利用P-=Wt。

②利用P-=F v-cos α,其中v-为物体运动的平均速度。

(3)瞬时功率的计算方法①利用公式P=F v cos α,其中v为t时刻的瞬时速度。

②利用公式P=F v F,其中v F为物体的速度v在力F方向上的分速度。

高考物理一轮复习 第5章 机械能及其守恒律 第3讲 机械能守恒律及其用课时作业

高考物理一轮复习 第5章 机械能及其守恒律 第3讲 机械能守恒律及其用课时作业

取夺市安慰阳光实验学校第3讲机械能守恒定律及其应用时间:60分钟满分:100分一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。

其中1~6题为单选,7~10题为多选)1.如图所示,光滑细杆AB、AC在A点连接,AB竖直放置,AC水平放置,两个相同的中心有小孔的小球M、N,分别套在AB和AC上,并用一细绳相连,细绳恰好被拉直,现由静止释放M、N,在运动过程中,下列说法中正确的是( )A.M球的机械能守恒B.M球的机械能增大C.M和N组成的系统机械能守恒D.绳的拉力对N做负功答案C解析细杆光滑,故M、N组成的系统机械能守恒,N的机械能增加,绳的拉力对N做正功、对M做负功,M的机械能减少,故C正确,A、B、D错误。

2.一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道,小球先进入圆轨道1,再进入圆轨道2,圆轨道1的半径为R,圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍,小球的质量为m,若小球恰好能通过轨道2的最高点B,则小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力为( )A.2mg B.3mgC.4mg D.5mg答案C解析小球恰好能通过轨道2的最高点B时,有mg=mv2B1.8R,小球在轨道1上经过其最高点A时,有F+mg=mv2AR,根据机械能守恒,有1.6mgR=12mv2A-12mv2B,解得F=4mg,根据牛顿第三定律,小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力为4mg,C项正确。

3.如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点。

将小球拉至A点,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,当小球运动到O点正下方与A点的竖直高度差为h的B点时,速度大小为v。

已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )A.小球运动到B点时的动能等于mghB.小球由A点到B点重力势能减少12mv2C .小球由A 点到B 点克服弹力做功为mghD .小球到达B 点时弹簧的弹性势能为mgh -12mv 2答案 D解析 小球由A 点到B 点的过程中,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧由原长到发生伸长的形变,小球动能增加量小于重力势能减少量,A 项错误;小球重力势能减少量等于小球动能增加量与弹簧弹性势能增加量之和,B项错误;弹簧弹性势能增加量等于小球重力势能减少量与动能增加量之差,即mgh -12mv 2,D 项正确;小球克服弹力所做的功等于弹簧弹性势能增加量,C 项错误。

机械能守恒定律及其应用教案

机械能守恒定律及其应用教案

机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及意义。

2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

3. 引导学生掌握机械能守恒定律的实验方法和技巧。

二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义及表达式。

2. 机械能守恒定律的应用实例。

3. 机械能守恒定律的实验操作步骤及注意事项。

三、教学过程1. 导入:通过分析生活中常见的机械能转化现象,引发学生对机械能守恒定律的思考。

2. 讲解:详细讲解机械能守恒定律的定义、表达式及适用条件。

3. 案例分析:分析多个机械能守恒定律的应用实例,让学生理解并掌握定律的应用方法。

4. 实验演示:进行机械能守恒定律的实验演示,让学生直观地观察到能量的转化过程。

5. 学生实验:分组进行机械能守恒定律的实验,培养学生动手操作能力和观察能力。

6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调机械能守恒定律在实际生活中的应用。

四、教学评价1. 课堂问答:检查学生对机械能守恒定律的理解程度。

2. 实验报告:评估学生在实验中的操作技能和观察能力。

3. 课后作业:检验学生对机械能守恒定律的应用能力。

五、教学资源1. 课件:制作精美的课件,帮助学生直观地理解机械能守恒定律。

2. 实验器材:准备充足的实验器材,确保每个学生都能动手操作。

3. 参考资料:提供相关的参考资料,方便学生课后进一步学习。

教案编写:教案编辑专员六、教学重点与难点重点:1. 理解机械能守恒定律的定义和表达式。

2. 掌握机械能守恒定律的应用方法。

3. 熟悉机械能守恒定律的实验操作步骤。

难点:1. 判断系统中哪些能量是守恒的。

2. 处理复杂的机械能转化问题。

3. 在实验中准确测量和计算机械能的变化。

七、教学方法1. 讲授法:讲解机械能守恒定律的理论基础。

2. 案例分析法:通过具体实例展示机械能守恒定律的应用。

3. 实验教学法:通过实验演示和学生动手实验,加深对机械能守恒现象的理解。

4. 讨论法:鼓励学生在课堂上提问和讨论,提高解决问题的能力。

第五章第3讲机械能守恒定律-2025年高考物理一轮复习PPT课件

第五章第3讲机械能守恒定律-2025年高考物理一轮复习PPT课件

答案
高考一轮总复习•物理
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解析:当重力和弹簧弹力大小相等时,小球速度最大,此时加速度为零,选项 A、B 错 误;小球、地球、弹簧所组成的系统在此过程中只有重力和弹簧弹力做功,机械能守恒,选 项 C 正确;小球的机械能指动能与重力势能之和,从 A 到 B 过程中,弹力做正功,机械能增 加,脱离弹簧后,小球只受重力,机械能守恒,选项 D 正确.
转化法 与其他形式能的转化,则机械能守恒
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典例 1 (2024·广东广州五地六校模拟)如图所示为“反向蹦极”运动简化示意图.假设 弹性轻绳的上端固定在 O 点,拉长后将下端固定在体验者身上,并通过扣环和地面固定, 打开扣环,人从 A 点静止释放,沿竖直方向经 B 点上升到最高位置 C 点,在 B 点时速度最 大.不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
从 A→O:W 弹>0,Ep↓;从 O→B:W 弹<0,Ep↑
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三、机械能守恒定律 1.机械能:动能 和 势能 统称为机械能,其中势能包括 弹性势能 和 重力势能 .
2.机械能守恒定律
(1)内容:在只有 重力或弹力 的机械能 保持不变 .
做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总
A.初速度 v0 越小,ΔF 越大 B.初速度 v0 越大,ΔF 越大 C.绳长 l 越长,ΔF 越大 D.小球的质量 m 越大,ΔF 越大
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2.弹力做功与弹性势能变化的关系
(1)弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式表
示:W= Ep1-Ep2
.
(2)对于弹性势能,一般物体的弹性形变量越大,弹性势能 越大 .
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第3节机械能守恒定律及其应用一、重力做功与重力势能1.重力做功的特点(1)重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关.(2)重力做功不引起物体机械能的变化.2.重力势能(1)公式:E p=mgh.(2)特性:①标矢性:重力势能是标量,但有正、负,其意义是表示物体的重力势能比它在参考平面上大还是小,这与功的正、负的物理意义不同。

②系统性:重力势能是物体和地球所组成的“系统"共有的.③相对性:重力势能的大小与参考平面的选取有关。

重力势能的变化是绝对的,与参考平面的选取无关。

3.重力做功与重力势能变化的关系(1)定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加。

(2)定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量.即W G=E p1-E p2=-ΔE p。

二、弹性势能1.定义:发生弹性形变的物体之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能.2.弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加。

即W=-ΔE p。

三、机械能守恒定律1.机械能动能和势能统称为机械能,其中势能包括重力势能和弹性势能.2.机械能守恒定律(1)内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。

(2)守恒的条件:只有重力或系统内的弹力做功。

(3)守恒表达式:mgh1+错误!mv错误!=mgh2+错误!mv错误!。

一、思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)1.重力势能的大小与零势能参考面的选取有关。

2.重力势能的变化与零势能参考面的选取有关。

3.克服重力做功,物体的重力势能一定增加。

4.做曲线运动的物体机械能可能守恒。

(√)5.物体初、末状态的机械能相等,则物体的机械能守恒.6.只有弹簧弹力对物体做功,则物体机械能守恒。

二、走进教材1.(粤教版必修2P70讨论与交流改编)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出.不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小()A.一样大B.水平抛出的最大C.斜向上抛出的最大D.斜向下抛出的最大[答案]A2。

(人教版必修2P78T3改编)(多选)如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上。

若以地面为零势能面,而且不计空气阻力,则下列说法中正确的是()A.重力对物体做的功为mghB.物体在海平面上的势能为mghC.物体在海平面上的动能为错误!mv错误!-mghD.物体在海平面上的机械能为错误!mv错误![答案]AD3。

(人教版必修2P80T2改编)一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道,小球先进入圆轨道1,再进入圆轨道2,圆轨道1的半径为R,圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍,小球的质量为m,若小球恰好能通过轨道2的最高点B,则小球在轨道1上经过A处时对轨道的压力为()A.2mg B.3mg C.4mg D.5mgC[小球恰好能通过轨道2的最高点B时,有mg=错误!,小球在轨道1上经过A处时,有F+mg=错误!,根据机械能守恒,有1。

6mgR=错误!mv错误!-错误!mv错误!,解得F=4mg,C正确.]机械能守恒的判断错误!1.(多选)如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()甲乙丙丁A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,物体A的机械能守恒B.乙图中,物体A固定,物体B沿斜面匀速下滑,物体B的机械能守恒C.丙图中,不计任何阻力和定滑轮质量时,A加速下落,B 加速上升过程中,A、B组成的系统机械能守恒D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒CD[甲图中重力和系统内弹力做功,物体A和弹簧组成的系统机械能守恒,但物体A的机械能不守恒,A错误;乙图中物体B除受重力外,还受到弹力和摩擦力作用,弹力不做功,但摩擦力做负功,物体B的机械能不守恒,B错误;丙图中绳子张力对A做负功,对B做正功,代数和为零,A、B组成的系统机械能守恒,C正确;丁图中小球的动能不变,势能不变,机械能守恒,D正确。

]2.如图所示,斜面体置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是()A.物体的重力势能减少,动能不变B.斜面体的机械能不变C.斜面对物体的作用力垂直于接触面,不对物体做功D.物体和斜面体组成的系统机械能守恒D[物体由静止开始下滑的过程其重力势能减少,动能增加,A错误;物体在下滑过程中,斜面体做加速运动,其机械能增加,B错误;物体沿斜面下滑时,既沿斜面向下运动,又随斜面体向右运动,其合速度方向与弹力方向不垂直,弹力方向垂直于接触面,但与速度方向之间的夹角大于90°,所以斜面对物体的作用力对物体做负功,C错误;对物体与斜面体组成的系统,只有物体的重力做功,机械能守恒,D正确。

] 3.(多选)如图所示,用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上,物块A紧靠竖直墙壁,一颗子弹沿水平方向射入物块B后留在其中。

在下列依次进行的过程中,由子弹、弹簧和A、B所组成的系统机械能守恒的是()A.子弹射入物块B的过程B.物块B带着子弹向左运动,直到弹簧压缩量达到最大的过程C.弹簧推着带子弹的物块B向右运动,直到弹簧恢复原长的过程D.带着子弹的物块B因惯性继续向右运动,直到弹簧伸长量达到最大的过程BCD[子弹射入物块B的过程中,由于要克服子弹与物块之间的滑动摩擦力做功,一部分机械能转化成了内能,所以系统机械能不守恒;在子弹与物块B获得了共同速度后一起向左压缩弹簧的过程中,对于A、B、弹簧和子弹组成的系统,墙壁给A一个弹力作用,系统的外力之和不为零,但这一过程中墙壁的弹力不做功,只有系统内的弹力做功,动能和弹性势能发生转化,系统机械能守恒,这一情形持续到弹簧恢复原长为止;当弹簧恢复原长后,整个系统将向右运动,墙壁不再有力作用在A上,这时动能和弹性势能相互转化,故系统的机械能守恒。

]定义法利用机械能的定义直接判断,分析物体或系统的动能和势能的和是否变化,若不变,则机械能守恒做功法若物体或系统只有重力或系统内弹力做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零,则机械能守恒转化法若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式能的转化,则机械能守恒单物体的机械能守恒问题错误!1.表达式2.求解单个物体机械能守恒问题的基本思路(1)选对象:选取研究对象——物体。

(2)析受力、判守恒:根据研究对象所经历的物理过程,进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒.(3)析运动、明状态:恰当地选取参考平面,确定研究对象在初、末状态时的机械能。

(4)列方程、解方程:选取方便的机械能守恒定律的方程形式(E k1+E p1=E k2+E p2、ΔE k=-ΔE p)进行求解。

3.选用技巧在处理单个物体机械能守恒问题时通常应用守恒观点和转化观点,转化观点不用选取零势能面.错误!如图所示,是某公园设计的一种游乐设施,所有轨道均光滑,AB面与水平面成一定夹角。

一无动力小滑车质量为m=10 kg,沿斜面轨道由静止滑下,然后滑入第一个圆形轨道内侧,其轨道半径R=2.5 m,不计过B点的能量损失,根据设计要求,在圆轨道最低点与最高点各放一个压力传感器,测试小滑车对轨道的压力,并通过计算机显示出来。

小滑车到达第一圆轨道最高点C处时刚好对轨道无压力,又经过水平轨道滑入第二个圆形轨道内侧,其轨道半径r=1。

5 m,然后从水平轨道上飞入水池内,水面离水平轨道的距离为h=5 m。

g取10 m/s2,小滑车在运动全过程中可视为质点.求:(1)小滑车在第一圆形轨道最高点C处的速度v C的大小;(2)在第二个圆形轨道的最高点D处小滑车对轨道压力F N的大小;(3)若在水池内距离水平轨道边缘正下方的E点x=12 m处放一气垫(气垫厚度不计),要使小滑车既能安全通过圆轨道又能落到气垫之上,则小滑车至少应从离水平轨道多高的地方开始下滑?审题指导:[解析](1)在C点mg=m错误!解得v C=5 m/s。

②(2)由C点到D点过程根据机械能守恒mg2R+错误!mv错误!=错误!mv错误!+mg2r在D点mg+F N′=m错误!所以F N′=333.3 N ⑤由牛顿第三定律知小滑车对轨道的压力F N为333。

3 N。

(3)小滑车要能安全通过圆形轨道,在平台上速度至少为v1,根据机械能守恒有错误!mv错误!+mg(2R)=错误!mv错误!小滑车要能落到气垫上,在平台上速度至少为v2,则h=错误!gt2 ⑦x=v2t ⑧解得v2〉v1,所以只要mgH=错误!mv错误!,即可满足题意。

解得H=7.2 m。

[答案](1)5 m/s(2)333。

3 N(3)7。

2 m[跟进训练]1.如图所示,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。

已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1,在最高点时对轨道的压力大小为N2。

重力加速度大小为g,则N1-N2的值为()A.3mg B.4mgC.5mg D.6mgD[设小球在最低点时速度为v1,在最高点时速度为v2,根据牛顿第二定律有,在最低点:N1-mg=m错误!,在最高点:N2+mg=m错误!;从最高点到最低点,根据机械能守恒有mg·2R=错误!mv错误!-错误!mv错误!,联立可得:N1-N2=6mg,故选项D正确。

] 2.取水平地面为重力势能零点。

一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等。

如果抛出点足够高,当物块的动能等于重力势能的两倍时,速度与水平方向的夹角为()A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!A[设物块水平抛出的初速度为v0,抛出时的高度为h。

根据题意,有错误!mv错误!=mgh,则v0=错误!;设当物块的动能等于重力势能的两倍时,物块距离地面的高度为h′,由机械能守恒定律得2mgh=mgh′+错误!mv2,又2mgh′=错误!mv2,解得h′=错误! h,则此时物块在竖直方向上的分速度为v y=2g h-h′=错误!,则tan θ=错误!=错误!,即速度与水平方向的夹角为错误!,选项A正确。

]3.如图所示,P是水平面上的固定圆弧轨道,从高台边B点以速度v0水平飞出质量为m的小球,恰能从左端A点沿圆弧切线方向进入。

O是圆弧的圆心,θ是OA与竖直方向的夹角。

已知m=0.5 kg,v0=3 m/s,θ=53°,圆弧轨道半径R=0。

5 m,g 取10 m/s2,不计空气阻力和所有摩擦,求:(1)A、B两点的高度差;(2)小球能否到达最高点C?如能到达,小球对C点的压力大小为多少?[解析](1)小球从B到A做平抛运动,到达A点时,速度与水平方向的夹角为θ,则有v A=错误!=5 m/s根据机械能守恒定律,有mgh=错误!mv错误!-错误!mv错误!解得A、B两点的高度差h=0。

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