2018-2019学年高中物理第七章机械能守恒定律7.8机械能守恒定律课件新人教版必修2
解析：由于只有重力做功，故系统的机械能守恒，a球向上 转动，b球向下转动，杆对a球的作用力做正功，使a球的机械能 增加，b球的机械能减少． 答案：AC
知识点二
机械能守恒定律的应用
1．机械能守恒定律的不同表达式 表达式 物理意义 Ek1＋Ep1＝Ek2＋ 初状态的机械能等于末 从不同状态看 Ep2或E初＝E末 状态的机械能 Ek2－Ek1＝Ep1－ 过程中动能的增加量等 从转化角度看 Ep2或ΔEk＝－ 于势能的减少量 ΔEp EA2－EA1＝EB1 系统只有A、B两物体 从转移角度看 －EB2或ΔEA＝ 时，A增加的机械能等 －ΔEB 于B减少的机械能
特别提醒,
在利用机械能守恒定律表达式E1＝E2时，由于重力势能的 相对性，必须先选取参考平面，才能求解．
2．机械能守恒定律和动能定理的比较 规律 机械能守恒定律 内容 E1＝E2 表达式 ΔEk＝－ΔEp ΔEA＝－ΔEB 应用范围 只有重力或弹力做功时 物理意义 关注角度
动ห้องสมุดไป่ตู้定理 W＝ΔEk
无条件限制 合外力对物体做 重力或弹力做功的过程是 的功是动能变化 动能与势能转化的过程 的量度 守恒的条件和始末状态机 动能的变化及合 械能的形式及大小 外力做功情况
解析：甲图中重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，但 弹簧的弹性势能增加，A的机械能减少，A错；B物体下滑，B对 A的弹力做功，A的动能增加，B的机械能减少，B错；丙图中 A、B组成的系统只有重力做功，机械能守恒，C对；丁图中小 球受重力和拉力作用，但都不做功，小球动能不变，机械能守 恒，D对． 答案：CD
[变式训练]
(多选)如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之 间，用一根轻质细杆连接，两小球可绕过轻杆中心的水平轴无 摩擦转动．现让轻杆处于水平位置，静止释放小球后，重球b向 下转动，轻球a向上转动．在转动90° 的过程中，下列说法正确 的是( )
A．b球的重力势能减少，动能增加 B．a球的重力势能增加，动能减少 C．a球和b球的机械能总和保持不变 D．a球和b球的机械能总和不断减小
课堂互动探究 知识点一 机械能守恒条件的理解
1．机械能守恒的条件 合力做 系统内只有重力或弹力做功， 功分析 机械能守恒(如抛体运动) 系统内只有动能、重力势能或 能量转 弹性势能的转化，机械能守恒 化分析 (如物体自由下落压缩弹簧)
2.判断物体的机械能是否守恒，一般从以下三个方面入 手． (1)利用守恒定律来判定：研究系统的动能和势能之和有无 变化 (2)从做功角度判断 ①单个物体：除重力外无其他力做功(或其他力对这个物体 做功之和为零)，则物体的机械能守恒． ②系统：外力中除重力外无其他力做功，内力做功之和为 零，则系统的机械能守恒． (3)从能量转化角度判断 只有系统内动能、重力势能、弹性势能的相互转化、无其 他形式能量的转化，系统机械能守恒．
②由重力做功与重力势能的关系：WG＝Ep1－Ep2. 结论：初机械能等于末机械能，即Ep1＋Ek1＝Ep2＋Ek2.
2．内容 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互 相转化，而总的机械能保持不变． 3．守恒定律表达式 (1)Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1. (2)E2＝E1. 4．守恒条件：只有重力或弹力做功．
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( )
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒 B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑， 物体B机械能守恒 C．丙图中，不计任何阻力时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
提示：在向下运动过程中，重力做正功，弹力做负功，重 力势能减小，动能先增大后减小，弹性势能增大；在向上运动 过程中，重力做负功，弹力做正功，重力势能增大，动能先增 大后减小，弹性势能减小．
二、机械能守恒定律 阅读教材第76～77页“机械能守恒定律”部分，回答下列 问题. 1．物体沿光滑斜面从A滑到B. ①由动能定理：WG＝Ek2－Ek1.
☆思考：用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升过程 中，物体的机械能是否守恒？
提示：物体在拉力作用下沿斜面匀速上升，拉力F对物体做 正功，所以其机械能不守恒．
判一判 (1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转换．( √ ) (2)物体的机械能一定是正值．( × ) (3)合力为零，物体的机械能一定守恒．( × ) (4)合力做功为零，物体的机械能一定守恒．( × ) (5)只有重力做功，物体的机械能一定守恒．( √ )
2如图所示，质量分别为3 kg和5 kg的物体A、B，用轻绳连 接跨在一个定滑轮两侧，轻绳刚好拉直，且A物体底面与地面接 触，B物体距地面0.8 m，求： (1)放开B物体，当B物体着地时A物体的速度； (2)B物体着地后A物体还能上升多高？(g取10 m/s2)
8．机械能守恒定律
学习目标 (1)知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转 化． (2)会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守 恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件． (3)在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械 能守恒的方程式.
知识导图
课前自主学习 一、动能与势能的相互转化 阅读教材第75～76页“动能与势能的相互转化”部分，回 答下列问题. 1．重力势能与动能 只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势 能减少，动能增加，重力势能转化成了动能；若重力做负功， 则动能转化为重力势能．
2．弹性势能与动能 只有弹簧弹力做功时，若弹力做正功，则弹簧弹性势能减 少，物体的动能增加，弹性势能转化为动能． 3．机械能 (1)定义：重力势能、弹性势能和动能的总称，表达式为E ＝Ek＋Ep. (2)动能与势能的相互转化：通过重力或弹力做功，机械能 可以从一种形式转化为另一种形式．
☆思考：
如图所示，一弹簧竖直放置，下端固定于桌面，上端连接 一小球，旁边放一标尺，使小球从弹簧的原长位置由静止释 放，小球上、下运动过程中小球的动能、重力势能及弹簧弹性 势能怎样变化？
机械能守恒定律课件
D.沿光滑曲面自由下滑的木块
8. 下列几个物理过程中,机械能一定守恒的 是(不计空气阻力) ( A F) A.物体沿光滑曲面自由下滑的过程 B.气球匀速上升的过程 C.铁球在水中下下沉的过程 D.在拉力作用下,物体沿斜面匀速上滑的过程 E.物体沿斜面加速下滑的过程 F.将物体竖直向上抛出,物体减速上升的过程
课堂训练
3、如图所示，在竖直平面 内有一段四分之一圆弧轨 道，半径OA在水平方向， 一个小球从顶端A点由静 止开始下滑，已知轨道半 径 R ＝10cm，不计摩擦， 求小球刚到轨道底端B点 时对轨道的压力？
机械能守恒定律解题的一般步骤
(1)根据题意，选取研究对象(物体或系统)
及研究的过程。 (2)对研究对象进行受力分析，弄清各力在 研究过程中的做功情况，判断是否符合机 械能守恒的条件。 (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在 过程中的起始状态和末始状态的机械能(包 括动能和势能)。
9.下列关于机械能守恒的说法中正确的是( ) D A.做匀速运动的物体,其机械能一定守恒 B.做匀加速运动的物体,其机械能一定不守恒 C.做匀速圆周运动的物体,其机械能一定守恒 D.以上说法都不正确
10、 以下说法正确的是（ C ） （A）一个物体所受的合外力为零，它的机 械能一定守恒 （B）一个物体做匀速运动，它的机械能一 定守恒 （C）一个物体所受的合外力不为零，它的 机械能可能守恒 （D） 一个物体所受合外力的功为零，它一 定保持静止或匀速直线运动
Mg-2mgsinα=0
即 Mg 2m g
h l 2 h ( ) 2
2
解得 h
Ml 2 4m M
2 2
99年广东 18:如图所示，一固定的楔形木块，其斜面 的倾角θ=30°，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮。 一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连结， A的质量为4m，B的质量为m，开始时将B按在地面上 不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升。物块A 与斜面间无摩擦。设当A沿斜面下滑S 距离后，细线突 然断了。求物块B上升离地的最大高度H.
高中物理第七章机械能守恒定律超导永动机课件新人教版必修
王洪成骗局：中国哈尔滨人王洪成曾在 1984年提出一个永动机方案，他利用他设计 的永动机驱动自家的洗衣机、电扇等装置运 转，不久骗局被揭穿，他制作的永动机模型 是用隐藏的钮扣电池驱动的一个电动马达， 而供应洗衣机、电扇运转的则是暗藏在地下 的电线。1998年，王洪成的另一个骗局“水 变油”被揭穿，他本人也因此入狱。
超导永动机 永流机
题记：永动机是一个艰难的话题，能 量守恒定律与热力学第二定律已将其判 定为不可能实现。但是，宇宙不就是一 台活生生的永动机吗？构成物质的基本 粒子，如分子原子，它们不也是在永不 停息地运动作吗？为什么自然界能有 “永动机”而我们人类就不能制造出永 动机呢？为此，仍有不少的人为之不断 努力、不断奋斗。
人们至今未能找到永磁体磁疗器的能源,但它输出磁能对人 体作功是事实。 永磁体好象是『白白』输出能量的。又一永 动机!•它满足第一类永动机定义【不消耗任何能量就能永远作 功的机器】的条件。可称它为:•『永动磁疗器』──【事实永 动机之二】。(简称【磁疗器】)
【③永动供磁机:】 实际上,永磁体常常扮演『白白』输出能量的角色。
结语
永动机理论赋予动态平衡孤立系统的意义不再
是死灭而是可永远作功(•克劳修斯提出热寂说的推
理过程可看为归谬法。证明【死灭状态的孤立系不 可能作功】为谬误)。【传统的发动机利用改变状态 的物系输出的能作功,而永动机利用状态不变的动态 平衡物系能作功】(因而熵、焓理论的修正也势在必 行)。
【宇宙】的机械效率无穷大乃因其内每点滴能量
我们也来为此梦想献一份绵薄之力，对与否望 各位同仁指正。
原理：超导体具有超流性，即电流在超导体 中流动时没有能量损失。那么将超导线圈与 一合适的电容器组成一闭合回路，如图所示
给电容器C充好电后，使其通过超导线圈放 电，则在此LC回路中就应当形成一交变电流， 在线圈周围就会有一交变磁场。
高中物理必修二第七章—7.8机械能守恒定律
⑵W=－3.2 J
例题13：在一个半径为R的半圆形轨道上端固定一个 小定滑轮，一根轻绳跨过定滑轮两端分别系着质量 分别为m1、m2可视为质点的小物块，如图所示。 释放轻绳，m1将从半圆形光滑轨道的顶端沿轨道由 静止下滑。求m1经过轨道最低点时的速度。
⑴试推导出第二宇宙速度的表达式。
⑵若要发射一颗距离地面的高度h=R的卫星，求该卫
星的发射速度。
（1）v2
2gR；（2）v0
3gR 2
强调：卫星在某轨道运行的线速度为v，则在该轨
道处脱离地球的速度为运行速度的√2倍。
资料：第三宇宙速度的推导，地球以30km/s的速度绕
太阳运动，地球上的物体也随着地球以这个速度绕太阳
A、子弹射入木块过程中，A、B系统的机械能守恒
B、子弹射入木块过程中，A、B系统的机械能不守恒
C、木块压缩弹簧的过程中，B、C系统的机械能守恒
D、木块压缩弹簧的过程中， A、B、C组成的系统机 械能守恒。
例题4：如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b 点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若 不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运 动过程中：（ AD ）
⑵守恒是针对某个特定的系统而言的。当过程中外界 (即外力)对系统(或系统对外界)做的总功不为零时， 即有能量的进、出系统时，系统的机械能就不守恒。
⑶守恒是机械能守恒，不是能量守恒。当过程中系统的 内力做功，使机械能与其它形式的能量有相互转化时， 系统机械能将不守恒。
⑷下列情况机械能不守恒：系统内有滑动摩擦力、电磁 力做功；系统内有动力装置(人、机械)做功；系统内 物体之间发生有动能损失的非弹性碰撞。
A.物体在A点具有的机械是：12 mv 2 mgH
高中物理第7章机械能守恒定律9实验：验证机械能守恒定律课件新人教版必修
⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门 1 和 光电门 2 所用的时间 Δt1 和 Δt2；
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量 M，再称出托盘和砝码的 总质量 m.
(2)用表示直接测量的字母写出下列所示物理量的表达式： ①滑块通过光电门 1 和光电门 2 时瞬时速度分别为 v1＝ ________和 v2＝________. ②当滑块通过光电门 1 和光电门 2 时，系统(包括滑块、挡光条、 托盘和砝码)的总动能分别为 Ek1＝________和 Ek2＝________. ③在滑块从光电门 1 运动到光电门 2 的过程中，系统势能的减 少量 ΔEp 减＝________(重力加速度为 g)． (3)如果 ΔEp 减＝________，则可认为验证了机械能守恒定律．
(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点 A、B、C、 D、E、F 各点的瞬时速度 v，以各计数点到 A 点的距离 h′为横轴， v2 为纵轴作出图象，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自 由下落的物体机械能守恒的依据是____________________________ ______________________________________________________.
三、实验步骤 1．安装置：按图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架 台上，接好电路．
2．打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打 点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的 地方．先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落．更换 纸带重复做 3～5 次实验．
3．选纸带：选取点迹较为清晰且 1、2 两点间的距离约为 2 mm 的纸带，把纸带上打出的两点间的距离为 2 mm 的第一个点作为起始 点，记作 O，在距离 O 点较远处再依次机械能守恒定律”实验中，纸带将被释放瞬间的四 种情况如照片所示，其中最合适的是( )
人教版高中物理《机械能守恒定律》PPT优秀课件1
主题三、单个物体机械能守恒的应用
如图所示，在地面上以速度vo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，则以下说法正确的是
（）
A、物体落到海平面时的势能为mgh
B、重力对物体做的功为mgh
C、物体在海平面上的动能为
1 2
mv02
§7.8.1机械能守恒定律
第七章《机械能守恒定律》
第一页，共21页。
教学目标
知识与技能 1.学会重力做功（弹簧弹力做功）对应的能量转化情况
2.理解机械能守恒定律的推导过程 3.学会判断机械能是否守恒 过程与方法 通过实例分析，区别机械能守恒的三种表达式 情感态度价值观
机械能守恒定律是力学中重要的基础知识之一，由于它与实际生产生 活联系密切，因此一直是高考考察的重点和难点
一、机械能 1.概念： 动能和势能的统称 2.表达式： E=Ek+Ep
单位：J 3.理解:(1)状态量(2)相对量
(3)标量 4.动能与势能的转化：
（1）动能与重力势能的转化： （2）动能与弹性势能的转化：
总结
二、机械能守恒定律 1.理论依据：ΔEp=-WG、ΔEp=-W弹 2.内容：在只有重力或弹力做功的系统内，动 能和势能可以相互转化，而总机械能保持 不变。 3.三种表达形式：(1)守恒式：E2=E1(2)转化 式ΔEp=-ΔEk (3) 转移式ΔEA=-ΔEB
v2
v1 A
移项
B
h2 h1 结论
1 2m v22m gh 21 2m v12m gh 1
E k2E p2E k1E p1
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三、机械能守恒定律
m
A
2018_2019学年高中物理第七章机械能守恒定律8机械能守恒定律习题新人教版必修220180911362
8 机械能守恒定律 对点训练 知识点一 机械能守恒的判定1．(多选)在下列所述实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的是( ) A.石块自由下落的过程 B.电梯加速上升的过程C.抛出的铅球在空中运动的过程D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程2．(多选)下列物体中，机械能守恒的是( ) A ．做平抛运动的物体 B ．被匀速吊起的集装箱C ．光滑曲面上自由运动的物体D ．物体以g 的加速度竖直向上做匀减速运动453．下列关于物体的机械能是否守恒的叙述正确的是( ) A ．物体做匀速直线运动时，机械能一定守恒 B ．物体做匀变速直线运动时，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 ．只有重力对物体做功时，机械能一定守恒 4．(多选)下列说法中正确的是( )A ．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化B ．物体的动能不变，所受合力可能为零C ．做匀变速运动的物体的机械能可能守恒D ．只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒 知识点二 机械能守恒定律的基本应用5．(多选)如图L7－8－1所示，细绳的一端固定于O 点，另一端系一小球，在O 点的正下方钉一个钉子C.小球从一定高度处释放，不考虑细绳的质量和形变，不计一切阻力，细绳摆到竖直位置时，被钉子挡住，比较细绳被钉子挡住前、后瞬间( )A ．小球的动能变小B ．小球的动能不变C ．小球的重力势能变小D ．小球的机械能不变 6．(多选)如图L7－8－2所示，半径分别为r 和R 的两个光滑半圆形槽的圆心在同一水平面上，质量相等的两物体分别自两个半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放，在下滑过程中，两物体( )图L7－8－2A．机械能均逐渐减小B．经最低点时动能相等C．均能到达半圆形槽右边缘最高点D．机械能总是相等的 知识点三 曲线运动中的机械能守恒问题图L7－8－37．一根长为l且不可伸长的轻质细绳一端固定于O点，另一端拴一个质量为m的小球．现将小球拉至细绳沿水平方向绷紧的状态，由静止释放小球，如图L7－8－3所示．若不考虑空气阻力的作用，重力加速度为g，则小球摆到最低点A时的速度大小为________，此时绳对小球的拉力大小为________．8．如图L7－8－4所示，在水平台面上的A点有一个质量为m的小球以初速度v0被抛出，不计空气阻力，重力加速度为g，求它到达台面下方h处的B点时的速度大小．图L7－8－4综合拓展9．图L7－8－5是某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，电车进站要上坡，出站要下坡．已知坡高为2m，电车到a点时的速度为25.2km/h，此后便切断电动机的电源，如果不考虑电车所受的摩擦力，则电车能否冲上站台？如果电车不能冲上站台，请说明理由；如果电车能冲上站台，求它到达b点时的速度大小．(g取10m/s2)图L7－8－510．以20m/s的初速度将一物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力，g取10m/s2，试求：(1) 物体上升的最大高度；(2) 以地面为参考平面时，物体在上升过程中重力势能和动能相等时离地面的高度．11．如图L7－8－6所示，光滑的倾斜轨道与半径为R的光滑圆弧轨道相连接，圆弧轨道的最低点B和最高点C与圆心O在同一竖直线上，质量为m的小球在倾斜轨道上A点由静止释放，重力加速度为g.要使小球恰能通过圆弧轨道的最高点，小球释放点离圆弧轨道的最低点为多高？通过轨道最低点时球对轨道的压力为多大？图L7－8－612．如图L7－8－7所示，竖直放置的半径R＝80cm的半圆形光滑轨道与水平轨道相连接，连接点为P.质量为m ＝50g 的小球以一定的初速度沿水平轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁运动到最高点M ，如果小球经过N 点时速度v N ＝8m/s ，经过M 点时对轨道的压力为0.5N ．g 取10m/s 2.求：(1)小球经过半圆轨道的P 点时对轨道的压力大小．(2)小球从N 点运动到M 点的过程中克服摩擦阻力做的功．图L7－8－71．AC [解析]石块自由下落的过程和抛出的铅球在空中运动的过程，只有重力做功，机械能守恒；电梯加速上升的过程中除重力做功外，钢索的拉力也对电梯做正功，所以机械能不守恒；木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程，除重力做功外，要克服摩擦力做功，所以机械能不守恒．选项A 、C 正确．2．AC [解析]物体做平抛运动或沿光滑曲面自由运动时，不受摩擦力，在曲面上弹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，所以A 、C 项正确；被匀速吊起的集装箱，绳的拉力对它做正功，机械能不守恒；物体以g 的加速度向上做匀减速运动时，由牛顿第二定律得F45－mg ＝m －g ，有F ＝mg ，可知物体受到竖直向上的大小为mg 的外力作用，该力对物体做451515了正功，机械能不守恒．3．D [解析]物体做匀速直线运动时，动能不变，势能仍可能变化，选项A 错误；物体做匀变速直线运动时，动能不断改变，机械能不一定守恒，选项B 错误；外力对物体所做的功等于0时，动能不变，势能仍可能变化，选项C 错误；机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力对物体做功，选项D 正确．4．BCD [解析]若物体在合外力作用下做匀速圆周运动，匀速圆周运动为变速运动，动能不变，A 错误；在光滑水平面上匀速运动的物体所受的合力为0，机械能守恒，B 正确；平抛运动为匀变速运动，做平抛运动的物体机械能守恒，C 正确；根据机械能守恒条件可知D 正确．5．BD [解析]小球到达最低点时，速度方向沿水平方向，在钉子挡住细绳瞬间，合外力对小球做功为零，则小球的动能不变，故A 项错误，B 项正确；在钉子挡住细绳瞬间，小球的质量和高度不变，则小球的重力势能不变，故C 项错误；在钉子挡住细绳瞬间，小球的动能与重力势能都不变，则小球的机械能不变，故D 项正确．6．CD [解析]两物体质量相等，开始时高度相同，释放时两物体的机械能相同，释放后两物体都是只有重力做功，机械能都守恒，到最低点时下降高度不同，重力势能不同，动能不同，A 、B 错误，D 正确；根据机械能守恒定律可知，两物体均能回到等高的半圆形槽右边缘最高点，C 正确．7. 3mg2gl [解析] 小球由最高点落下，只有重力做功，绳子的拉力不做功，故机械能守恒，则mgl ＝mv 2，故小球摆到最低点时的速度大小为v ＝，此时根据牛顿第二定律可得F －mg ＝m 122gl，将速度的大小代入可得F ＝3mg. v 2l8.v ＋2gh [解析] 小球被抛出后运动过程中只有重力做功，机械能守恒，选地面为参考平面，设A 点距地面高为H ，则mgH ＋mv ＝mg(H －h)＋mv1220122B解得v B ＝.v ＋2gh 另外，若选台面为参考平面，则 mv ＝－mgh ＋mv 1220122B 同样可解得v B ＝. v ＋2gh 9．能 3m/s[解析] 电车电源切断后，只有重力做功，故机械能守恒．取a 点所在平面为参考平面，电车在a 点的机械能为E 1＝E k1＝mv1221其中v 1＝25.2km/h ＝7m/s若将这些动能全部转化为势能，由机械能守恒定律得 mv ＝mgh′ 1221解得h′＝＝m ＝2.45m>h ＝2m ，所以电车能冲上站台v 2g 722×10设电车到b 点时的速度为v 2，由机械能守恒定律得 mv ＝mgh ＋mv 1221122解得v 2＝＝m/s ＝3m/s. v －2gh 72－2×10×210．(1)20m (2)10m[解析] (1)设物体上升的最大高度为H ，对物体整个上升过程应用机械能守恒定律，有mgH ＝mv1220解得H ＝＝20m.v2g(2)设物体重力势能和动能相等的位置距地面的高度为h ，此时物体的速度为v ，则有mgh ＝mv 212对物体由抛出到运动至该位置的过程应用机械能守恒定律有mgh ＋mv 2＝mv121220联立解得h ＝＝10m.v4g11.R 6mg 52[解析] 小球在运动过程中受到重力和轨道支持力的作用，轨道支持力对小球不做功，只有重力做功，小球机械能守恒，取轨道最低点所在平面为参考平面．因小球恰能通过圆弧轨道的最高点，说明此时轨道对小球的作用力为零，只有重力提供向心力，根据牛顿第二定律有mg ＝mvR得v C ＝gR 在圆弧轨道的最高点，小球的机械能为E C ＝mv ＋2mgR122C在释放点，小球的机械能为E A ＝mgh 根据机械能守恒定律有E C ＝E A即mgh ＝mv ＋2mgR122C联立解得h ＝R52同理，小球在圆弧轨道的最低点时的机械能为E B ＝mv122B根据机械能守恒定律有E B ＝E C 得v B ＝5gR 小球在圆弧轨道的最低点受到轨道的支持力和重力，根据牛顿第二定律有F N －mg ＝mvR得F N ＝6mg根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力为F′N ＝F N ＝6mg. 12．(1)3.5N (2)0.4J[解析] (1)小球在最高点，根据牛顿第三定律，轨道对小球的弹力F N1＝0.5N ，由向心力公式有F N1＋mg ＝mvR解得v M ＝4m/s由P 到M ，由机械能守恒定律有mv ＝mv ＋mg·2R122P 122M 解得v P ＝4m/s3在P 点，由向心力公式有F N2－mg ＝mvR解得F N2＝3.5N根据牛顿第三定律可知，在P 点小球对轨道的压力大小为3.5N.(2)由N 到M ，由动能定理有－mg·2R －W f ＝mv －mv122M 122N 解得W f ＝0.4J.。
物理必修Ⅱ人教新课标7-8机械能守恒定律课件
用绳拉着一个 物体沿着光滑 的斜面匀速上
说一说：课本中的思考与讨论：
问题：一小球在真空中下落，有一质量相同的小球 在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都因高度为 h1的地方下落到h2的地方，在两种情况下，重力所 做的功相等吗？重力势能各转化为什么形式的能？ 机械能守恒吗？ 答案：重力所做的功相等，第一种情况重力势能转 化为动能，机械能守恒。第一种情况重力势能转化 为动能和内能，机械能不守恒。
需考虑运动的始末状态，不必考虑两个 状态之间过程的细节。如果直接用牛顿 运动定律解决问题，往往要分析过程中 各个力的作用，而这些力往往又是变化 的，因此一些难以用牛顿运动定律解决 的问题，应用机械能守恒定律则易于解 决。
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• 课后探究：请认真阅读教材，研 究用动能定理解题和用机械能守 恒定解题的异同。
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应 用 机 械 能 守 恒 定 律 的 解 题 步 骤
(1)确定研究的系统 (2)对研究对象进行正确的受力分析和 运动过程分析 (3)判定各个力是否做功，并分析是否 符合机械能守恒的条件 (4)若满足，则选取零势能参考平面， 并确定研究对象在始、末状态时的机械 能。 (5)根据机械能守恒定律列出方程，或 再辅之以其他方程，进行求解。
结论：在只有重力做功的条件下，物体的动能 和势3：若只有弹力做功，又能得到什么结论呢？
v
弹簧
理论证明：在只有弹力做功的物体系统内，弹 性势能和动能间可以相互转化，而物体和弹簧 系统机械能总量保持不变。
若重力和弹簧弹力都做功且没有其它的力做功， 弹簧小球 物体和弹簧系统总的机械能保持不变吗？
最高点Ep1 mgl(1 cos ), Ek1 0
由EK 1 EP1 EK 2 EP 2，有 1 2 mgl (1 cos ) mv 2
《机械能守恒定律》优质课ppt课件
FN A’
G
探究过程展示：
O
A
A’点到O点过程：只有弹力做功 由动能定理得：
由弹力做功和弹性势能变化的关系有：
F
得到：
整理得：
即：
结论2：
在只有弹力做功的物体系统中， 动能和弹性势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变.
结论1：
在只有重力做功的物体系统中， 动能和重力势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变.
在下列说法正确的是 ( 不计空气阻力
)(
ACD)(多选）
A、小球自由落体过程中，小球机械能守恒 B、小球压缩弹簧过程中，小球机械能守恒 C、小球压缩弹簧过程中，小球和弹簧组成 系统机械能守恒 D、整个过程中，小球和弹簧组成系统机械 能守恒
三、机械能守恒定律
1 . 机械能守恒定律的内容：
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.
解惑释疑
演示实验：碰鼻子实验
为什么小球好象 记着自已的位置 不会碰到鼻尖？
小球摆动过程机 械能守恒，摆回 原来位置时，正 好静止，好象记 着自已的位置不 会碰到鼻尖.
五、应用机械能守恒定律解题步骤
即时训练4：
4、从离地面高20米处以10m/s的初速度水平抛出一 个质量为1Kg的铁球，铁球下落过程中在离地5m 高处时的速度是多大？（不考虑空气阻力）
得到：
整理得：
即：
结论1：
在只有重力做功的物体系统中， 动能和重力势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变.
三、机械能守恒定律
探究2、探究动能和弹性势能转化规律
如图所示，轻弹簧放在光滑水平面上，O为原长位置，将弹簧向左压缩到A’点 后释放物体，物体在关于O点对称的A’和A之间往复运动，根据以上情景探究动 能和弹性势能转化规律
人教版高中物理必修第七章第8节机械能守恒定律课件
练一练
下列所述的实例中（均不计空气阻力），机 械能守恒的是（ ）A （C 多选）
A.石块自由下落的过程 B.人乘电梯加速上升的过程 C.投出的铅球在空中运动的过程 D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程
【例把】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θ。小球
L
运动到最底位置时
的速度是多大？
9. 行动不一定带来快乐，而无行动则决无快乐。 6. 只要再坚持一下下，我们就能到幸福的彼岸。 7. 年轻人看到人生路上满是灿烂的鲜花，老年人看到人生途中的是凄美的斜阳。 10. 你的强势之下缺少一种开放的心态。 4、忍别人所不能忍的痛，吃别人所不能吃的苦，是为了收获得不到的收获。 7、人的才华就如海绵的水，没有外力的挤压，它是绝对流不出来的。流出来后，海绵才能吸收新的源泉。
机 定律内容
械
能
1) Ek 2 E p 2 Ek1 E p1
守 恒 定
表达式 2) Ek 2 Ek1 E p1 E p 2 3）ΔEA＝-ΔEB
律
4）ΔE＝ 0
条件:只有重力或系统内弹簧弹力做功。
课后作业
如图所示，把一块质量是3.0kg的石头，从20m高处的山崖 上以30°角、5 m/s的速度朝斜上方抛出。（空气阻力不计） 求石头落地时速度的大小。
谢谢
5. 生命中最重要的人，或许当你在身边的时候，能感觉到的也只是淡淡的温暖而已，并不比一杯热茶更显着。但当你失去的时候，整个世界 瞬间荒芜。只知道我们总是在战胜空间，却对时间无能为力。
6. 成功的人是跟别人学习经验，失败的人只跟自己学习经验。 4. 真正的敏捷是一件很有价值的事。因为时间是衡量事业的标准，一如金钱是衡量货物的标准;所在在做事不敏捷的时候，那事业的代价一定 是很高的。
7-8-2 机械能守恒定律的应用-高中物理课件(人教版必修二)
（2）系统间的相互作用力做功，不能使其它形式的能参与和机械能的 转换。系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能。
系统间的相互作用力分为三类： 刚体产生的弹力：比如轻绳的弹力，斜面的弹力，轻杆产生的弹
则 Ek1 ， 0
Ek
2
， 1
2
mv2
Ep1， mgl(1 cos ) Ep2 0
由于该运动过程机械能守恒，则 Ek2 Ek1 Ep1 Ep2
解得 v 2gl(1 cos )
【例】以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，则： ⑴物体上升的最大高度是多少？ ⑵上升时在何处重力势能和动能相等？（阻力忽略）
新课标导学
几种常见的机械能守恒的物理模型
必修② · 人教版
物理情境
做抛体运动的物体(不计空气阻力)
如图,不计空气阻力,小球来回摆动 过程
研究对象 物体
做功或能量转化情况 只有重力做功
结论 运动过程中物体的机械能守恒
小球
只有重力做功(绳的拉力不做功) 小球摆动过程中,机械能守恒
如图,不计空气阻力,小球来回摆动 过程
分析：对M、m和细绳所构成的系统，受到外界四个力的作用。 它们分别是：M所受的重力Mg，m所受的重力mg，斜面对M的支持力N， 滑轮对细绳的作用力F。
M、m的重力做功不会改变系统的机械能，支持力N垂直于M的 运动方向对系统不做功，滑轮对细绳的作用力由于作用点没有位移 也对系统不做功，所以满足系统机械能守恒的外部条件，系统内部 的相互作用力是细绳的拉力，拉力做功只能使机械能在系统内部进 行等量的转换也不会改变系统的机械能，故满足系统机械能守恒的 外部条件。