勢能、機械能守恒總復習教案
勢能、機械能守恒總復習教案
班級：組別：姓名：組內評價(jià)：教師評價(jià)：（等第）
題：勢能、機械能守恒
【學(xué)習目標】理解勢能的概念，掌握機械能守恒定律。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】機械能守恒定律的應用
【自主學(xué)習】教師評價(jià)：（等第）
1、重力勢能：物體由于的能量，叫做重力勢能。
表達式：EP=。單位：。符號：。
重力勢能是(標、矢)量。選不同的，物體的重力勢能的數值是不同的。
2、重力做正功時(shí)，重力勢能，減少的重力勢能等于，克服重力做功（重力做負功）時(shí)，重力勢能，增加的重力勢能等于克服重力做的功。
重力所做的功只跟初位置的高度和末位置的高度有關(guān)，跟物體運動(dòng)的路徑。
3、彈性勢能：物體由于彈性形變而具有的與它的形變量有關(guān)的勢能，叫彈性勢能。物體的彈性形變量越大，彈性勢能越。
4、機械能：和統稱(chēng)機械能，即E=。
5、機械能守恒定律：只有做功的情形下，物體的動(dòng)能和重力勢能發(fā)生相互轉化，機械能的總量，這就是機械能守恒定律。機械能守恒定律的表達式為。
在只有彈力做功情形下，物體的動(dòng)能和彈性勢能相互轉化，機械能的總量不變，即機械能守恒。
自主測評：
1．（上海）．高臺滑雪運動(dòng)員騰空躍下，如果不考慮空氣阻力，則下落過(guò)程中該運動(dòng)員機械能的轉換關(guān)系是（）。
A．動(dòng)能減少，重力勢能減少B．動(dòng)能減少，重力勢能增加
C．動(dòng)能增加，重力勢能減少D．動(dòng)能增加，重力勢能增加
2．（安徽）.伽利略曾設計如圖所示的一個(gè)實(shí)驗，將擺球拉至點(diǎn)放開(kāi)，擺球會(huì )達到同一水平高度上的N點(diǎn)。如果在E或F處釘子，擺球將沿不同的圓弧達到同一高度的對應點(diǎn)；反過(guò)，如果讓擺球從這些點(diǎn)下落，它同樣會(huì )達到原水平高度上的點(diǎn)。這個(gè)實(shí)驗可以說(shuō)明，物體由靜止開(kāi)始沿不同傾角的光滑斜面（或弧線(xiàn)）下滑時(shí)，其末速度的大小
A.只與斜面的傾角有關(guān)B.只與斜面的長(cháng)度有關(guān)
C.只與下滑的高度有關(guān)D.只與物體的質(zhì)量有關(guān)
3．如圖，m1>m2，滑輪光滑且質(zhì)量不計，在m1下降一段距離（不計空氣阻力）的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）
A、m1的機械能守恒B、m2的機械能守恒
C、m1和m2的總機械能減少D、m1和m2的總機械能守恒
4、如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置在水平地面上，它的正上方有一金屬塊從高處自由下落，從金屬塊自由下落到第一次速度為零的過(guò)程中（）
A、重力先做正功，后做負功B、彈力沒(méi)有做正功
C、金屬塊的動(dòng)能最大時(shí)，彈力與重力相平衡
D、金屬塊的動(dòng)能為零時(shí)，彈簧的彈性勢能最大
5(07上海)在豎直平面內，一根光滑金屬桿彎成如圖所示的形狀，相應的曲線(xiàn)方程為 (單位:米),式中k=1m-1。將一光滑小環(huán)套在該金屬桿上，并從x＝0處以v0＝5m/s的初速度沿桿向下運動(dòng)，取重力加速度g＝10m/s2。則當小環(huán)運動(dòng)到x＝ m時(shí)的速度大小v＝m/s；該小環(huán)在x軸方向最遠能運動(dòng)到x＝m處。
6（00上海).如圖所示，長(cháng)度相同的三根輕桿構成一個(gè)正三角形支架，在A(yíng)處固定質(zhì)量為2m的小球，B處固定質(zhì)量為m的小球．支架懸掛在O點(diǎn)，可繞過(guò)O點(diǎn)并與支架所在平面相
垂直的固定軸轉動(dòng)．開(kāi)始時(shí)OB與地面相垂直，放手后開(kāi)始運動(dòng)，在不計任何阻力的情況下，下列說(shuō)法正確的是。
A．A球到達最低點(diǎn)時(shí)速度為零
B．A球機械能減少量等于B球機械能增加量
C．B球向左擺動(dòng)所能達到的最高位置應高于A(yíng)球開(kāi)始運動(dòng)的高度
D．當支架從左向右回擺時(shí)，A球一定能回到起始高度
7如圖所示，在水平臺面上的A點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m的物體以初速度 被拋出，不計空氣阻力，求它到達B點(diǎn)時(shí)速度的大小。
8如圖所示，輕彈簧k一端與墻相連處于自然狀態(tài)，質(zhì)量為4kg的木塊沿光滑的水平面以5m/s的速度運動(dòng)并開(kāi)始擠壓彈簧，求彈簧的最大彈性勢能及木塊被彈回速度增大到3m/s時(shí)彈簧的彈性勢能。
9、將細繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪A和B，繩的兩端各系一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼。A、B間的中點(diǎn)C掛一質(zhì)量為的小球，＜2m，A、B間距離為L(cháng)，開(kāi)始用手托住使它們都保持靜止，如圖所示。放手后和2個(gè)m開(kāi)始運動(dòng)，求：小球下落的最大位移H是多少?小球的平衡位置距C點(diǎn)距離h是多少?
二、我的疑問(wèn)：
三、【合作探究】
機械能守恒的判定及機械能守恒定律的應用
例，如圖，小球用不可伸長(cháng)的長(cháng)為L(cháng)的輕線(xiàn)懸于O點(diǎn)，輕線(xiàn)能承受的最大拉力為重力的7倍，在O點(diǎn)的正下方有一固定的釘子B，OB=d，把小球拉至水平無(wú)初速釋放，為使球能繞B點(diǎn)做圓周運動(dòng)，試求d的取值范圍
例、如圖所示，半徑為r,質(zhì)量不計的圓盤(pán)與地面垂直，圓心處有一個(gè)垂直盤(pán)面的光滑水平固定軸O，在盤(pán)的最右邊緣固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在O點(diǎn)的正下方離O點(diǎn)r/2處固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B。放開(kāi)盤(pán)讓其自由轉動(dòng)，問(wèn)：
�。�1）A球轉到最低點(diǎn)時(shí)的線(xiàn)速度是多少？
�。�2）在轉動(dòng)過(guò)程中半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是多少？
四【堂檢測】
1甲乙兩球質(zhì)量相等，懸線(xiàn)一長(cháng)一短，如圖將兩球由圖示位置的同一水平無(wú)初速釋放，如圖所示，不計阻力，則對小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的正確說(shuō)法是（）
A、甲球的動(dòng)能與乙球的動(dòng)能相等
B、兩球受到線(xiàn)的拉力大小相等
C、兩球的向心加速度大小相等D、相對同一參考面，兩球機械能相等
2一不計質(zhì)量的直角形支架的兩直角臂長(cháng)度分別為2s和s，支架可繞水平固定軸O在豎直平面內無(wú)摩擦轉動(dòng)，支架臂的兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B，開(kāi)始時(shí)OA臂處于水平位置，如圖所示．由靜止釋放后，則( )
A．OB臂能到達水平位置B．OB臂不能到達水平位置
C．A、B兩球的最大速度之比為vA∶vB＝2∶1
D．A、B兩球的最大速度之比為vA∶vB＝1∶2
3（08考）如圖所示，一根不可伸長(cháng)的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細桿上，質(zhì)量為3m的a球置于地面上，質(zhì)量為m的b球從水平位置靜止釋放.當a球對地面壓力剛好為零時(shí)，b球擺過(guò)的角度為θ.下列結論正確的是()
A.θ=90°B.θ=45°
C.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力對小球做功的功率先增大后減小
D.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力對小球做功的功率一直增大
4（2008年全國）如圖，一很長(cháng)的、不可伸長(cháng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b.a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m,用手托住，高度為h,此時(shí)輕繩剛好拉緊.從靜止開(kāi)始釋放b后，a可能達到的最大高度為()
A.hB.1.5hC.2hD.2.5h
5游樂(lè )場(chǎng)中的一種滑梯如圖所示.小朋友從軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑，沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下，則()
A.下滑過(guò)程中支持力對小朋友做功
B.下滑過(guò)程中小朋友的重力勢能增加
C.整個(gè)運動(dòng)過(guò)程中小朋友的機械能守恒
D.在水平面滑動(dòng)過(guò)程中摩擦力對小朋友做負功
6如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體在同一水平線(xiàn)上，當A物體被水平拋出的同時(shí)，B物體開(kāi)始自由下落（空氣阻力忽略不計），曲線(xiàn)AC為A物體的運動(dòng)軌跡，直線(xiàn)BD為B物體的運動(dòng)軌跡，兩軌跡相交于O點(diǎn)，則兩物體()
A.經(jīng)O點(diǎn)時(shí)速率相等B.在O點(diǎn)相遇
C.在O點(diǎn)具有的機械能一定相等D.在O點(diǎn)時(shí)重力的功率一定相等
7（2008年上海）物體自由落體運動(dòng)，Ek代表動(dòng)能，Ep代表勢能,h代表下落的距離，以水平地面為零勢能面.下列所示圖像中，能正確反映各物理量之間的關(guān)系的是()
8.如圖所示，重10N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧.滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開(kāi)始彈回，返回b點(diǎn)離開(kāi)彈簧，最后又回到a點(diǎn)，已知ab=0.8m,bc=0.4m，那么在整個(gè)過(guò)程中()
A.滑塊動(dòng)能的最大值是6JB.彈簧彈性勢能的最大值是6J
C.從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功是6J
D.滑塊和彈簧組成的系統整個(gè)過(guò)程機械能守恒
9一條長(cháng)為L(cháng)的均勻鏈條，放在光滑水平桌面上，鏈條的一半垂直于桌邊，如圖所示�，F由靜止開(kāi)始使鏈條自由滑落，當它全部脫離桌面瞬時(shí)的速度為多大？
10圖所示，光滑水平面AB與豎直面內的半圓形導軌在B點(diǎn)相接，導軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，當它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動(dòng)恰能完成半個(gè)圓周運動(dòng)到達C點(diǎn)．試求：
(1)彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢能．(2)物體從B點(diǎn)運動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功．
(3)物體離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)的動(dòng)能．
11．如圖所示，半徑為R的14圓弧支架豎直放置，圓弧邊緣C處有一小滑輪，一輕繩兩端系著(zhù)質(zhì)量分別為m1與m2的物體，掛在定滑輪兩邊，且m1＝4m2，開(kāi)始時(shí)m1、m2均靜止，且能視為質(zhì)點(diǎn)，不計一切摩擦，試求m1到達圓弧的A點(diǎn)時(shí)的速度大�。�
12.一個(gè)質(zhì)量ｍ=0.2kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上，彈簧的上端固定于環(huán)的最高點(diǎn)Ａ，環(huán)的半徑Ｒ=0.5ｍ，彈簧的原長(cháng)ｌ０=0.50ｍ，勁度系數為4.8Ｎ/ｍ.如圖23/-7所示.若小球從圖中所示位置Ｂ點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑動(dòng)到最低點(diǎn)Ｃ時(shí)，彈簧的彈性勢能Ｅｐ彈=0.60Ｊ.求：（1）小球到Ｃ點(diǎn)時(shí)的速度ｖｃ的大��；（2）小球在Ｃ點(diǎn)對環(huán)的作用力.（ｇ取10ｍ/ｓ2）
13有一光滑水平板，板的中央有一小孔，孔內穿入一根光滑輕線(xiàn)，輕線(xiàn)的上端系一質(zhì)量為的小球，輕線(xiàn)的下端系著(zhù)質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體，當小球在光滑水平板上沿半徑為R的軌道做勻速圓周運動(dòng)時(shí)，輕線(xiàn)下端的兩個(gè)物體都處于靜止狀態(tài)。若將兩物體之間的輕線(xiàn)剪斷，則小球的線(xiàn)速度為多大時(shí)才能在水平板上做勻速圓周運動(dòng)？
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