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1、复习：复习：1 1、本章我们学习了哪几种形式的能？、本章我们学习了哪几种形式的能？动能、重力势能和弹性势能动能、重力势能和弹性势能2 2、动能和势能如何表示？、动能和势能如何表示？一、机械能一、机械能1 1、概概 念念：动能、重力势能和弹性势能的统称。动能、重力势能和弹性势能的统称。总机械能为动能和势能之和。总机械能为动能和势能之和。2 2、表达式：、表达式：3 3、机械能是标量，具有相对性：、机械能是标量，具有相对性：先选取参考平面和参考系才能确定先选取参考平面和参考系才能确定机械能。（一般选地面为参考系）机械能。（一般选地面为参考系）例例1 1：物体质量物体质量m=2kgm=2kg在距地面
2、在距地面10m10m高处，以高处，以10m/s10m/s的水平的水平速度飞行，求它的总机械速度飞行，求它的总机械能为多少？能为多少？极限运动蹦极2008奥运蹦床冠军何雯娜 二、机械能之间可以互相转化二、机械能之间可以互相转化1 1、重力势能和动能之间可以互相转化、重力势能和动能之间可以互相转化2 2、弹性势能和动能之间可以互相转化、弹性势能和动能之间可以互相转化3 3、重力势能和弹性势能之间可以互相、重力势能和弹性势能之间可以互相 转化转化讨论：请同学们再各举一实例讨论：请同学们再各举一实例动能和势能之间可以相互转化（一）动能和势能之间可以相互转化（一）动能和势能之间可以相互转化（二）动能和势
3、能之间可以相互转化（二）动能和势能之间可以相互转化（三）动能和势能之间可以相互转化（三）动能和势能之间可以相互转化（四）动能和势能之间可以相互转化（四）自由落下的小球自由落下的小球VV=0h动能最大势能最小动能最小势能最大重力势能转化为动能重力势能转化为动能问题：问题：1、你还能举出生活中动能和势能之、你还能举出生活中动能和势能之间相互转化的例子吗？间相互转化的例子吗？2、动能和势能之间的转化是通过什、动能和势能之间的转化是通过什么来实现的呢？么来实现的呢？3、动能和势能之间的相互转化遵循、动能和势能之间的相互转化遵循什么规律呢？什么规律呢？二、机械能守恒的理论推导（以自由落体为例）二、机械能
4、守恒的理论推导（以自由落体为例）设小球下落时先后经历了设小球下落时先后经历了A、B两点。两点。因为只有重力做功，根据动能定理有因为只有重力做功，根据动能定理有:V0=0h1h2V1V2AB又根据重力做功与重力势能的变化又根据重力做功与重力势能的变化关系有：（选地面为参考面）关系有：（选地面为参考面）由（由（1）、（）、（2）两式得：）两式得：小球以初速度v0压缩弹簧,接触面光滑.小球在压缩过程中，动能减小，弹簧发生形变，势能增加此过程中只有弹簧的弹力做功，系统（小球和弹簧）的机械能保持不变思考：小球的机械能变化如何？机械能守恒定律：机械能守恒定律：内容内容： 在在只有重力（或弹力）做功只有重力
5、（或弹力）做功的情形下，的情形下，物体的动能和重力（弹性）势能发生相互转化，物体的动能和重力（弹性）势能发生相互转化，而总的机械能保持不变。而总的机械能保持不变。条件条件： 1、只有重力或弹力做功。、只有重力或弹力做功。 2、只发生动能和势能间的相互转化。、只发生动能和势能间的相互转化。表达式：表达式： E1=E2 EK2+EP2=EK1+EP1 EA= - EB Ek = -Ep mgh2+mv22/2=mgh1+mv12/2讨论讨论| |：判断下列各运动机械能是否守恒：判断下列各运动机械能是否守恒VAV1不计空气阻力不计空气阻力和摩擦阻力和摩擦阻力V在粗糙的水平路面匀速行驶在粗糙的水平路面
6、匀速行驶守恒守恒守恒守恒讨论交流：讨论交流：1 1、“只有重力做功只有重力做功”与与“只受重力作用只受重力作用”有区别吗？有区别吗？2 2、“机械能守恒机械能守恒”与与“机械能总量不变机械能总量不变”有区别吗？有区别吗？表达式表达式：任意状态下，动能和势能总和相等任意状态下，动能和势能总和相等势能的减少量等于动能的增加量势能的减少量等于动能的增加量练习练习1、在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，、在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是：机械能不守恒的是：A、起重机吊起物体匀速上升；起重机吊起物体匀速上升；B、物体做平抛运动；物体做平抛运动；C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动
7、；圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。弹簧为研究对象）。A练习练习2、下列关于机械能守恒的说法中正确的是：、下列关于机械能守恒的说法中正确的是：A、物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒、物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒 B、物体所受的合力的功为零，它的机械能一定守、物体所受的合力的功为零，它的机械能一定守恒恒 C、物体所受的合力等于零，它的机械能可能守恒、物体所受的合力等于零，它的机械能可能守恒 D、物体所受的合力等于零，
8、它的机械能一定守恒、物体所受的合力等于零，它的机械能一定守恒C例例2:把把质量量为m的石的石头从从h高的山崖上以高的山崖上以角角向向斜上方抛出，抛出时的初速度斜上方抛出，抛出时的初速度v0，求石头落地，求石头落地时的速度时的速度vt是多大？（不计空气阻力）是多大？（不计空气阻力）解：对石头由机械能守恒定律可得：解：对石头由机械能守恒定律可得：例例3 3：用细线连接一个小球，绳长用细线连接一个小球，绳长L L，最大，最大偏角偏角。求小球到最低点的速度？。求小球到最低点的速度？例例3、把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个、把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为摆，摆长为L，最大倾角为，最大
9、倾角为小球到达最底小球到达最底端的速度是多大端的速度是多大?例例4、长为、长为L的均匀链条，放在光滑的水的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大？小为多大？解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为解。设整根链条质量为m，则单位长度质量（质量，则单位长
10、度质量（质量线密度）为线密度）为mL 设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得 应用机械能守恒定律解题的基本步骤应用机械能守恒定律解题的基本步骤(1)(1)确定研究对象，明确它的运动过程。确定研究对象，明确它的运动过程。(2)(2)对物体受力分析，明确各力做功情况，判断对物体受力分析，明确各力做功情况，判断机械能是否守恒。机械能是否守恒。(3)(3)明确初状态和末状态的机械能明确初状态和末状态的机械能. .(4)(4)利用机械能守恒定律列方程求解利用机械能守恒定律列方程求解知识梳理2 2 2 2、机械能守恒定律：、机械能守恒定律：、机械能守恒定律：、机械能守
11、恒定律：1 1 1 1、机械能：、机械能：、机械能：、机械能：E=EE=EKK+E+EP P（1 1 1 1）内容：在只有重力或弹力做功的物）内容：在只有重力或弹力做功的物）内容：在只有重力或弹力做功的物）内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互体系统内，物体的动能和势能可以相互体系统内，物体的动能和势能可以相互体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。转化，而总的机械能保持不变。转化，而总的机械能保持不变。转化，而总的机械能保持不变。（2 2 2 2）表达式：）表达式：）表达式：）表达式： E1=E2 EK2+EP2=EK1+EP1EA=EB E减
12、减=E增增 mgh2+mv22/2=mgh1+mv12/2（3 3 3 3）条件：）条件：）条件：）条件：只有重力、弹力做功只有重力、弹力做功(1)(1)(1)(1)确定确定确定确定研究对象研究对象研究对象研究对象(2)(2)(2)(2)对研究对象进行正确的对研究对象进行正确的对研究对象进行正确的对研究对象进行正确的受力分析受力分析受力分析受力分析(3)(3)(3)(3)判定各个力是否做功，并判定各个力是否做功，并判定各个力是否做功，并判定各个力是否做功，并分析是否符分析是否符分析是否符分析是否符合机械能守恒的条件合机械能守恒的条件合机械能守恒的条件合机械能守恒的条件(4)(4)(4)(4)视
13、解题方便选取零势能参考平面，并视解题方便选取零势能参考平面，并视解题方便选取零势能参考平面，并视解题方便选取零势能参考平面，并确定研究对象在确定研究对象在确定研究对象在确定研究对象在始、末状态时的机械能始、末状态时的机械能始、末状态时的机械能始、末状态时的机械能。(5)(5)(5)(5)根据机械能守恒定律根据机械能守恒定律根据机械能守恒定律根据机械能守恒定律列出方程，列出方程，列出方程，列出方程，或再或再或再或再辅之以其他方程，进行求解。辅之以其他方程，进行求解。辅之以其他方程，进行求解。辅之以其他方程，进行求解。知识梳理3 3、应用机械能守恒定律解题的基本步骤：、应用机械能守恒定律解题的基本
14、步骤：知识梳理 应用机械能守恒定律解题，应用机械能守恒定律解题，只只需需考虑过程的考虑过程的初、末状态初、末状态，不必不必考考虑两个状态间过程的细节，这是应虑两个状态间过程的细节，这是应用它解题的优越性。用它解题的优越性。4 4、应用机械能守恒定律解题的优越性：、应用机械能守恒定律解题的优越性：分析分析如图所示，桌面高为如图所示，桌面高为A，质量为，质量为m的小球从离桌的小球从离桌面高为面高为H处自由落下，不计空气阻力，假设桌处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为间的机械能为 ( ) A.mgh B.mgH C.
15、mg(H+h) D.mg(Hh)解析：解析：机械能是动能和势能的总和，因为选桌面机械能是动能和势能的总和，因为选桌面为零势能面，所以开始时机械能为为零势能面，所以开始时机械能为mgH，由，由于小球在下落过程中只受重力，所以小球于小球在下落过程中只受重力，所以小球在落地之前机械能守恒，即在下落过程中在落地之前机械能守恒，即在下落过程中任意一个位置机械能都与开始时机械能相任意一个位置机械能都与开始时机械能相等等答案：答案：B 下列关于物体机械能守恒的说法中，下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是：正确的是：A.A.做匀速直线运动的物体机械能一定守做匀速直线运动的物体机械能一定守恒恒B.B.合外力
16、对物体不做功，物体的机械能合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒一定守恒C.C.物体只发生动能与势能的相互转化时，物体只发生动能与势能的相互转化时，物体的机械能守恒物体的机械能守恒 D.D.运动的物体，若受合外力为零，则其运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒机械能一定守恒E.E.做匀变速运动的物体的机械能不可能做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒守恒1.考查守恒条件理解点评：机械能是否守恒与物体的运动状态无关点评：机械能是否守恒与物体的运动状态无关点评：机械能是否守恒与物体的运动状态无关点评：机械能是否守恒与物体的运动状态无关 如图所示，下列四个选项的图中，木如图所示，下列四个选项
17、的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗中的斜面是粗糙的，图糙的，图A、B中的中的F为木块所受的外力，为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图方向如图中箭头所示，图A、B、D中的中的木块向下运动木块向下运动. .图图C中的木块向上运动中的木块向上运动. .在这四个图所示的运动过程中机械能守在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是：恒的是： 如图所示，木块如图所示，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，与水平桌面间的接触是光滑的，子弹子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧沿水平方向射入木块后留在木块内
18、，将弹簧压缩到最短。则从子弹开始射入木块到弹簧压缩至压缩到最短。则从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中：最短的整个过程中：A.A.子弹子弹A与木块与木块B组成的系统机械能守恒组成的系统机械能守恒B.B.子弹子弹A与木块与木块B组成的系统机械能不守恒组成的系统机械能不守恒 C.C.子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒D.D.子弹、木块和弹簧组成的系统机械能不守恒子弹、木块和弹簧组成的系统机械能不守恒 一个人站在阳台上，以相同的速率一个人站在阳台上，以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出不计空
19、气阻力测三球落抛出、水平抛出不计空气阻力测三球落地时的速率（速度大小叫速率）：地时的速率（速度大小叫速率）：A A上抛球最大上抛球最大 B B下抛球最大下抛球最大C C平抛球最大平抛球最大 D D三球一样大三球一样大 有三个质量都是有三个质量都是m的小球的小球a、b、c，以相同的速度，以相同的速度v0 0在空中分别竖在空中分别竖直向上、水平和竖直向下抛出，三直向上、水平和竖直向下抛出，三球落地时（不计空气阻力）：球落地时（不计空气阻力）：A.A.动能不同动能不同B.B.重力做功不同重力做功不同C.C.机械能相同机械能相同D.D.重力势能变化量不同重力势能变化量不同 将一物体以速度将一物体以速度
20、v0从地面竖直上抛，从地面竖直上抛，当物体运动到某高度时，他的动能恰当物体运动到某高度时，他的动能恰为重力势能的一半，不计空气阻力，为重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为：则这个高度为：A.v2/gB.v2/2gC.v2/3gD.v2/4g3.其它 如图所示，均匀铁链长为如图所示，均匀铁链长为L，平放在距离地面高为平放在距离地面高为2 2L的光滑水平的光滑水平面上，其长度面上，其长度1/51/5的悬垂于桌面下，的悬垂于桌面下，从静止开始释放铁链，求铁链下端从静止开始释放铁链，求铁链下端刚要着地时的速度？刚要着地时的速度？ 答答答答案案案案 如图所示，小球自如图所示，小球自a点由静止自由下
21、点由静止自由下落，到落，到b点时与弹簧接触，到点时与弹簧接触，到c点时弹簧点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由阻力，在小球由abc的运动过程中：的运动过程中：A.A.小球和弹簧总机械能守恒小球和弹簧总机械能守恒B.B.小球的重力势能随时间均匀减少小球的重力势能随时间均匀减少C.C.小球在小球在b点时动能最大点时动能最大D.D.到到c点时小球重力势能的减少量等于点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量弹簧弹性势能的增加量4.综合题 一个质量为一个质量为m的物体以的物体以a=2=2g的加的加速度竖直向下加速运动，则在此物速度竖直向下加速
22、运动，则在此物体下降体下降h高度的过程中，物体的：高度的过程中，物体的：A A重力势能减少了重力势能减少了2 2mghB B动能增加了动能增加了2 2mghC C机械能保持不变机械能保持不变D D机械能增加了机械能增加了mgh 如图所示，长度相同的三根轻如图所示，长度相同的三根轻如图所示，长度相同的三根轻如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在杆构成一个正三角形支架，在杆构成一个正三角形支架，在杆构成一个正三角形支架，在A A、B B处固定的小球质量分别为处固定的小球质量分别为处固定的小球质量分别为处固定的小球质量分别为2 2 2 2mm、mm，开始时开始时开始时开始时OBOB竖直
23、。放手后开始运动，竖直。放手后开始运动，竖直。放手后开始运动，竖直。放手后开始运动，下列说法正确的是下列说法正确的是下列说法正确的是下列说法正确的是（不计任何阻力（不计任何阻力（不计任何阻力（不计任何阻力）：）：）：）：（A A A A）A A球到达最低点时速度为零球到达最低点时速度为零球到达最低点时速度为零球到达最低点时速度为零（B B B B）A A球机械能减少量等于球机械能减少量等于球机械能减少量等于球机械能减少量等于B B球机球机球机球机械能增加量械能增加量械能增加量械能增加量（C C C C）B B球向左摆动所能达到的最高球向左摆动所能达到的最高球向左摆动所能达到的最高球向左摆动所能达到的最高位置应高于位置应高于位置应高于位置应高于A A球开始运动时的高度球开始运动时的高度球开始运动时的高度球开始运动时的高度（D D D D）当支架从左向右回摆时，）当支架从左向右回摆时，）当支架从左向右回摆时，）当支架从左向右回摆时，A A球球球球一定能回到起始高度一定能回到起始高度一定能回到起始高度一定能回到起始高度多项多项多项多项
