5.3 機械能守恆定律及其應用
【學習目標】
1、理解住了重力勢能的相對性，知道重力做功與重力勢能變化之間的關係
2、理解機械能守恆定律的確切含義和適用條件
3、靈活應用機械能守恆定律解決力學問題，體會用守恆定律解題的優越性
【自主學習】
一、重力勢能
1、定義：物體的重力勢能等於物體的和的乘積
2、公式
3、向量性：重力勢能是但有正負。若物體在零勢能面上方，重力勢能為 ；物體在零勢能面下方，重力勢能為 ；物體處在零勢能面上，重力勢能為 。
4、特點：
①系統性：重力勢能屬於和共有。
②相對性： 重力勢能的大小與故ep＝mgh中的h是物體相對的距離.一般我們取_____為零勢能面. 但重力勢能的變化是的，與零勢能面的選擇_______。
二、重力做功
1、公式h為的高度差。
2、特點：重力做功與無關，只由決定
3、重力做功與重力勢能變化間的關係
重力做正功，重力勢能 ，物體運動；重力做負功，重力勢能物體運動。重力所做的功等於重力勢能的負值，即
三、彈性勢能
1、定義：物體由於而具有的能
2、公式
3、彈力做功與彈性勢能變化間的關係
彈力做正功，彈性勢能彈簧彈力做負功，彈性勢能彈簧 。彈力所做的功等於彈性勢能的負值，即
四、機械能
1、定義：機械能是物體的統稱，或說成物體的總和.
2、說明
①機械能是 ，單位為 .
②機械能中的勢能只包括不包括其他各種勢能.
五、機械能守恆定律
1、內容：在只有的物體系統內
2、表示式
3、條件
六、應用機械能守恆定律解題的基本步驟
1.根據題意，選取研究物件(物體或相互作用的物體)和初、末狀態.
2.分析研究物件在運動過程中所受各力的做功情況，判斷是否符合機械能守恆定律的條件.
3.若符合機械能守恆定律成立的條件，先要選取合適的零勢能的參考平面，確定研究物件在運動過程的初、末狀態的機械能.
4.根據機械能守恆定律列方程，代入數值求解，並對結果做出必要的說明或討論.
【自主學習】
【**1】關於物體的機械能是否守恆的敘述，下列說法正確的是( )
a.做勻速直線運動的物體，機械能一定守恆
b.做勻變速直線運動的物體，機械能一定守恆
c.外力對物體所做的功等於零時，機械能一定守恆
d.物體若只有重力做功，機械能一定守恆
【**2】如圖所示，半徑為的光滑半圓上有兩個小球，質量分別為，由細線掛著，今由靜止開始無初速度自由釋放，求小球公升至最高點時兩球的速度？
【拓展提公升】如圖，長為l的細繩一端拴一質量為m的小球，另一端固定在o點，在o點的正下方某處p點有一釘子，把線拉成水平，由靜止釋放小球，使線碰到釘子後恰能在豎直麵內做圓周運動，求p點的位置？
【反饋檢測】小球在外力作用下，由靜止開始從a點出發做勻加速直線運動，到b點時消除外力。然後，小球衝上豎直平面內半徑為r的光滑半圓環，恰能維持在圓環上做圓周運動，到達最高點c後丟擲，最後落回到原來的出發點a處，如圖所示，試求小球在ab段運動的加速度為多大？
【課後作業】
1、沿著高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物體到頂端，以下說法正確的是
a.沿坡度小、長度大的斜面上公升克服重力做的功多
b.沿長度大、粗糙程度大的斜面上公升克服重力做的功多
c.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上公升克服重力做的功少
d.上述幾種情況重力做功同樣多
2、如圖所示，一輕質彈簧固定於o點，另一端系一重物，將重物從與懸掛點等高的地方無初速度釋放，讓其自由擺下，不計空氣阻力，重物在擺向最低點的位置的過程中( )
a.重物重力勢能減小 b.重物重力勢能與動能之和增大
c.重物的機械能不變 d.重物的機械能減少
3、如圖所示，半徑分別為r和r的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道cd相通，一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過動摩擦因數為μ的cd段，又滑上乙軌道，最後離開兩圓軌道。若小球在兩圓軌道的最高點對軌道壓力都恰好為零，試求水平cd段的長度。
4、如圖所示，一根長為，可繞軸在豎直平面內無摩擦轉動的細桿，已知，質量相等的兩個球分別固定在杆的端，由水平位置自由釋放，求輕杆轉到豎直位置時兩球的速度？
5、如圖5—69所示，長為l不可伸長的細繩一端繫於o點，一端系一質量為m的物體，物體自與水平夾角300（繩拉直）由靜止釋放，問物體到達o點正下方處的動能是多少？
6、如圖所示，位於豎直平面內的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連線而成，圓形軌道的半徑為r。一質量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然後沿圓形軌道運動。要求物塊能通過圓形軌道的最高點，且在該最高點與軌道間的壓力不能超過5mg（g為重力加速度）。
求物塊初始位置相對於圓形軌道底部的高度h的取值範圍。
機械能守恆定律
a 拉力對重物所做的功等於增加的動能 b 物體克服重力所做的功等於物體增加的動能 c 合力對物體所做的功等於物體增加的動能 d 拉力對物體做的功等於物體克服重力做的功 7 如圖2所示，質量為m的物體，以速度v離開高為h的桌子，當它落到距地為h的a點時，在不計空氣阻力的情況下，以地面為重力勢能的零點，...
機械能守恆定律的總結
機械能守恆的三種情形 機械能守恆是高中物理乙個重要的規律，在高考中機械能守恆的情形簡單的分為三類。一 第一類守恆 單個物體的守恆 第一類機械能守恆的特點是，物體的個數可能不只乙個，但是運動的物體只有乙個，這乙個物體的機械能守恆。例如上圖中的直斜面 曲斜面和圓槽都固定不動，只是小球在運動，豎直擺雖然擺...
《機械能守恆定律》同步練習
新人教版高中物理必修二同步試題 第七章第八節機械能守恆定律 1 在下列物理過程中，機械能守恆的有 a 把乙個物體豎直向上勻速提公升的過程 b 人造衛星沿橢圓軌道繞地球執行的過程 c 汽車關閉油門後沿水平公路向前滑行的過程 d 從高處豎直下落的物體落在豎直的彈簧上，壓縮彈簧的過程，對彈簧，物體和地球這...