第5節(jié) 機(jī)械能守恒定律
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．知道機(jī)械能守恒定律及其適用條。
2．會(huì)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題，明確解題步驟，知道用這個(gè)定律處理問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
3．能敘述能量守恒定律，體會(huì)能量守恒是自然界的基本規(guī)律之一。會(huì)初步運(yùn)用能量守恒的觀點(diǎn)分析問(wèn)題。
【閱讀指導(dǎo)】
圖1 圖2
1．物體的機(jī)械能包括_________、_________和__________。如圖1所示，在一個(gè)光滑曲面的上端A，由靜止釋放一質(zhì)量為m的小球，若取曲面的底端所在的平面為零重力勢(shì)能點(diǎn)，小球在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為_(kāi)_________，小球沿曲面滑到曲面底端B點(diǎn)，小球從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過(guò)程中，小球受到_____力和_____力，其中只有____做功，該力做的功W＝_________，重力勢(shì)能________（填“增加”或“減少”）了__________，由動(dòng)能定理知小球動(dòng)能的變化量為_(kāi)________，此時(shí)小球的機(jī)械能為_(kāi)______，在該過(guò)程中小球的機(jī)械能_______（填“變化”或“不變”）。如果這個(gè)曲面是粗糙的，那么小球在由A滑到B的過(guò)程中，不僅重力做功同時(shí)________力做_____（填“正”或“負(fù)”），若該力做了Wf的功，由動(dòng)能定理可知，物體動(dòng)能的增加了________，此時(shí)的機(jī)械能為_(kāi)______，小球從A滑到B的過(guò)程中機(jī)械能_________（填“變化”或“不變”）。
2．如圖2所示，一根長(zhǎng)為h的細(xì)繩，一端懸掛在天花板上，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，將小球拉至與豎直方向成60°角的位置A，不計(jì)空氣阻力，由靜止釋放小球，在小球擺到最低點(diǎn)B的過(guò)程中，小球受到______力和_____力的作用，其中只有______力做功，該力做功為_(kāi)__________。由動(dòng)能定理可知小球的動(dòng)能增量為_(kāi)_____。若假設(shè)小球達(dá)到最低點(diǎn)所在的平面為零重力勢(shì)能面，小球在A點(diǎn)的機(jī)械能為_(kāi)______，在B點(diǎn)的機(jī)械能為_(kāi)______，小球從A到B的過(guò)程中機(jī)械能的總量________（填“變化”或“不變”）。若這個(gè)過(guò)程中空氣阻力不能忽略，那么，小球從A到B的過(guò)程中，不僅重力做功，同時(shí)_______也做功，機(jī)械能的總量將__________（填“增加”、“減少”或“不變”）。
3．能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式________為另一種形式，或者從一個(gè)物體_________到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中其總量保持不變。
【堂練習(xí)】
★夯實(shí)基礎(chǔ)
1．下列幾種運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的是（ ）
A．平拋物體的運(yùn)動(dòng) B．豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．單擺在豎直平面內(nèi)的擺動(dòng) D．物體沿光滑斜面自由上滑
2．如圖所示，一個(gè)小球，從長(zhǎng)度L=10m，傾角為30°的光滑斜面頂端A由靜止開(kāi)始下滑，若g取10m/s到達(dá)軌道底端B時(shí)的速度大小是（ ）
A．10 m/s B．10 m/s
C．100 m/s D．200 m/s
3．如圖所示，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的實(shí)心鋼球從高H的A點(diǎn)自由落入水面的B點(diǎn)，然后鋼球繼續(xù)落入深為h的水底C處。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．鋼球由A落到C的過(guò)程中，機(jī)械能守恒
B．鋼球由A落到B的過(guò)程中，機(jī)械能守恒
C．鋼球由B落到C的過(guò)程中，機(jī)械能守恒
D．鋼球由A落到C的過(guò)程中，動(dòng)能先增加后減少
4．質(zhì)量為m的石子從距地面高為H的塔頂以初速度v0豎直向下拋出，若只考慮重力作用，則石子下落到距地面高為h處時(shí)的動(dòng)能為：（g表示重力加速度）
A． B．
C． D．
5．物體從某一高度自由落到直立于地面上的輕彈簧上，如圖所示在A點(diǎn)開(kāi)始與彈簧接觸，到B點(diǎn)物體速度為零，然后被彈回，則（ ）
A．物體從A到B的過(guò)程中，動(dòng)能不斷減小
B．物體從B上升到A的過(guò)程中，動(dòng)能不斷增大
C．物體從A到B及B上升到A的過(guò)程中，動(dòng)能是先變大后變小
D．物體在B點(diǎn)的動(dòng)能為零
6．豎直下拋一小球，不計(jì)空氣阻力和小球落地時(shí)的能量損失，小球著地后回跳的高度比拋出點(diǎn)的高度高5.0m。求小球拋出時(shí)的速度多大？（g取10m/s2）
★能力提升
7．物體做平拋運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)的動(dòng)能是剛被拋出時(shí)動(dòng)能的4倍，則物體剛被拋出時(shí)的重力勢(shì)能是動(dòng)能的多少倍？
8．如圖所示，A B和C D為半徑為R=l m的1/4圓弧形光滑軌道，B C為一段長(zhǎng)2m的水平軌道．質(zhì)量為2 kg的物體從軌道A端由靜止釋放，若物體與水平軌道B C間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，求：（l）物體第1次沿C D弧形軌道可上升的最大高度；（2）物體最終停下的位置與B點(diǎn)的距離．
9．如圖所示的裝置中，輕繩將A、B相連，B置于光滑水平面上，拉力F使B以1m/s勻速地由P運(yùn)動(dòng)到Q，P、Q處繩與豎直方向的夾角分別為α1=37°，α2=60°�；嗠x光滑水平面高度h=2m，已知mA=10kg，mB=20kg，不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦，求在此過(guò)程中拉力F做的功？（已知sin37°=0.6，g取10m/s2）
第5節(jié) 機(jī)械能守恒定律
【閱讀指導(dǎo)】
1、動(dòng)能 重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能 mgh 重力 彈力 重力 mgh 減少 mgh mgh mgh 不變 摩擦 負(fù) （mgh－Wf） mgh－Wf 變化 2、重 拉 重 mgh/2 mgh/2 mgh/2 mgh/2 不變 減少 3、只有重力做功 直線 曲線 彈性勢(shì)能 重力和彈力做功 4、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移
【堂練習(xí)】
1、ACD 2、A 3、B D 4、C 5、0.6m 6、 10m/s 7、3 *8、(1)0.8 (2)2m
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