20xx粵教版高中物理必修2第四章第四節(jié)《機械能守恒定律》-文庫吧
2024-11-19 13:30 本頁面
【正文】 朝下跳下去。雖然驚險刺激，但不必擔心安全問題，因為設計者已經(jīng)充分考慮到了安全問題。 設計者在考慮安全問題時的依據(jù)是跳躍者往下跳時重力勢能轉化為動能再轉化為橡皮條的彈性勢能。這些能量在轉化的過程中總量 ，而這些能量都統(tǒng)稱為 ，所以這也是物理規(guī)律中的 定律。 答 案： 不變，機械能，機械能守恒 重點歸納 對機械能守恒定律的理解 圖 442 1. 機械能是否守恒的判斷 （ 1） 從能量特點看：只有系統(tǒng)動能和勢能相互轉化，無其他形式能量之間 (如內能 )轉化，則系統(tǒng)機械能守恒．如果物體間發(fā)生相互碰撞或相對運動，又有相互間的摩擦作用時有內能的增加，機械能一般不守恒． （ 2） 從機械能的定義看：若動能與勢能之和不變化，則機械能守恒．如果一個物體沿斜面勻速 (或減速 )滑下，動能不變 (或減小 )，勢能減小，則機械能減??；一個物體沿水平方向勻速運動時機械能守恒，沿豎直方向勻速運動時機械能不守恒． （ 3） 從 做功特點看：只有重力和系統(tǒng)內的彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒．具體表現(xiàn)在： (或系統(tǒng)內的彈力 )作用．如：所有做拋體運動的物體 (不計阻力 )． ，但只有重力 (或系統(tǒng)內的彈力 )做功．如圖 4－ 4－ 3 甲所示． ，但是做功代數(shù)和為零．如圖 4－ 4－ 2 乙所示， A、 B 間及 B 與地面之間均光滑， A 自 B的上端自由下滑時， B沿地面滑動， A、 B之間的彈力做功，對 A 或 B 機械能均不守恒，但對 A、 B組成的系統(tǒng)機械能守恒． 2. 機械能守恒定律的三種表達式 (1)Ek1＋ Ep1＝ Ek2＋ Ep2，即初狀 態(tài)的動能與勢能之和等于末狀態(tài)的動能與勢能之和，選用該表達式時，應恰當選取參考平面． (2)ΔEk＝－ ΔEp或 ΔEp＝－ ΔEk，即動能 (或勢能 )的增加量等于勢能 (或動能 )的減少量． (3)ΔEA＝－ ΔEB，即 A 物體機械能的增加量等于 B 物體機械能的減少量． 3. 機械能守恒定律和動能定理的比較 機械能守恒定律 動能定理 應用范圍 只有重力和彈力做功時 無條件限制 物理意義 其他力 (重力、彈力以外 )所做的功是機械能變化的量度 合外力對物體做的功是動能變化的量 度 關注角度 守恒的條件和始末狀態(tài)機械能的形式 及 大小 動能的變化及改變動能方式 (合外力做功情況 ) 說明 等號右邊表示動能增加量時，左邊表示勢能的減少量， “mgh”表示重力勢能(或重力勢能的變化 ) 等號左邊是合外力的功，右邊是動能的增量， “mgh”表示重力 做 的功 [例 2]（單選）不計彈性勢能， 物體在下列運動中機械能一定守恒的是 （ ） A． 自由落體運動 B．豎直方向上做勻變速運動 C． 豎直方向上做勻速直線運動 D． 在水平面上做勻加速直線運動 解析 ： 不計彈性勢能 時，機械能守恒的條件是：“只有重力做功，只存在重力勢能和動能的轉化”。自由落體運動滿足此條件，故機械能守恒；在豎直方向上做勻變速運動時，并不一定只受重力作用，可能有重力以外的力作用并做功，所以機械能不一定守恒；在豎直方向做勻速直線運動時，物體的動能不變，可重力勢能在變化，所以機械能不守恒；在水平面上做勻加速直線運動時，物體的重力勢能不變，可動能在增加，所以機械能不守恒。 答案： A。 觸類旁通 2. （單選） 下列有關機械能守恒的說法中正確的是 ( C ) A．物體的重力做功，重力勢能減小，動能增加，機械能一定守 恒 B．物體克服重力做功，重力勢能增加，動能減小，機械能一定守恒 C．物體以 g 加速下落，重力勢能減小，動能增加，機械能一定守恒 D．物體以 g2加速下落，重力勢能減小，動能增加，機械能可能守恒 解析： 物體的重力做功時，物體下落，重力勢能一定減小，物體克服重力做功，說明物體重力做負功，物體勢能增加，若只有重力做功，機械能守恒，若還有其他力如阻力做功，圖 4－ 4－ 3 則機械能不守恒，選項 A、 B 均錯；物體以 g 加速下落且重力勢能減小時，說明只有重力做功，機械能守恒， C 對；以 g2加速下落且重 力勢能減小時，說明物體除有重力做功外，還有其他力做功，機械能一定不守恒， D 錯． 答案： C [例 3] (單選 ) 如圖 4－ 4－ 4 所示，一個小孩從粗糙的滑梯上加速滑下，對于其機械能的變化情況，下列判斷正確的是 ( ) A．重力勢能減小，動能不變，機械能減小 B．重力勢能減小，動能增加，機械能減小 C．重力勢能減小，動能增加，機械能增加 D．重力勢能減小，動能增加，機械能不變 解析： 下滑時高度降低，則重力勢能減小，加速運動，動能增加，摩擦力做負功，機械能減小，選項 B 對， A、 C、 D 錯． 答案： B 觸類旁通 3. 下列運動不滿足機械能守恒條件的是 ( ) A．跳傘運動員在空中勻速下降 B．物體以初速度 v0 沿光滑斜面滑動 C．子彈向空中射出沿彈道軌道運動 D．小球豎直下落后壓縮彈簧 解析：
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