20xx粵教版高中物理必修2第四章第四節(jié)機(jī)械能守恒定律(已修改)
2024-12-25 13:30 本頁面
【正文】 第四節(jié) 機(jī)械能守恒定律 課前自主預(yù)習(xí) ： 、 和 統(tǒng)稱為機(jī)械能，機(jī)械能的表達(dá)式為 。 ：在 的條件下，物體的 和 相互轉(zhuǎn)化，物體機(jī)械能的總量 。 ：⑴ （物體初末狀態(tài)的機(jī)械能不變）；⑵ （勢能的變化量等于動能的變化量）。 ，機(jī)械能守恒的是 （ ） A．做豎直上拋運(yùn)動的物體 B．被勻速吊起的集裝箱 C．一物體從斜面 上 勻速滑下 D． 在粗糙水平面上運(yùn)動的物體 解析： 做豎直上拋的物體僅受重力作用，故機(jī)械能守恒，答案 A正確；被勻速吊起的集裝箱除受重力外還受一個豎直向上，大小等于重力的力作用，故機(jī)械能在增加，物體從斜面 勻速下滑表明還受一個沿斜面向上的力；故機(jī)械能不守恒；粗糙水平面上運(yùn)動的物體摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒。故答案選 A。 答案： A ，以下說法正確的是 ( ) A．在平衡力作用下物體運(yùn)動，其機(jī)械能不變 B．作用在物體上的合力不做功，物體機(jī)械能一定守恒 C． 當(dāng)作用在物體上的動力做功等于物體克服阻力做的功，物體的機(jī)械能保持不變 D．物體在運(yùn)動過程中只有重力做功，受到的其他外力不做功，物體的機(jī)械能守恒 解析： 在平衡力作用下物體的運(yùn)動機(jī)械能不一定守恒，如勻速上升的物體，故答案 A、 B、 C錯誤，答案 D所述 即為機(jī)械能守恒的條件?？芍鸢?D正確。 答案： D 答案： 1．動能，重力勢能，彈性勢能， E=EK+EP 2．只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，動能，勢能，保持不變 3． Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 ， △ Ek=△ Ep 課堂互動探究 知識點 1 動能與勢能之間的相互轉(zhuǎn)化 新知探究 如圖 441所示， 蹦極是非常刺激的戶外休閑活動，深受年輕人的喜愛．跳躍者站在約 40米以上高度的橋梁、塔頂、高樓甚至熱氣球上．人在蹦極時可在空中享受幾秒鐘的 “ 自由落體 ” ． 當(dāng)人體下落到一定高度時，橡皮繩被拉開、繃緊，阻止人體繼續(xù)下落，當(dāng) 到達(dá)最低點時橡皮繩再次彈起，人被拉起，隨后，又落下，這樣反復(fù)多次直到橡皮繩的彈性消失為止，這就是蹦極的全過程． 從能量轉(zhuǎn)化的角度上看， 人從最高點下落到繩恰好伸直的過程： 轉(zhuǎn)化為 ．從繩恰好伸直到繩的彈力 F＝ mg 的過程： 轉(zhuǎn)化為 和 ．從繩的彈力 F＝ mg到最低點的過程中： 和 轉(zhuǎn)化為 ．整個過程可看成 與 間的相互轉(zhuǎn)化． 答案： 重力勢能，動能， 重力勢能 ， 動能， 彈性勢能 ， 重力勢能 ， 動能 ， 彈性勢能 ，重力 勢能 ， 彈性勢 能 重點歸納 對 動能與勢能之間的相互轉(zhuǎn)化 的理解 由動能定理可知，所有外力做功都會改變動能，即動能的改變等于合外力的功。但重力勢能的變化僅由重力做功決定，重力做多少功，重力勢能就減少多少；重力做多少負(fù)功，重圖 441 力勢能就增加多少。彈性勢能的改變僅由彈簧彈力做功決定，與其他任何外力做功均無關(guān)。 這樣，在只有重力做功的情況下，僅有動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)化；在只有彈力做功的情況下，僅有動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。 [例 1]將質(zhì)量為 m的物體以初速度 smv 100 ?豎直上拋，忽略空氣阻力， g取 2/10 sm ,則： （ 1）物體上升的最大高度是多少？ （ 2）上升過程中，何處重力勢能與動能相等 ？ 解析：物體在豎直上拋過程中，只有重力做功，物體的機(jī)械能守恒。 （ 1 ） 物 體 上 升 過 程 中 機(jī) 械 能 守 恒 ， 則 有 20max 21 mvmgh ?，則mmgvh 5102102 220m a x ???? 。 （ 2）設(shè)物體在 h高處，物體的重力勢能與動能相等，即 KEmgh? ,又由機(jī)械能守恒定律得 2021 mvEm gh K ??，聯(lián)立兩式可得 mmgvh 220 ???? 答案：見解析。 觸類旁通 15m高的陽臺上，將物體以初速度 smv /100 ? 豎直向上拋出，忽略空氣阻力， g取 2/10 sm ，則物體落到地面時的速度為多少？ 解 析： 選 取 拋 出 點 所在 平 面 為 零 勢能 面 ， 根 據(jù) 機(jī)械 能 守 恒 定 律得 ：220 2121 mvm ghmv ??? ，解得： smv /20? 知識點 2 機(jī)械能守恒定律 新知探究 如圖 442 所示的蹦極就是目前戶外活動中刺激度排行榜名列榜首的運(yùn)動。跳躍者站在 40 米以上（相當(dāng)于 10 層樓高）高度的橋梁、塔頂、高樓、吊車甚至熱氣球上，把一端固定的一根長長的橡皮條綁在足關(guān)節(jié)處，然后兩臂伸開，雙腿并攏，頭
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