動(dòng)能動(dòng)能定理ppt課件-閱讀頁(yè)
2024-11-18 18:12本頁(yè)面
【正文】 gΔh， 只與初末位置的高度差有關(guān) ， 而與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取無(wú)關(guān) ， D錯(cuò)誤 ． 目錄 二 、 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用 1． 定律的三種表達(dá)形式 (1)E1＝ E2或 Ek1＋ Ep1＝ Ek2＋ Ep2， 表示系統(tǒng)在初狀態(tài)機(jī)械能等于其末狀態(tài)的機(jī)械能 ． 運(yùn)用這種形式表達(dá)時(shí) ， 應(yīng)選好零勢(shì)能面 ， 且初 、 末狀態(tài)的高度已知 ， 系統(tǒng)除地球外 ， 只有一個(gè)物體時(shí) ， 用這種表達(dá)形式較方便 ． (2)ΔEp＝－ ΔEk， 表示系統(tǒng) (或物體 )機(jī)械能守恒時(shí) ， 系統(tǒng)減少(或增加 )的勢(shì)能等于增加 (或減少 )的總動(dòng)能 ． 應(yīng)用時(shí) ， 關(guān)鍵在于分清重力勢(shì)能的增加量和減少量 ， 可不選參考平面而直接計(jì)算初 、 末狀態(tài)的勢(shì)能差 ． 這種表達(dá)方式一般用于始末狀態(tài)的高度未知 ， 但高度變化已知的情況 ． (3)ΔEA增 ＝ ΔEB減 ， 表示若系統(tǒng)由 A、 B兩部分組成 ， 則 A部分物體機(jī)械能的增加量與 B部分物體機(jī)械能的減少量相等 ． 目錄 2． 解題的基本步驟 (1)正確選取研究對(duì)象 ， 必須明確研究對(duì)象是一個(gè)系統(tǒng) ， 而不能是一個(gè)單一的物體 ． (2)分析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況 ， 明確各力的做功情況 ， 判斷機(jī)械能是否守恒 ． (3)選取零勢(shì)能面 ， 確定研究對(duì)象在初 、 末狀態(tài)的機(jī)械能 ． (4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程 ． (5)解方程求出結(jié)果 ， 并對(duì)結(jié)果進(jìn)行必要的討論和說明 ． 目錄 特別提醒 ： (1)在應(yīng)用機(jī)械能守恒解決問題時(shí)，首先要判斷系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒，然后注意選取恰當(dāng)?shù)氖睾阈问搅惺角蠼?. (2)應(yīng)特別關(guān)注研究對(duì)象的 “ 一個(gè)過程 ” 和 “ 兩個(gè)狀態(tài) ” . (3)零勢(shì)能面的選取是任意的，在通常情況下，一般選取地面或物體在運(yùn)動(dòng)過程中所達(dá)到的最低水平面為零勢(shì)能面 . 目錄 即時(shí)應(yīng)用 2 質(zhì)量為 m 的小球從高 H 處由靜止開始自由下落，以地面作為零勢(shì)能面．當(dāng)小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能相等時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為 ( ) A ． 2 mg gH B ． mg gH C ．12mg gH D.13mg gH 解析：選 B. 設(shè)動(dòng)能與重力勢(shì)能相等的高度為 h ，速度為v ，由機(jī)械能守恒得： mg ( H － h ) ＝12m v2 m g h ＝12m v2 聯(lián)立解得： v ＝ gH ，重力的功率為 P ＝ mg gH ，故 B正確． 目錄 考點(diǎn)探究講練互動(dòng) 例 1 考點(diǎn) 1 “ 單個(gè) ” 物體的機(jī)械能守恒 如圖所示，斜面軌道 AB 與水平面之間的夾角 θ ＝ 53 176。 ＝ 0 . 6 ，求： 目錄 (1)小球經(jīng)過 B點(diǎn)時(shí)的速度為多大 ？ (2)小球經(jīng)過圓弧軌道最低處 C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為多大 ？ (3)小球從 D點(diǎn)拋出后 ， 受到的阻力 Ff與其瞬時(shí)速度方向始終相反 ， 求小球從 D點(diǎn)到 S點(diǎn)的過程中阻力 Ff所做的功 ． 【解析】 ( 1 ) 設(shè)小球經(jīng)過 B 點(diǎn)時(shí)的速度大小為 v B ，由機(jī)械能守恒得： mg ( H － h ) ＝12m v2B 解得 v B ＝ 10 m /s . 目錄 【 答案 】 (1)10 m/s (2)43 N (3)－ 68 J ( 2 ) 設(shè)小球經(jīng)過 C 點(diǎn)時(shí)的速度為 vC，對(duì)軌道的壓力為 FN，則軌道對(duì)小球的支持力 FN′ ＝ FN，根據(jù)牛頓第二定律可得 FN′ － mg ＝ mv2CR 由機(jī)械能守恒得： m g R ( 1 － c o s 53 176。合肥質(zhì)檢 )如圖所示 ， 物塊 A的質(zhì)量為 M， 物塊 B、 C的質(zhì)量都是 m， 并都可看做質(zhì)點(diǎn) ， 且 mM塊用細(xì)線通過滑輪連接 ， 物塊 B與物塊 C的距離和物塊 C到地面的距離都是 A下方的細(xì)線剪斷 ， 若物塊 A距滑輪足夠遠(yuǎn)且不計(jì)一切阻力 ． 求： (1)物塊 A上升時(shí)的最大速度； (2)若 B不能著地 ， 求 M/m滿足的條件 ． 【 思路點(diǎn)撥 】 (1)C著地前 ， A、 B、 C三個(gè)物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒 ， 三個(gè)物體速度大小相等； (2)C著地后 ， A、 B兩物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒 ， 臨界條件是 B物塊再下降 L時(shí)速度恰為零 ． 例 2 目錄 【解析】 ( 1 ) A 上升 L 時(shí)速度達(dá)到最大，設(shè)為 v ，由機(jī)械能守恒定律有 2 m g L － M g L ＝12( M ＋ 2 m ) v2 得 v ＝ 2 ( 2 m － M ) gL2 m ＋ M. ( 2 ) C 著地后，若 B 恰能著地，即 B 物塊再下降 L 時(shí)速度為零， A 、 B 系統(tǒng)機(jī)械能守恒 M g L ＝ m g L ＋12( M ＋ m ) v2 代入 v ，解得 M ＝ 2 m 所以Mm＞ 2 時(shí)， B 物體將不會(huì)著地． 【答案】 ( 1 ) 2 ( 2 m － M ) gL2 m ＋ M ( 2 )Mm ＞ 2 目錄 【 方法總結(jié) 】 (1)對(duì)多個(gè)物體組成的系統(tǒng)要注意判斷物體運(yùn)動(dòng)過程中 ， 系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒 ． (2)注意尋找物體間的速度關(guān)系和位移關(guān)系 ， 進(jìn)一步找出高度變化的關(guān)系 ． 目錄 考點(diǎn) 3 機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用 有一豎直放置的 “T”形架 ， 表面光滑 ， 滑塊 A、 B分別套在水平桿與豎直桿上 ， A、 B用長(zhǎng)為 2l不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩相連 ， A、 B質(zhì)量均為 m， 且可看做質(zhì)點(diǎn) ， 如圖所示 ， 開始時(shí)細(xì)繩水平伸直 ， A、 B靜止 ． 由靜止釋放 B后 ， 下落高度為 l時(shí) ， 求： (1)A、 B的速度各為多大； (2)輕繩對(duì) A滑塊做的功 ． 例 3 目錄 【 思路點(diǎn)撥 】 (1)表面光滑 ， 無(wú)摩擦 ， A、 B、 細(xì)繩系統(tǒng)機(jī)械能守恒； (2)找出 A、 B速度關(guān)系 ． (3)輕繩對(duì) A做的功等于 A動(dòng)能增量 ． 目錄 【解析】 ( 1 ) s in α ＝12，所以 α ＝ 30 176。c o s 30 176。s in 30 176。成都測(cè)試 )如圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng) ． 斜面軌道的傾角為 37176。 ＝ ， cos37176。 ＋ μm ′ g c o s 37 176。 ＝ μ ( m ′ ＋ m ) gL c o s 37 176。 ＋ μm ′ gL c o s 37
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