勢能、機械能守恆總複習教案
勢能、機械能守恆總複習教案
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題：勢能、機械能守恆
【學習目標】理解勢能的概念，掌握機械能守恆定律。
【重點難點】機械能守恆定律的應用
【自主學習】教師評價：（等第）
1、重力勢能：物體由於的能量，叫做重力勢能。
表示式：EP=。單位：。符號：。
重力勢能是(標、矢)量。選不同的，物體的重力勢能的數值是不同的。
2、重力做正功時，重力勢能，減少的重力勢能等於，克服重力做功（重力做負功）時，重力勢能，增加的重力勢能等於克服重力做的功。
重力所做的功只跟初位置的高度和末位置的高度有關，跟物體運動的路徑。
3、彈性勢能：物體由於彈性形變而具有的與它的形變數有關的勢能，叫彈性勢能。物體的彈性形變數越大，彈性勢能越。
4、機械能：和統稱機械能，即E=。
5、機械能守恆定律：只有做功的情形下，物體的動能和重力勢能發生相互轉化，機械能的總量，這就是機械能守恆定律。機械能守恆定律的表示式為。
在只有彈力做功情形下，物體的動能和彈性勢能相互轉化，機械能的總量不變，即機械能守恆。
自主測評：
1．（上海）．高臺滑雪運動員騰空躍下，如果不考慮空氣阻力，則下落過程中該運動員機械能的轉換關係是（）。
A．動能減少，重力勢能減少B．動能減少，重力勢能增加
C．動能增加，重力勢能減少D．動能增加，重力勢能增加
2．（安徽）.伽利略曾設計如圖所示的一個實驗，將擺球拉至點放開，擺球會達到同一水平高度上的N點。如果在E或F處釘子，擺球將沿不同的圓弧達到同一高度的對應點；反過，如果讓擺球從這些點下落，它同樣會達到原水平高度上的點。這個實驗可以說明，物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面（或弧線）下滑時，其末速度的大小
A.只與斜面的傾角有關B.只與斜面的長度有關
C.只與下滑的高度有關D.只與物體的質量有關
3．如圖，m1>m2，滑輪光滑且質量不計，在m1下降一段距離（不計空氣阻力）的過程中，下列說法正確的是（）
A、m1的機械能守恆B、m2的機械能守恆
C、m1和m2的總機械能減少D、m1和m2的總機械能守恆
4、如圖所示，輕質彈簧豎直放置在水平地面上，它的正上方有一金屬塊從高處自由下落，從金屬塊自由下落到第一次速度為零的過程中（）
A、重力先做正功，後做負功B、彈力沒有做正功
C、金屬塊的動能最大時，彈力與重力相平衡
D、金屬塊的動能為零時，彈簧的彈性勢能最大
5(07上海)在豎直平面內，一根光滑金屬桿彎成如圖所示的形狀，相應的曲線方程為 (單位:米),式中k=1m-1。將一光滑小環套在該金屬桿上，並從x＝0處以v0＝5m/s的初速度沿杆向下運動，取重力加速度g＝10m/s2。則當小環運動到x＝ m時的速度大小v＝m/s；該小環在x軸方向最遠能運動到x＝m處。
6（00上海).如圖所示，長度相同的三根輕杆構成一個正三角形支架，在A處固定質量為2m的小球，B處固定質量為m的小球．支架懸掛在O點，可繞過O點並與支架所在平面相
垂直的固定軸轉動．開始時OB與地面相垂直，放手後開始運動，在不計任何阻力的情況下，下列說法正確的是。
A．A球到達最低點時速度為零
B．A球機械能減少量等於B球機械能增加量
C．B球向左擺動所能達到的最高位置應高於A球開始運動的高度
D．當支架從左向右回擺時，A球一定能回到起始高度
7如圖所示，在水平臺面上的A點，一個質量為m的物體以初速度 被丟擲，不計空氣阻力，求它到達B點時速度的大小。
8如圖所示，輕彈簧k一端與牆相連處於自然狀態，質量為4kg的木塊沿光滑的水平面以5m/s的速度運動並開始擠壓彈簧，求彈簧的最大彈性勢能及木塊被彈回速度增大到3m/s時彈簧的彈性勢能。
9、將細繩繞過兩個定滑輪A和B，繩的兩端各系一個質量為m的砝碼。A、B間的中點C掛一質量為的小球，＜2m，A、B間距離為L，開始用手托住使它們都保持靜止，如圖所示。放手後和2個m開始運動，求：小球下落的最大位移H是多少?小球的平衡位置距C點距離h是多少?
二、我的疑問：
三、【合作探究】
機械能守恆的判定及機械能守恆定律的應用
例，如圖，小球用不可伸長的長為L的輕線懸於O點，輕線能承受的最大拉力為重力的7倍，在O點的正下方有一固定的釘子B，OB=d，把小球拉至水平無初速釋放，為使球能繞B點做圓周運動，試求d的取值範圍
例、如圖所示，半徑為r,質量不計的圓盤與地面垂直，圓心處有一個垂直盤面的光滑水平固定軸O，在盤的最右邊緣固定一個質量為m的小球A，在O點的正下方離O點r/2處固定一個質量也為m的小球B。放開盤讓其自由轉動，問：
（1）A球轉到最低點時的線速度是多少？
（2）在轉動過程中半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是多少？
四【堂檢測】
1甲乙兩球質量相等，懸線一長一短，如圖將兩球由圖示位置的同一水平無初速釋放，如圖所示，不計阻力，則對小球過最低點時的正確說法是（）
A、甲球的動能與乙球的動能相等
B、兩球受到線的拉力大小相等
C、兩球的向心加速度大小相等D、相對同一參考面，兩球機械能相等
2一不計質量的直角形支架的兩直角臂長度分別為2s和s，支架可繞水平固定軸O在豎直平面內無摩擦轉動，支架臂的兩端分別連線質量為m和2m的小球A和B，開始時OA臂處於水平位置，如圖所示．由靜止釋放後，則( )
A．OB臂能到達水平位置B．OB臂不能到達水平位置
C．A、B兩球的最大速度之比為vA∶vB＝2∶1
D．A、B兩球的最大速度之比為vA∶vB＝1∶2
3（08考）如圖所示，一根不可伸長的輕繩兩端各系一個小球a和b,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細杆上，質量為3m的a球置於地面上，質量為m的b球從水平位置靜止釋放.當a球對地面壓力剛好為零時，b球擺過的角度為θ.下列結論正確的是()
A.θ=90°B.θ=45°
C.b球擺動到最低點的過程中，重力對小球做功的功率先增大後減小
D.b球擺動到最低點的過程中，重力對小球做功的功率一直增大
4（2008年全國）如圖，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b.a球質量為m，靜置於地面；b球質量為3m,用手托住，高度為h,此時輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放b後，a可能達到的最大高度為()
.1.5hC.2hD.2.5h
5遊樂場中的一種滑梯如圖所示.小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑，沿水平軌道滑動了一段距離後停下，則()
A.下滑過程中支援力對小朋友做功
B.下滑過程中小朋友的重力勢能增加
C.整個運動過程中小朋友的機械能守恆
D.在水平面滑動過程中摩擦力對小朋友做負功
6如圖所示，質量相等的A、B兩物體在同一水平線上，當A物體被水平丟擲的同時，B物體開始自由下落（空氣阻力忽略不計），曲線AC為A物體的運動軌跡，直線BD為B物體的運動軌跡，兩軌跡相交於O點，則兩物體()
A.經O點時速率相等B.在O點相遇
C.在O點具有的機械能一定相等D.在O點時重力的功率一定相等
7（2008年上海）物體自由落體運動，Ek代表動能，Ep代表勢能,h代表下落的距離，以水平地面為零勢能面.下列所示影象中，能正確反映各物理量之間的關係的是()
8.如圖所示，重10N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點由靜止下滑，到b點接觸到一個輕彈簧.滑塊壓縮彈簧到c點開始彈回，返回b點離開彈簧，最後又回到a點，已知ab=0.8m,bc=0.4m，那麼在整個過程中()
A.滑塊動能的最大值是6JB.彈簧彈性勢能的最大值是6J
C.從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功是6J
D.滑塊和彈簧組成的系統整個過程機械能守恆
9一條長為L的均勻鏈條，放在光滑水平桌面上，鏈條的一半垂直於桌邊，如圖所示。現由靜止開始使鏈條自由滑落，當它全部脫離桌面瞬時的速度為多大？
10圖所示，光滑水平面AB與豎直面內的半圓形導軌在B點相接，導軌半徑為R.一個質量為m的物體將彈簧壓縮至A點後由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度後脫離彈簧，當它經過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍，之後向上運動恰能完成半個圓周運動到達C點．試求：
(1)彈簧開始時的彈性勢能．(2)物體從B點運動至C點克服阻力做的功．
(3)物體離開C點後落回水平面時的動能．
11．如圖所示，半徑為R的14圓弧支架豎直放置，圓弧邊緣C處有一小滑輪，一輕繩兩端繫著質量分別為m1與m2的物體，掛在定滑輪兩邊，且m1＝4m2，開始時m1、m2均靜止，且能視為質點，不計一切摩擦，試求m1到達圓弧的A點時的速度大小．
12.一個質量ｍ=0.2kg的小球繫於輕質彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環上，彈簧的上端固定於環的最高點Ａ，環的半徑Ｒ=0.5ｍ，彈簧的原長ｌ０=0.50ｍ，勁度係數為4.8Ｎ/ｍ.如圖23/-7所示.若小球從圖中所示位置Ｂ點由靜止開始滑動到最低點Ｃ時，彈簧的彈性勢能Ｅｐ彈=0.60Ｊ.求：（1）小球到Ｃ點時的速度ｖｃ的大小；（2）小球在Ｃ點對環的作用力.（ｇ取10ｍ/ｓ2）
13有一光滑水平板，板的中央有一小孔，孔內穿入一根光滑輕線，輕線的上端系一質量為的小球，輕線的下端繫著質量分別為m1、m2的兩個物體，當小球在光滑水平板上沿半徑為R的軌道做勻速圓周運動時，輕線下端的兩個物體都處於靜止狀態。若將兩物體之間的輕線剪斷，則小球的線速度為多大時才能在水平板上做勻速圓周運動？
