,*,机械能守恒定律,复习回顾,本章学习的几种能量形式,动能,E,K,=1/2 mv,2,势能,重力势能,E,P,=mgh,弹性势能,E,P,=1/2 k,l,2,机械能,E=E,K,+E,P,思考：动能和势能存在何种关系？,生活中的例子,伊辛巴耶娃撑高跳,黄果树瀑布,物体,只受重力作用,例,1,：做自由落体运动的小球,1,、根据动能定理,2,、根据重力做功,3,、联立二式得：,或可写为：,V,1,V,2,h,1,h,2,一、动能和势能的转化,思考：两个式子的含义？,动能增加,E,K,重力势能减少,E,P,初态机械能,E,1,末态机械能,E,2,物体,只受重力作用,，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。,一、动能和势能的转化,物体不只受重力作用，但,只有重力做功，其他力不做功,例,2,：小球沿光滑曲面下滑,mg,F,N,h,1,h,2,分析：下滑过程中支持力做功？,重力势能变化？,动能变化？,0,一、动能和势能的转化,零势面,C,A,B,mg,F,T,分析：绳子拉力做功？,零势面,h,0,物体不只受重力作用，但,只有重力做功，其他力不做功,例,3,：钢球在竖直面摆动（忽略空气阻力）,一、动能和势能的转化,只有重力做功,时，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。,mg,F,N,h,1,h,2,C,A,B,mg,F,T,h,一、动能和势能的转化,讨论,有其他力做功时，机械能会守恒吗？,一、动能和势能的转化,思考：若钢球换成轻质球，会发生什么情况？,C,A,B,球越摆越低,W,总,=W,G,+W,f,E,K2,-E,K1,E,P1,-E,P2,E,K2,+E,P2,=E,K1,+E,P1,+W,f,E,2,=E,1,+W,f,（,W,f,0,）,机械能,不守恒,一、动能和势能的转化,势能包含,重力势能,和,弹性势能,只有重力做功,机械能守恒,只有弹力做功,机械能守恒？,一、动能和势能的转化,根据动能定理：,W,F,=E,K2,-E,K1,根据弹力做功：,W,F,=E,P1,-E,P2,联立式：,E,P1,+E,K1,=E,P2,+E,K2,F,N,mg,F,T,E,1,=E,2,机械能守恒,二、机械能守恒定律,在,只有,重力做功,或,弹力做功,的物体系统内，系统,只,发生动能与势能的相互转化，而总的机械能保持不变,。,1,、内容,二、机械能守恒定律,2,、机械能守恒条件,只有,重力做功,或弹簧,弹力做功,理解：,物体只受重力或弹簧弹力，不受其他力。,物体受到重力和弹簧弹,力，还受到其他力，但其,他力不做功，或其他力做,的总功为零。,用绳拉着一个物体沿着粗糙的斜面下滑，而且拉力等于摩擦力。,除,重力和弹力之外,其它力,做的功的,和,为,零,说一说,下列实例中哪些情况机械能是守恒的,用绳拉着一个物体沿着粗糙的斜面下滑，且拉力等于摩擦力。,跳伞员利用降落伞在空中匀速下落。,抛出的篮球在空中运动（不计阻力）。,光滑水平面上运动的小球，把弹簧压缩后又被弹回来。,v,如图为翻滚过山车示意图，圆轨道的半径为,10m,，为了安全，则过山车由静止开始向下运动时离地高度,h,至少为多少？（不考虑空气阻力和摩擦阻力）,如果考虑阻力的影响，则高度还是,20m,吗？,练一练,h,B,A,二、机械能守恒定律,v,v,0,G,G,v,0,G,只受重力,只受弹簧弹力,受重力和,弹簧弹力,机械能守恒定律,:,1.,在,只有,重力和弹簧的弹力做功,的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变,.,2.,对机械能守恒定律的理解：,（,1,）系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能,.,即,E,1,=E,2,或,1/2mv,1,2,+mgh,1,=1/2mv,2,2,+mgh,2,（,2,）物体（或系统）减少的势能等于物 体（或系统）,增加的动能，反之亦然。,即,-E,P,=E,K,（,3,）若系统内只有,A,、,B,两个物体，则,A,减少的机械能,E,A,等于,B,增加的机械能,E,B,即,-E,A,=E,B,例,1,.,一个物体在平衡力的作用下运动,则在该物体的运动过程中,物体的,(),A.,机械能一定保持不变,B.,动能一定保持不变,C.,动能保持不变,而重力势能可能变化,D.,若重力势能发生了变化,则机械能一定发生变化,B C D,机械能守恒的条件,例,2,.,下列几个物理过程中,机械能,一定,守恒的是,(,不计空气阻力,)(),A.,物体沿光滑曲面自由下滑的过程,B.,气球匀速上升的过程,C.,铁球在水中下下沉的过程,D.,在拉力作用下,物体沿斜面匀速上滑的过程,E.,物体沿斜面加速下滑的过程,F.,将物体竖直向上抛出,物体减速上升的过程,A F,机械能守恒的条件,例,3,、,以下说法正确的是（）,（,A,）一个物体所受的合外力为零，它的机械能一,定守恒,（,B,）一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒,（,C,）一个物体所受的合外力不为零，它的机械能,可能守恒,（,D,）,一个物体所受合外力的功为零，它一定保持,静止或匀速直线运动,C,机械能守恒的条件,例,4,、,如下图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧 上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量 的叙述中正确的是（）,（,A,）重力势能和动能之和总保持不变,（,B,）重力势能和弹性势能之和总保持不变,（,C,）动能和弹性势能之和总保持不变,（,D,）重力势能、弹性势能和动能之和总,保持不变,D,机械能守恒的条件,例,5,.,长为,L,质量分布均匀的绳子，对称地悬挂在轻小的定滑轮上，如图所示,.,轻轻地推动一下，让绳子滑下，那么当绳子离开滑轮的瞬间，绳子的速度为,.,解：,由,机械能守恒定律，取小滑轮处为零势能面,.,机械能守恒的应用,单个物体,如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾,=30,，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定轮，两端分别与物块,A,和,B,连结，,A,的质量为,4,m,，,B,的质量为,m,，开始时将,B,按在地面上不动，然后放开手，让,A,沿斜面下滑而,B,上升。物块,A,与斜面间无摩擦。设当,A,沿斜面下滑,S,距离后，细线突然断了。求物块,B,上升离地的最大高度,H.,=30,B,A,99,年广东,解,：对系统由机械能守恒定律,4mgSsin,mgS=1/2 5 mv,2,v,2,=2gS/5,细线断后，,B,做竖直上抛运动，由机械能守恒定律,mgH=mgS+1/2 mv,2,H=1.2 S,机械能守恒的应用,多个物体系统,同一物体分别从高度相同，倾角不同的光滑斜面的顶端滑到底端时，相同的物理量是：,A.,动能,B.,速度,C.,速率,D.,重力所做的功,