勢(shì)能、機(jī)械能守恒總復(fù)習(xí)教案
勢(shì)能、機(jī)械能守恒總復(fù)習(xí)教案
班級(jí)：組別：姓名：組內(nèi)評(píng)價(jià)：教師評(píng)價(jià)：（等第）
題：勢(shì)能、機(jī)械能守恒
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】理解勢(shì)能的概念，掌握機(jī)械能守恒定律。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
【自主學(xué)習(xí)】教師評(píng)價(jià)：（等第）
1、重力勢(shì)能：物體由于的能量，叫做重力勢(shì)能。
表達(dá)式：EP=。單位：。符號(hào)：。
重力勢(shì)能是(標(biāo)、矢)量。選不同的，物體的重力勢(shì)能的數(shù)值是不同的。
2、重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能，減少的重力勢(shì)能等于，克服重力做功（重力做負(fù)功）時(shí)，重力勢(shì)能，增加的重力勢(shì)能等于克服重力做的功。
重力所做的功只跟初位置的高度和末位置的高度有關(guān)，跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑。
3、彈性勢(shì)能：物體由于彈性形變而具有的與它的形變量有關(guān)的勢(shì)能，叫彈性勢(shì)能。物體的彈性形變量越大，彈性勢(shì)能越。
4、機(jī)械能：和統(tǒng)稱機(jī)械能，即E=。
5、機(jī)械能守恒定律：只有做功的情形下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總量，這就是機(jī)械能守恒定律。機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為。
在只有彈力做功情形下，物體的動(dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總量不變，即機(jī)械能守恒。
自主測(cè)評(píng)：
1．（上海）．高臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員騰空躍下，如果不考慮空氣阻力，則下落過(guò)程中該運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的轉(zhuǎn)換關(guān)系是（）。
A．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能減少B．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加
C．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少D．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加
2．（安徽）.伽利略曾設(shè)計(jì)如圖所示的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將擺球拉至點(diǎn)放開(kāi)，擺球會(huì)達(dá)到同一水平高度上的N點(diǎn)。如果在E或F處釘子，擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達(dá)到同一高度的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；反過(guò)，如果讓擺球從這些點(diǎn)下落，它同樣會(huì)達(dá)到原水平高度上的點(diǎn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明，物體由靜止開(kāi)始沿不同傾角的光滑斜面（或弧線）下滑時(shí)，其末速度的大小
A.只與斜面的傾角有關(guān)B.只與斜面的長(zhǎng)度有關(guān)
C.只與下滑的高度有關(guān)D.只與物體的質(zhì)量有關(guān)
3．如圖，m1>m2，滑輪光滑且質(zhì)量不計(jì)，在m1下降一段距離（不計(jì)空氣阻力）的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）
A、m1的機(jī)械能守恒B、m2的機(jī)械能守恒
C、m1和m2的總機(jī)械能減少D、m1和m2的總機(jī)械能守恒
4、如圖所示，輕質(zhì)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(guò)程中（）
A、重力先做正功，后做負(fù)功B、彈力沒(méi)有做正功
C、金屬塊的動(dòng)能最大時(shí)，彈力與重力相平衡
D、金屬塊的動(dòng)能為零時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大
5(07上海)在豎直平面內(nèi)，一根光滑金屬桿彎成如圖所示的形狀，相應(yīng)的曲線方程為 (單位:米),式中k=1m-1。將一光滑小環(huán)套在該金屬桿上，并從x＝0處以v0＝5m/s的初速度沿桿向下運(yùn)動(dòng)，取重力加速度g＝10m/s2。則當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到x＝ m時(shí)的速度大小v＝m/s；該小環(huán)在x軸方向最遠(yuǎn)能運(yùn)動(dòng)到x＝m處。
6（00上海).如圖所示，長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為2m的小球，B處固定質(zhì)量為m的小球．支架懸掛在O點(diǎn)，可繞過(guò)O點(diǎn)并與支架所在平面相
垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)．開(kāi)始時(shí)OB與地面相垂直，放手后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在不計(jì)任何阻力的情況下，下列說(shuō)法正確的是。
A．A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零
B．A球機(jī)械能減少量等于B球機(jī)械能增加量
C．B球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的高度
D．當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí)，A球一定能回到起始高度
7如圖所示，在水平臺(tái)面上的A點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m的物體以初速度 被拋出，不計(jì)空氣阻力，求它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小。
8如圖所示，輕彈簧k一端與墻相連處于自然狀態(tài)，質(zhì)量為4kg的木塊沿光滑的水平面以5m/s的速度運(yùn)動(dòng)并開(kāi)始擠壓彈簧，求彈簧的最大彈性勢(shì)能及木塊被彈回速度增大到3m/s時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。
9、將細(xì)繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪A和B，繩的兩端各系一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼。A、B間的中點(diǎn)C掛一質(zhì)量為的小球，＜2m，A、B間距離為L(zhǎng)，開(kāi)始用手托住使它們都保持靜止，如圖所示。放手后和2個(gè)m開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求：小球下落的最大位移H是多少?小球的平衡位置距C點(diǎn)距離h是多少?
二、我的疑問(wèn)：
三、【合作探究】
機(jī)械能守恒的判定及機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
例，如圖，小球用不可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕線懸于O點(diǎn)，輕線能承受的最大拉力為重力的7倍，在O點(diǎn)的正下方有一固定的釘子B，OB=d，把小球拉至水平無(wú)初速釋放，為使球能繞B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，試求d的取值范圍
例、如圖所示，半徑為r,質(zhì)量不計(jì)的圓盤(pán)與地面垂直，圓心處有一個(gè)垂直盤(pán)面的光滑水平固定軸O，在盤(pán)的最右邊緣固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在O點(diǎn)的正下方離O點(diǎn)r/2處固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B。放開(kāi)盤(pán)讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)：
（1）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度是多少？
（2）在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)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(cè)】
1甲乙兩球質(zhì)量相等，懸線一長(zhǎng)一短，如圖將兩球由圖示位置的同一水平無(wú)初速釋放，如圖所示，不計(jì)阻力，則對(duì)小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的正確說(shuō)法是（）
A、甲球的動(dòng)能與乙球的動(dòng)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(duì)同一參考面，兩球機(jī)械能相等
2一不計(jì)質(zhì)量的直角形支架的兩直角臂長(zhǎng)度分別為2s和s，支架可繞水平固定軸O在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，支架臂的兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B，開(kāi)始時(shí)OA臂處于水平位置，如圖所示．由靜止釋放后，則( )
A．OB臂能到達(dá)水平位置B．OB臂不能到達(dá)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(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿上，質(zhì)量為3m的a球置于地面上，質(zhì)量為m的b球從水平位置靜止釋放.當(dāng)a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱銜r(shí)，b球擺過(guò)的角度為θ.下列結(jié)論正確的是()
A.θ=90°B.θ=45°
C.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做功的功率先增大后減小
D.b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)小球做功的功率一直增大
4（2008年全國(guó)）如圖，一很長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b.a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m,用手托住，高度為h,此時(shí)輕繩剛好拉緊.從靜止開(kāi)始釋放b后，a可能達(dá)到的最大高度為()
A.hB.1.5hC.2hD.2.5h
5游樂(lè)場(chǎng)中的一種滑梯如圖所示.小朋友從軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑，沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下，則()
A.下滑過(guò)程中支持力對(duì)小朋友做功
B.下滑過(guò)程中小朋友的重力勢(shì)能增加
C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小朋友的機(jī)械能守恒
D.在水平面滑動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功
6如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體在同一水平線上，當(dāng)A物體被水平拋出的同時(shí)，B物體開(kāi)始自由下落（空氣阻力忽略不計(jì)），曲線AC為A物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，直線BD為B物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，兩軌跡相交于O點(diǎn)，則兩物體()
A.經(jīng)O點(diǎn)時(shí)速率相等B.在O點(diǎn)相遇
C.在O點(diǎn)具有的機(jī)械能一定相等D.在O點(diǎn)時(shí)重力的功率一定相等
7（2008年上海）物體自由落體運(yùn)動(dòng)，Ek代表動(dòng)能，Ep代表勢(shì)能,h代表下落的距離，以水平地面為零勢(shì)能面.下列所示圖像中，能正確反映各物理量之間的關(guān)系的是()
8.如圖所示，重10N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧.滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開(kāi)始彈回，返回b點(diǎn)離開(kāi)彈簧，最后又回到a點(diǎn)，已知ab=0.8m,bc=0.4m，那么在整個(gè)過(guò)程中()
A.滑塊動(dòng)能的最大值是6JB.彈簧彈性勢(shì)能的最大值是6J
C.從c到b彈簧的彈力對(duì)滑塊做的功是6J
D.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個(gè)過(guò)程機(jī)械能守恒
9一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條，放在光滑水平桌面上，鏈條的一半垂直于桌邊，如圖所示。現(xiàn)由靜止開(kāi)始使鏈條自由滑落，當(dāng)它全部脫離桌面瞬時(shí)的速度為多大？
10圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接，導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)．試求：
(1)彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能．(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功．
(3)物體離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)的動(dòng)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，一輕繩兩端系著質(zhì)量分別為m1與m2的物體，掛在定滑輪兩邊，且m1＝4m2，開(kāi)始時(shí)m1、m2均靜止，且能視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦，試求m1到達(dá)圓弧的A點(diǎn)時(shí)的速度大小．
12.一個(gè)質(zhì)量ｍ=0.2kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上，彈簧的上端固定于環(huán)的最高點(diǎn)Ａ，環(huán)的半徑Ｒ=0.5ｍ，彈簧的原長(zhǎng)ｌ０=0.50ｍ，勁度系數(shù)為4.8Ｎ/ｍ.如圖23/-7所示.若小球從圖中所示位置Ｂ點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑動(dòng)到最低點(diǎn)Ｃ時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能Ｅｐ彈=0.60Ｊ.求：（1）小球到Ｃ點(diǎn)時(shí)的速度ｖｃ的大小；（2）小球在Ｃ點(diǎn)對(duì)環(huán)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(nèi)穿入一根光滑輕線，輕線的上端系一質(zhì)量為的小球，輕線的下端系著質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體，當(dāng)小球在光滑水平板上沿半徑為R的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，輕線下端的兩個(gè)物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將兩物體之間的輕線剪斷，則小球的線速度為多大時(shí)才能在水平板上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？
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