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势能、机械能守恒总复习教案

时间:2022-05-14 08:48:27

势能、机械能守恒总复习教案

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势能、机械能守恒总复习教案

  班级:组别:姓名:组内评价:教师评价:(等第)

  题:势能、机械能守恒

  【学习目标】理解势能的概念,掌握机械能守恒定律。

  【重点难点】机械能守恒定律的应用

  【自主学习】教师评价:(等第)

  1、重力势能:物体由于的能量,叫做重力势能。

  表达式:EP=。单位:。符号:。

  重力势能是(标、矢)量。选不同的,物体的重力势能的数值是不同的。

  2、重力做正功时,重力势能,减少的重力势能等于,克服重力做功(重力做负功)时,重力势能,增加的重力势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关,跟物体运动的路径。

  3、弹性势能:物体由于弹性形变而具有的与它的形变量有关的势能,叫弹性势能。物体的弹性形变量越大,弹性势能越。

  4、机械能:和统称机械能,即E=。

  5、机械能守恒定律:只有做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,机械能的总量,这就是机械能守恒定律。机械能守恒定律的表达式为。

  在只有弹力做功情形下,物体的动能和弹性势能相互转化,机械能的总量不变,即机械能守恒。

  自主测评:

  1.(上海).高台滑雪运动员腾空跃下,如果不考虑空气阻力,则下落过程中该运动员机械能的转换关系是()。

  A.动能减少,重力势能减少B.动能减少,重力势能增加

  C.动能增加,重力势能减少D.动能增加,重力势能增加

  2.(安徽).伽利略曾设计如图所示的一个实验,将摆球拉至点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的点。这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小

  A.只与斜面的倾角有关B.只与斜面的长度有关

  C.只与下滑的高度有关D.只与物体的质量有关

  3.如图,m1>m2,滑轮光滑且质量不计,在m1下降一段距离(不计空气阻力)的过程中,下列说法正确的是()

  A、m1的机械能守恒B、m2的机械能守恒

  C、m1和m2的总机械能减少D、m1和m2的总机械能守恒

  4、如图所示,轻质弹簧竖直放置在水平地面上,它的正上方有一金属块从高处自由下落,从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中()

  A、重力先做正功,后做负功B、弹力没有做正功

  C、金属块的动能最大时,弹力与重力相平衡

  D、金属块的动能为零时,弹簧的弹性势能最大

  5(07上海)在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成如图所示的形状,相应的曲线方程为 (单位:米),式中k=1m-1。将一光滑小环套在该金属杆上,并从x=0处以v0=5m/s的初速度沿杆向下运动,取重力加速度g=10m/s2。则当小环运动到x= m时的速度大小v=m/s;该小环在x轴方向最远能运动到x=m处。

  6(00上海).如图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A处固定质量为2m的小球,B处固定质量为m的小球.支架悬挂在O点,可绕过O点并与支架所在平面相

  垂直的固定轴转动.开始时OB与地面相垂直,放手后开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法正确的是。

  A.A球到达最低点时速度为零

  B.A球机械能减少量等于B球机械能增加量

  C.B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动的高度

  D.当支架从左向右回摆时,A球一定能回到起始高度

  7如图所示,在水平台面上的A点,一个质量为m的物体以初速度 被抛出,不计空气阻力,求它到达B点时速度的大小。

  8如图所示,轻弹簧k一端与墙相连处于自然状态,质量为4kg的木块沿光滑的水平面以5m/s的速度运动并开始挤压弹簧,求弹簧的最大弹性势能及木块被弹回速度增大到3m/s时弹簧的弹性势能。

  9、将细绳绕过两个定滑轮A和B,绳的两端各系一个质量为m的砝码。A、B间的中点C挂一质量为的小球,<2m,A、B间距离为L,开始用手托住使它们都保持静止,如图所示。放手后和2个m开始运动,求:小球下落的最大位移H是多少?小球的平衡位置距C点距离h是多少?

  二、我的疑问:

  三、【合作探究】

  机械能守恒的判定及机械能守恒定律的应用

  例,如图,小球用不可伸长的长为L的轻线悬于O点,轻线能承受的最大拉力为重力的7倍,在O点的正下方有一固定的钉子B,OB=d,把小球拉至水平无初速释放,为使球能绕B点做圆周运动,试求d的取值范围

  例、如图所示,半径为r,质量不计的圆盘与地面垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A,在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B。放开盘让其自由转动,问:

  (1)A球转到最低点时的线速度是多少?

  (2)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少?

  四【堂检测】

  1甲乙两球质量相等,悬线一长一短,如图将两球由图示位置的同一水平无初速释放,如图所示,不计阻力,则对小球过最低点时的正确说法是()

  A、甲球的动能与乙球的动能相等

  B、两球受到线的拉力大小相等

  C、两球的向心加速度大小相等D、相对同一参考面,两球机械能相等

  2一不计质量的直角形支架的两直角臂长度分别为2s和s,支架可绕水平固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,支架臂的两端分别连接质量为m和2m的小球A和B,开始时OA臂处于水平位置,如图所示.由静止释放后,则( )

  A.OB臂能到达水平位置B.OB臂不能到达水平位置

  C.A、B两球的最大速度之比为vA∶vB=2∶1

  D.A、B两球的最大速度之比为vA∶vB=1∶2

  3(08考)如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放.当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为θ.下列结论正确的是()

  A.θ=90°B.θ=45°

  C.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率先增大后减小

  D.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率一直增大

  4(2008年全国)如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为()

  A.hB.1.5hC.2hD.2.5h

  5游乐场中的一种滑梯如图所示.小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下,则()

  A.下滑过程中支持力对小朋友做功

  B.下滑过程中小朋友的重力势能增加

  C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒

  D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功

  6如图所示,质量相等的A、B两物体在同一水平线上,当A物体被水平抛出的同时,B物体开始自由下落(空气阻力忽略不计),曲线AC为A物体的运动轨迹,直线BD为B物体的运动轨迹,两轨迹相交于O点,则两物体()

  A.经O点时速率相等B.在O点相遇

  C.在O点具有的机械能一定相等D.在O点时重力的功率一定相等

  7(2008年上海)物体自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面.下列所示图像中,能正确反映各物理量之间的关系的是()

  8.如图所示,重10N的滑块在倾角为30°的斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧.滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点,已知ab=0.8m,bc=0.4m,那么在整个过程中()

  A.滑块动能的最大值是6JB.弹簧弹性势能的最大值是6J

  C.从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6J

  D.滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒

  9一条长为L的均匀链条,放在光滑水平桌面上,链条的一半垂直于桌边,如图所示。现由静止开始使链条自由滑落,当它全部脱离桌面瞬时的速度为多大?

  10图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求:

  (1)弹簧开始时的弹性势能.(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功.

  (3)物体离开C点后落回水平面时的动能.

  11.如图所示,半径为R的14圆弧支架竖直放置,圆弧边缘C处有一小滑轮,一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体,挂在定滑轮两边,且m1=4m2,开始时m1、m2均静止,且能视为质点,不计一切摩擦,试求m1到达圆弧的A点时的速度大小.

  12.一个质量m=0.2kg的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R=0.5m,弹簧的原长l0=0.50m,劲度系数为4.8N/m.如图23/-7所示.若小球从图中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时,弹簧的弹性势能Ep弹=0.60J.求:(1)小球到C点时的速度vc的大小;(2)小球在C点对环的作用力.(g取10m/s2)

  13有一光滑水平板,板的中央有一小孔,孔内穿入一根光滑轻线,轻线的上端系一质量为的小球,轻线的下端系着质量分别为m1、m2的两个物体,当小球在光滑水平板上沿半径为R的轨道做匀速圆周运动时,轻线下端的两个物体都处于静止状态。若将两物体之间的轻线剪断,则小球的线速度为多大时才能在水平板上做匀速圆周运动?

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