人教版高一物理必修2第七章机械能守恒定律第8节机械能守恒定律课件（共34张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高一物理必修2第七章机械能守恒定律第8节机械能守恒定律课件（共34张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-04-15 15:15:12 | ||
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文档简介
(共34张PPT)
高一物理必修2
第七章机械能守恒定律
第8节机械能守恒定律
包头市百灵庙中学
史殿斌
观察以下图片能量是如何转化的？
演示实验
如图所示，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动。记住它向 右能够达到的最大高度。然后用一把直尺在P点
挡住摆线，看一看 这种
情况下小球所能达到的
最大高度。 你认为这个
实验说明了什么？
动能与势能的相互转化
1.物体自由下落或沿光滑斜面滑下 时，重力对物体做正功，物体的重力势能减少，物体的动能增加。物体的重力势能转化为动能。
物体自由下落
物体沿光滑斜面下滑
2.原来具有一定速度的物体，由于惯性在空中竖直上升或沿 光滑斜面上升时，重力对物体做负功，物体 的动能减少。 物体的重力势能增加。 物体的动能转化为重力势能。
物体竖直上升
物体沿光滑斜面上升
3.被压缩的弹簧具有弹性势能，当弹簧恢复原来形状时，就把跟它接触的物体 弹出去。弹力做正功，弹簧的弹性势能减少， 物体动能增加。弹簧的弹性势能转化为物体的动能；当运动的物体
把弹簧压缩，
弹力做负功，
弹簧的弹性势能增加，物体的动能减小，物体的动能转化为弹簧的弹性势能。
机械能
1.机械能是重力势能、弹性势能与动能的统称为机械能。用符号E表示。
2.机械能是标量，具有相对性。
3.机械能之间可以相互转化
重力做功：动能 重力势能
弹力做功：动能 弹性势能
机械能守恒定律
如图所示，物体沿光滑曲面滑下，先后经过两个位置A和B，只有重力做功。 物体在位置 A时，它的动能是 Ek1，
重力势能是 Ep1，总机械能
是 E1＝Ek1＋Ep1。物体运动
到位置 B时，它的动能是
Ek2，重力势能是 Ep2，
总机械能是 E2＝Ek2＋Ep2。
两个位置的机械能相等吗？
只有重力做功。 由动能定理可知， 重力对物体所做的功等于物体动能的增加。即
WG＝Ek2－Ek1 。
又由重力做功与重力势能的关系知道，重力对物体所做的功等于重力势能的减少。即
WG＝Ep1－Ep2 。
从以上两式可得 Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2 移项后，有 Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1 即 E2＝E1。
可证明：两个位置的机械能相等。
结论：
1.在只有重力做功的物体系统内，动能与重力势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
2.同样可以证明，在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以互相转化，总的机 械能也保持不变。
机械能守恒定律
1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 这叫做机械能守恒定律。
2.条件：只有重力或弹簧的弹力做功（只有动能与势能互相转化）。在物体系统内可以受其它力，但其它力不做功或者做功的代数和为零。
3.表达式：
E1=E2
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
mv12+mgh1= mv22+mgh2
例题：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆 ，如图所示，摆长为l，最大偏角为 θ。 如果阻力可以
忽略，小 球运动到最低
位置时的速度是多大？
解 ：把最低点O的重力势能定为 0。
只有重力做功，机械能守恒，即
Ek1＋Ep1 ＝Ek2＋Ep2
把各个状态下动能、势能的表达式代入，得 mg( l － l cosθ ) ＝mv2/2 由此解出
V=
课堂训练
1．下列说法正确的是（ ）
A．物体处于平衡状态时，机械能一定守恒
B．物体的机械能守恒时，一定只受重力作用
C．不计空气阻力，小孩沿滑梯匀速滑下过程中机械能守恒
D．不计空气阻力，被投掷出的铅球在空中运动过程中机械能守恒
D
2.如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（ ）
A．mgh
B．mgH
C．mg（H+h）
D．mg（H﹣h）
B
3.人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（ ）
A．人对小球做的功是 mv2
B．人对小球做的功是 mv2-mgh
C．小球落地时的机械能是 mv2
D．小球落地时的机械能是 mv2+mgh
BC
4.如图所示，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，下列关于小球和弹簧的
能量叙述中正确的是（ ）
A．小球的动能不断减小
B．弹性势能先增大后减小
C．小球的机械能在不断减小
D．重力势能和弹性势能之和先减小后增大
CD
5.如图所示，甲、乙两球质量相同，悬线一长一短，如将两球从同一水平面无初速释放，不计阻力，则小球通过最低点时（ ）
A．甲球受到的拉力
较乙球大
B．甲球的动能和乙
球的动能相等
C．甲球的向心加速
度和乙球的向心加速度大小相等
D．相对同一参考平面，甲、乙两球的机械能一样大
CD
6.神舟号载人飞船在发射至返回的过程中，以下哪些阶段返回舱的机械能是守恒的（ ）
A．飞船升空的阶段
B．飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段
C．返回舱在大气层外向着地球做无动力飞行阶段
D．降落伞张开后，返回舱下降的阶段
BC
7.一个物体从距水平地面h高处自由下落，当其动能是重力势能是2倍时（以地面为零势能面），物体的经历的时间为（ ）
A． B．
C． D．?
B
8.如图所示，质量为m，摆长为L的摆球悬挂在倾角为30°的光滑斜面上，给摆球一个水平方向的初速度使摆球在斜面上做圆周运动，摆球在最低点受到绳子的拉力是最高点绳子拉力的4倍，重力加速度为g。则（ ）
A.摆球在最高点时所受
的拉力为0
B.摆球在最低点时所受
的拉力为4mg
C.摆球在最高点的速度为
D. 摆球在最低点的速度为
BCD
9.如图所示，粗细均匀、全长为h的铁链，对称地挂在轻小光滑的定滑轮上。受到微小扰动后，铁链从静止开始运动，当铁链脱离滑轮的瞬间，其速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
C
10．如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，
则小球B下降h时的速度
为（重力加速度为g，
不计空气阻力）（ ）
A． B．
C． D．?
C
11.如图所示，一很长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．h B．1.5h
C．2h D．2.5h
B
12．质量为m的物体，由静止开始下落，下落的加速度为4g/5，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的动能增加了4mgh/5
B．物体的机械能减少了mgh/5
C．物体克服阻力所做的功为4mgh/5
D．物体的重力势能减少了mgh
ABD
13.如图所示，两个 圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道。在两轨道右侧
的正上方分别将
金属小球A和B由
静止释放，小球
距离地面的高度
分别用hA和hB表示。
对于下述说法中正确的是（ ）
A．若hA=hB=2R，则两小球都能沿轨道运动到最高点
B．若hA=hB=1.5R，由于机械能守恒，两小球在轨道上升的最大高度为1.5R
C．适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
D．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，A小球的最小高度为2.5R，B小球最小高度为2R
D
14.如图所示，甲球从O点以水平速度v1飞出，落在水平地面上的A点。乙球从O点以水平速度v2飞出，落在水平地面上的B点，反弹后恰好也落在A点，两球质量均为m。若乙球
落在B点时与地
面的夹角为600，
且与地面发生弹
性碰撞，不计碰
撞时间和空气阻力，选地面势能为零。
下列说法正确的是（ ）
A ．在抛出点乙球的重力势能是动能的3倍
B ．在抛出点甲球的重力势能是乙球重力势能9倍
C ．甲球的机械能是乙球的机械能2.5倍
D ．乙球在B点受到的冲量大小为 mv2
ABC
15.如图所示，质量分别为m和2m两小球A和B，通过绳绕过固定的半径为R的光滑圆柱，现将A球由静止释放，若A球能到达圆柱体的
最高点，求此
时A球的速度
大小。
v=
高一物理必修2
第七章机械能守恒定律
第8节机械能守恒定律
包头市百灵庙中学
史殿斌
观察以下图片能量是如何转化的？
演示实验
如图所示，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动。记住它向 右能够达到的最大高度。然后用一把直尺在P点
挡住摆线，看一看 这种
情况下小球所能达到的
最大高度。 你认为这个
实验说明了什么？
动能与势能的相互转化
1.物体自由下落或沿光滑斜面滑下 时，重力对物体做正功，物体的重力势能减少，物体的动能增加。物体的重力势能转化为动能。
物体自由下落
物体沿光滑斜面下滑
2.原来具有一定速度的物体，由于惯性在空中竖直上升或沿 光滑斜面上升时，重力对物体做负功，物体 的动能减少。 物体的重力势能增加。 物体的动能转化为重力势能。
物体竖直上升
物体沿光滑斜面上升
3.被压缩的弹簧具有弹性势能，当弹簧恢复原来形状时，就把跟它接触的物体 弹出去。弹力做正功，弹簧的弹性势能减少， 物体动能增加。弹簧的弹性势能转化为物体的动能；当运动的物体
把弹簧压缩，
弹力做负功，
弹簧的弹性势能增加，物体的动能减小，物体的动能转化为弹簧的弹性势能。
机械能
1.机械能是重力势能、弹性势能与动能的统称为机械能。用符号E表示。
2.机械能是标量，具有相对性。
3.机械能之间可以相互转化
重力做功：动能 重力势能
弹力做功：动能 弹性势能
机械能守恒定律
如图所示，物体沿光滑曲面滑下，先后经过两个位置A和B，只有重力做功。 物体在位置 A时，它的动能是 Ek1，
重力势能是 Ep1，总机械能
是 E1＝Ek1＋Ep1。物体运动
到位置 B时，它的动能是
Ek2，重力势能是 Ep2，
总机械能是 E2＝Ek2＋Ep2。
两个位置的机械能相等吗？
只有重力做功。 由动能定理可知， 重力对物体所做的功等于物体动能的增加。即
WG＝Ek2－Ek1 。
又由重力做功与重力势能的关系知道，重力对物体所做的功等于重力势能的减少。即
WG＝Ep1－Ep2 。
从以上两式可得 Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2 移项后，有 Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1 即 E2＝E1。
可证明：两个位置的机械能相等。
结论：
1.在只有重力做功的物体系统内，动能与重力势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
2.同样可以证明，在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以互相转化，总的机 械能也保持不变。
机械能守恒定律
1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 这叫做机械能守恒定律。
2.条件：只有重力或弹簧的弹力做功（只有动能与势能互相转化）。在物体系统内可以受其它力，但其它力不做功或者做功的代数和为零。
3.表达式：
E1=E2
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
mv12+mgh1= mv22+mgh2
例题：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆 ，如图所示，摆长为l，最大偏角为 θ。 如果阻力可以
忽略，小 球运动到最低
位置时的速度是多大？
解 ：把最低点O的重力势能定为 0。
只有重力做功，机械能守恒，即
Ek1＋Ep1 ＝Ek2＋Ep2
把各个状态下动能、势能的表达式代入，得 mg( l － l cosθ ) ＝mv2/2 由此解出
V=
课堂训练
1．下列说法正确的是（ ）
A．物体处于平衡状态时，机械能一定守恒
B．物体的机械能守恒时，一定只受重力作用
C．不计空气阻力，小孩沿滑梯匀速滑下过程中机械能守恒
D．不计空气阻力，被投掷出的铅球在空中运动过程中机械能守恒
D
2.如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（ ）
A．mgh
B．mgH
C．mg（H+h）
D．mg（H﹣h）
B
3.人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（ ）
A．人对小球做的功是 mv2
B．人对小球做的功是 mv2-mgh
C．小球落地时的机械能是 mv2
D．小球落地时的机械能是 mv2+mgh
BC
4.如图所示，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，下列关于小球和弹簧的
能量叙述中正确的是（ ）
A．小球的动能不断减小
B．弹性势能先增大后减小
C．小球的机械能在不断减小
D．重力势能和弹性势能之和先减小后增大
CD
5.如图所示，甲、乙两球质量相同，悬线一长一短，如将两球从同一水平面无初速释放，不计阻力，则小球通过最低点时（ ）
A．甲球受到的拉力
较乙球大
B．甲球的动能和乙
球的动能相等
C．甲球的向心加速
度和乙球的向心加速度大小相等
D．相对同一参考平面，甲、乙两球的机械能一样大
CD
6.神舟号载人飞船在发射至返回的过程中，以下哪些阶段返回舱的机械能是守恒的（ ）
A．飞船升空的阶段
B．飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段
C．返回舱在大气层外向着地球做无动力飞行阶段
D．降落伞张开后，返回舱下降的阶段
BC
7.一个物体从距水平地面h高处自由下落，当其动能是重力势能是2倍时（以地面为零势能面），物体的经历的时间为（ ）
A． B．
C． D．?
B
8.如图所示，质量为m，摆长为L的摆球悬挂在倾角为30°的光滑斜面上，给摆球一个水平方向的初速度使摆球在斜面上做圆周运动，摆球在最低点受到绳子的拉力是最高点绳子拉力的4倍，重力加速度为g。则（ ）
A.摆球在最高点时所受
的拉力为0
B.摆球在最低点时所受
的拉力为4mg
C.摆球在最高点的速度为
D. 摆球在最低点的速度为
BCD
9.如图所示，粗细均匀、全长为h的铁链，对称地挂在轻小光滑的定滑轮上。受到微小扰动后，铁链从静止开始运动，当铁链脱离滑轮的瞬间，其速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
C
10．如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，
则小球B下降h时的速度
为（重力加速度为g，
不计空气阻力）（ ）
A． B．
C． D．?
C
11.如图所示，一很长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．h B．1.5h
C．2h D．2.5h
B
12．质量为m的物体，由静止开始下落，下落的加速度为4g/5，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的动能增加了4mgh/5
B．物体的机械能减少了mgh/5
C．物体克服阻力所做的功为4mgh/5
D．物体的重力势能减少了mgh
ABD
13.如图所示，两个 圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道。在两轨道右侧
的正上方分别将
金属小球A和B由
静止释放，小球
距离地面的高度
分别用hA和hB表示。
对于下述说法中正确的是（ ）
A．若hA=hB=2R，则两小球都能沿轨道运动到最高点
B．若hA=hB=1.5R，由于机械能守恒，两小球在轨道上升的最大高度为1.5R
C．适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
D．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，A小球的最小高度为2.5R，B小球最小高度为2R
D
14.如图所示，甲球从O点以水平速度v1飞出，落在水平地面上的A点。乙球从O点以水平速度v2飞出，落在水平地面上的B点，反弹后恰好也落在A点，两球质量均为m。若乙球
落在B点时与地
面的夹角为600，
且与地面发生弹
性碰撞，不计碰
撞时间和空气阻力，选地面势能为零。
下列说法正确的是（ ）
A ．在抛出点乙球的重力势能是动能的3倍
B ．在抛出点甲球的重力势能是乙球重力势能9倍
C ．甲球的机械能是乙球的机械能2.5倍
D ．乙球在B点受到的冲量大小为 mv2
ABC
15.如图所示，质量分别为m和2m两小球A和B，通过绳绕过固定的半径为R的光滑圆柱，现将A球由静止释放，若A球能到达圆柱体的
最高点，求此
时A球的速度
大小。
v=