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高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律备课课件ppt
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律备课课件ppt，共16页。
4．一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系 一个小球 A 和 B，B 球的质量是 A 球的 3 倍。 用手托住 B 球，当轻绳刚好被拉紧时，B 球离 地面的高度是 h，A 球静止于地面，如图 8.4-8 所示。释放 B 球，当 B 球刚落地时，求 A 球的 速度大小。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均 不计，重力加速度为 g。
总结：1、做功分析法(多用于单个物体)。
2、能量分析法（多用于多个物体）：分析过程如果只有动能、势能，没有其它能量则守恒。
5. 把质量是 0.2 kg 的小球放在竖立的弹簧 上，并把小球往下按至 A 的位置，如图 8.4-9 甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置 C（图乙），途中经过位置 B 时 弹簧正好处于自由状态。已知 B、A 的高度差 为 0.1 m，C、B 的高度差为 0.2 m，弹簧的质量 和空气的阻力均可忽略，g 取 10 m/s2 。 （1）分别说出小球由位置 A 至位置 B、 由位置 B 至位置 C 时，小球和弹簧的能量转化 情况。 （2）小球处于位置 A 时，弹簧的弹性势能 是多少？在位置 C 时，小球的动能是多少？
解：A—B弹性势能减少，动能先增加后减少，重力势能增加
B—C动能减少，重力势能增加
6. 图 8.4-10 是某城市广场喷泉喷出水柱的 场景。从从远处看，喷泉喷出的水柱超过了 40 层 楼的高度；靠近看，喷管的直径约为 10 cm。 请你据此估计用于给喷管喷水的电动机输出功 率至少有多大？
6.如图8-4-11所示，质量为m的小球以速度v0离开桌面。若以桌面为零势能面，不计空气阻力则它经过 A点时所具有的机械能为（ ）
一、机械能守恒深入理解
7.一物体由h高处自由落下，以地面为参考平面，当物体的动能等于势能时，物体经历的时间为( )
10.如图8-4-13所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下。不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中，下列说法中正确的是 A.重物的机械能守恒 B.重物的机械能增大 C.重物的重力势能与弹簀的弹性势能之和不变D.重物与弹簧组成的系统机械能守恒
11.如图8-4-14所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中，下列说法中正确的是 A.圆环的机械能守恒 B.弹簧弹性势能变化了 C.圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变
解：下降过程机械能守恒，重力势能转化为弹性势能和动能
13.如图8-4-16所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受的弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。关于小球的下落阶段，下列说法中正确的是 A.在B位置小球动能最大 B.从A位置至D位置的过程中小球机械能守恒C.从A位置至D位置小球重力势能的减小大于弹簧弹性势能的增大 D.从A位置至C位置小球重力势能的减小大于弹簧弹性势能的增大
14(多选)如图8-4-17所示，光滑细杆AB、AC在A点连接，AB竖直放置,AC水平放置，两相同的中心有小孔的小球M、N分别套在AB和AC上，并用一细绳相连，细绳恰好被拉直。由静止释放M、N,在运动过程中，下列说法中正确的是 A.M球的机械能守恒 B.M球的机械能减小 C.M和N组成系统的机械能守恒 D.绳的拉力对N做负功
三、多个物体的机械能守恒
15、如图8-4-18所示，一根很长、不可伸长的柔软轻绳路过光滑定滑轮，绳 两端各系一小球a和b。A球的质量为m，静置于地面 b球的质量为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 C.2h D. 2.5h
解：从AB系统机械能守恒。
17.某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆，如图8-4-20所示。，若取g=10 m/s2，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为( ) A.2 m/s 4 m/s C.6 m/s D.8 m/s
18.图8-4-21为一跳台的示意图。假设运动员从雪道的最高点A由静止开始滑下，不借助其他器械,沿光滑雪道到达跳台的B点时速度为多大?当他落到离B点竖直高度为10 m的雪地C点时,速度又是多大? (设这一过程中运动员没有做其他动作，忽略摩擦和空气阻力,取g=10 m/s)
同理：A—C运用动能定理
4．一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系 一个小球 A 和 B，B 球的质量是 A 球的 3 倍。 用手托住 B 球，当轻绳刚好被拉紧时，B 球离 地面的高度是 h，A 球静止于地面，如图 8.4-8 所示。释放 B 球，当 B 球刚落地时，求 A 球的 速度大小。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均 不计，重力加速度为 g。
总结：1、做功分析法(多用于单个物体)。
2、能量分析法（多用于多个物体）：分析过程如果只有动能、势能，没有其它能量则守恒。
5. 把质量是 0.2 kg 的小球放在竖立的弹簧 上，并把小球往下按至 A 的位置，如图 8.4-9 甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置 C（图乙），途中经过位置 B 时 弹簧正好处于自由状态。已知 B、A 的高度差 为 0.1 m，C、B 的高度差为 0.2 m，弹簧的质量 和空气的阻力均可忽略，g 取 10 m/s2 。 （1）分别说出小球由位置 A 至位置 B、 由位置 B 至位置 C 时，小球和弹簧的能量转化 情况。 （2）小球处于位置 A 时，弹簧的弹性势能 是多少？在位置 C 时，小球的动能是多少？
解：A—B弹性势能减少，动能先增加后减少，重力势能增加
B—C动能减少，重力势能增加
6. 图 8.4-10 是某城市广场喷泉喷出水柱的 场景。从从远处看，喷泉喷出的水柱超过了 40 层 楼的高度；靠近看，喷管的直径约为 10 cm。 请你据此估计用于给喷管喷水的电动机输出功 率至少有多大？
6.如图8-4-11所示，质量为m的小球以速度v0离开桌面。若以桌面为零势能面，不计空气阻力则它经过 A点时所具有的机械能为（ ）
一、机械能守恒深入理解
7.一物体由h高处自由落下，以地面为参考平面，当物体的动能等于势能时，物体经历的时间为( )
10.如图8-4-13所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下。不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中，下列说法中正确的是 A.重物的机械能守恒 B.重物的机械能增大 C.重物的重力势能与弹簀的弹性势能之和不变D.重物与弹簧组成的系统机械能守恒
11.如图8-4-14所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中，下列说法中正确的是 A.圆环的机械能守恒 B.弹簧弹性势能变化了 C.圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变
解：下降过程机械能守恒，重力势能转化为弹性势能和动能
13.如图8-4-16所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受的弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。关于小球的下落阶段，下列说法中正确的是 A.在B位置小球动能最大 B.从A位置至D位置的过程中小球机械能守恒C.从A位置至D位置小球重力势能的减小大于弹簧弹性势能的增大 D.从A位置至C位置小球重力势能的减小大于弹簧弹性势能的增大
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三、多个物体的机械能守恒
15、如图8-4-18所示，一根很长、不可伸长的柔软轻绳路过光滑定滑轮，绳 两端各系一小球a和b。A球的质量为m，静置于地面 b球的质量为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 C.2h D. 2.5h
解：从AB系统机械能守恒。
17.某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆，如图8-4-20所示。，若取g=10 m/s2，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为( ) A.2 m/s 4 m/s C.6 m/s D.8 m/s
18.图8-4-21为一跳台的示意图。假设运动员从雪道的最高点A由静止开始滑下，不借助其他器械,沿光滑雪道到达跳台的B点时速度为多大?当他落到离B点竖直高度为10 m的雪地C点时,速度又是多大? (设这一过程中运动员没有做其他动作，忽略摩擦和空气阻力,取g=10 m/s)
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