4.根据机械能守恒定律的不同表达式列方程,并求解结果。
注意:应用机械能守恒定律解题的优点
机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间,用它来处理问题要比牛顿定律方便;应用机械能守恒定律解决问题,只需考虑运动的始末状态,不必考虑两个状态之间过程的细节。如果直接用牛顿运动定律解决问题,往往要分析过程中各个力的作用,而这些力往往又是变化的,因此一些难以用牛顿运动定律解决的问题,应用机械能守恒定律则易于解决。
实例探究
对机械能守恒定律条件的理解
例1:关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是 ( D )
A.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒
B.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒
C.外力对物体所做的功等于0时,机械能一定守恒
D.物体若只有重力做功,机械能一定守恒
例2:(2002年北京高考)如图所示,下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( C )
解析:机械能守恒的条件是:物体只受重力或弹力的作用,或者还受其它力作用,但其它力不做功,那么在动能和势能的相互转化过程中,物体的机械能守恒。依照此条件分析,ABD三项均错。
巩固练习
3、守恒定律的多种表达方式
(1),即初状态的动能和势能之和等于末状态的动能和势能之和。
(2),即动能(或势能)的增加量等于势能(或动能)的减少量。
(3),即A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量。
注意:机械能守恒定律解题的一般步骤
2.除重力或弹力外,还受其它力,但其它力不做功或其它力所做功代数和为零(如摆球的摆动)。
1.从能量转化的角度看,只有系统内动能和势能相互转化,无其它形式能量之间(如内能)转化。
2、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,动能和弹性势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。这就是机械能守恒定律。
(2)表达式:或
(3)机械能守恒条件的理解
1、动能与势能的相互转化
4.根据机械能守恒定律的不同表达式列方程,并求解结果。
(2)应用机械能守恒定律解题的优点
机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间,用它来处理问题要比牛顿定律方便;应用机械能守恒定律解决问题,只需考虑运动的始末状态,不必考虑两个状态之间过程的细节。如果直接用牛顿运动定律解决问题,往往要分析过程中各个力的作用,而这些力往往又是变化的,因此一些难以用牛顿运动定律解决的问题,应用机械能守恒定律则易于解决。
板书设计:
第八节 机械能守恒定律
3.恰当地选取零势能面,确定研究对象在过程中的始态或末态的机械能。
2.明确研究对象的运动过程,分析对象在过程中的受力情况,弄清各力做功的情况,判断机械能是否守恒。
1.根据题意选取研究对象(物体或系统)
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