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1、第八章 机械能第七章 机械能七、机械能守恒定律的应用七、机械能守恒定律的应用高中物理第一册高中物理第一册2021/8/11 星期三1NGfNGfFNG2021/8/11 星期三2例题例题1、一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下，斜面高、一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下，斜面高1米，米，长长2米。不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度是多大？米。不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度是多大？解法一：解法一：物体下滑过程的受力分析如图所示，物体下滑过程的受力分析如图所示，初位置初位置:E:E1 1=E=Ek1k1+E+Ep1p1=0+mgh=0+mgh末位置末位置:E:E2 2=E=Ek2k2+E
2、+Ep2p2=即：即：mgh=mgh=m/s=4.4m/sm/s=4.4m/s根据机械能守恒定律根据机械能守恒定律E1=E2得：得：取斜面底端水平面为零势能面。取斜面底端水平面为零势能面。支持力不做功，只有重力做功，故机械能守恒。支持力不做功，只有重力做功，故机械能守恒。ABhGN初位置初位置末位置末位置解法二解法二:取下滑的物体为研究对象，其受力如图所示，取下滑的物体为研究对象，其受力如图所示，把重力分解为把重力分解为G1=Gsin,G2=Gcos根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F=ma 得得 a=F/m=G1/m=gsin(1)根据匀变速运动的速度位移公式根据匀变速运动的速度位移公式 得得
3、 (2)Sin=h/s(3)解解(1)(2)(3)得得 V=4.4m/sG1G22021/8/11 星期三3使用机械能守恒定律解题的一般步骤使用机械能守恒定律解题的一般步骤（1）选取研究对象）选取研究对象,确定研究对象的运动过程；确定研究对象的运动过程；（2）分析研究对象在运动过程中的受力情况，）分析研究对象在运动过程中的受力情况，弄清是否只有重力做功，判定机械能是否守恒；弄清是否只有重力做功，判定机械能是否守恒；（3）选取并确定物体的始末位置的机械能，包）选取并确定物体的始末位置的机械能，包括确定零势面；括确定零势面；（4）根据机械能守恒列守恒方程，统一单位后）根据机械能守恒列守恒方程，统一
4、单位后代入数据进行计算；代入数据进行计算；2021/8/11 星期三4例题1、一个物体从光滑曲面顶端由静止开始滑下，斜面高1米，不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度是多大？E1=mghE2=E1=E22021/8/11 星期三5例题2、把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为l，最大偏角为。小球运动到最底位置时的速度是多大？2021/8/11 星期三6例题例题2、把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为、把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为l，最大偏角为，最大偏角为。小球运动到最底位置时的速度是多大？。小球运动到最底位置时的速度是多大？解法一：解法一：摆动过程中小球的受力
5、如图所示，摆动过程中小球的受力如图所示，但拉力不做功但拉力不做功 只有重力做功，故机械能守恒，只有重力做功，故机械能守恒，取小球在最低位置时所在的水平面为参考平面取小球在最低位置时所在的水平面为参考平面 初位置初位置E E1 1=mgh=mgh 末位置末位置E E2 2=根据机械能守恒定律根据机械能守恒定律E1=E2得：得：mgh=-(1)mgh=-(1)h=h=l(1-cos)(1-cos)-(2)解（解（1 1）（）（2 2）得）得hllGT初位置初位置末位置末位置取小球在最高位置时所在的水平面为参考平面取小球在最高位置时所在的水平面为参考平面 初位的机械能为初位的机械能为E E1 1=0
6、=0 末位的机械能为末位的机械能为E E2 2=-mgh+=-mgh+根据机械能守恒定律根据机械能守恒定律E1=E2得：得：0=-mgh+-(1)0=-mgh+-(1)解法二解法二:2021/8/11 星期三7如何利用机械能守恒定律来解题：如何利用机械能守恒定律来解题：1、遵循正确的解题步骤；、遵循正确的解题步骤；2、一一定定要要作作受受力力分分析析图图，弄弄清清楚楚物物体体运运动动，确定是否只有重力做功；确定是否只有重力做功；3、一定要找准初末位置的动能和势能；、一定要找准初末位置的动能和势能；4、课本、课本P151框中的文字框中的文字 2021/8/11 星期三8四、巩固练习四、巩固练习2021/8/11 星期三9四、巩固练习四、巩固练习 如如图图，一一质质量量为为m的的小小球球从从光光滑滑斜斜面面上上高高为为h=4R处处由由静静止止滑滑下下，斜斜面面底底端端紧紧接接着着一一个个半半径径为为R的的光光滑滑圆圆环环，求求：小小球球滑滑至至圆圆环环顶顶点点时时的的速速度度各各多多大大？hR2R初位置末位置取最低点的水平取最低点的水平面为零势能面面为零势能面E1=mgh=4mgRE2=mg2R+E1=E2得：2021/8/11 星期三10课本练习课本练习p151(3)(4)(5)2021/8/11 星期三11