第八节 机械能守恒定律
1.如图1所示,在伽利略斜面实验中,球沿斜面下滑时,重力做______,物体的动能 ________.重力势能________,球沿斜面上滑过程中,重力做______,物体的动能 ________,重力势能________.如果忽略空气阻力和摩擦阻力,球在A、B两斜面上升 的高度________.
图1
2.如图2甲所示,以一定速度运动的小球能使弹簧压缩,这时小球________________ 做功,使动能转化成弹簧的____________;小球速度变为零以后,被压缩的弹簧又能将 小球弹回(如图乙所示),这时弹力对小球做__________,又使弹簧的____________转化 成小球的________.
图2
3.在自由落体运动或抛体运动中,物体从高为h1的A处运动到高为h2的B处,重力做
功等于重力势能的变化的负值,即________________,此过程也可由动能定理得到重力 做功等于物体动能的变化,即W=________________,所以有Ep1-Ep2=Ek2-Ek1,即 Ep1+Ek1=________________.
4.在只有________________做功的物体系统内,动能与势能可以相互________,而总的
机械能保持不变,这叫做机械能________定律,其表达式可以写成Ek1+Ep1=___或Ek2 -Ek1=________________.
5.关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法正确的是( ) A.只有重力和弹力作用时,机械能才守恒
B.当有其他外力作用时,只要合外力为零,机械能就守恒
C.当有其他外力作用时,只要其他外力不做功,机械能就守恒
D.炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒 6.
图3
从h高处以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球,如图3所示.若取抛出处物 体的重力势能为0,不计空气阻力,则物体着地时的机械能为( )
1
B.mgh+mv2
20
11C.mv2 D.mv2-mgh 0 220
7.质量均为m的甲、乙、丙三个小球,在离地面高为h处以相同的动能在竖直平面内 分别做平抛、竖直下抛、沿光滑斜面下滑的运动,则( ) A.三者到达地面时的速率相同 B.三者到达地面时的动能相同 C.三者到达地面时的机械能相同 D.三者同时落地 A.mgh
【概念规律练】
知识点一 机械能守恒的判断
1.机械能守恒的条件是“只有重力对物体做功”这句话的意思是( ) A.物体只能受重力的作用,而不能受其他力的作用
B.物体除受重力以外,还可以受其他力的作用,但其他力不做功
C.只要物体受到的重力做了功,物体的机械能就守恒,与其他力做不做功无关 D.以上说法均不正确
2.如图4所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
图4
A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒
B.乙图中,在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时,物体B机械能守恒
C.丙图中,不计任何阻力时,A加速下落,B加速上升过程中,A、B组成的系统机械
能守恒
D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒 知识点二 机械能守恒定律 3.如图5所示,
图5
在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面.若以 地面为参考平面且不计空气阻力,则( ) A.物体落到海平面时的重力势能为mgh B.重力对物体做的功为mgh
1
C.物体在海平面上的动能为mv2+mgh
20
1
D.物体在海平面上的机械能为mv2
20
图6
4.假设过山车在轨道顶点A无初速度释放后,全部运动过程中的摩擦均可忽略,其他
数据如图6所示,求过山车到达B点时的速度.(g取10m/s2)
【方法技巧练】
一、链条类问题的分析方法 5.如图7所示,
图7
总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮,开始时下端A、B相平齐,当略有 扰动时其一端下落,则当铁链刚脱离滑轮的瞬间,铁链的速度为多大?
二、系统机械能守恒问题的分析方法 6.如图8所示,