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2019-2020年高中物理第7章机械能第八节机械能守恒定律学案新人教版必修2【学习目标】1.知道什么是机械能,理解物体的动能和势能可以相互转化;2.理解机械能守恒定律的内容和适用条件;3.会判定具体问题中机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律分析实际问题【新知预习】
1.物体自由下落或沿光滑斜面滑下,重力对物体做_____功,物体的重力势能____了在这个过程中,物体的动能_____了,物体的______能转化成了_____能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,这时重力做____功,物体的动能_____了物体的重力势能_____了,物体的______能转化成了_____能被压缩的弹簧具有_______能,当弹簧恢复原来形状时将物体弹出,弹力做_____功,弹性势能就______物体动能_____,此过程中________能转化成______能
2.机械能定义_______能、______势能、______势能的统称
3.机械能守恒定律内容表达式为________+________=________+________
4.机械能守恒的条件【知识回顾】
1.重力做功与重力势能的关系
2.动能定理的表达式【导析探究】导析一探究机械能守恒定律表达式阅读课本76页,推导机械能守恒的表达式物体沿光滑曲面从A运动到B的过程中用动能定理得重力对物体做的功WG=从重力做功与重力势能的关系WG=由以上两式得=即=导析二探究机械能守恒定律适用条件质量为0.5kg的物体自由下落5m时,物体的动能减少_________J,重力势能减少_________J,在此过程中,物体的机械能__________,若物体的加速度为g/2竖直下落呢?通过计算机械能守恒定律适用条件是什么?【知识拓展】小球套在光滑水平杆上,左端与固定在墙上的弹簧相连现将小球左推压缩弹簧至A点,释放小球后,小球在AB间来回运动试分析这个小实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?动能和弹性势能是如何相互转化的?例1在下列实例中,不计空气阻力,机械能守恒的是A.作自由落体运动的物体B.小球落在弹簧上,把弹簧压缩后又被弹起C.沿光滑曲面自由下滑的物体D.起重机将重物匀速吊起导析三机械能守恒定律的应用例2把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆(如图),摆长为L,最大偏角为θ,如果阻力可以忽略,小球由A位置运动到最低位置O时的速度是多大?分析思考
1.研究对象是什么?
2.系统机械能是否守恒?
3.研究对象运动的初位置及末位置在哪里?物体在初末位置是的动能和重力势能分别是多少?
4.根据机械能守恒定律怎样列方程?小结利用机械能守恒定律解决问题的基本步骤跟踪练习某同学从高位h处以v0抛出一个质量为m的铅球,求铅球落地时速度的大小?(不计空气阻力)【当堂检测】
1.下列实验中,物体机械能守恒的是()A.物体沿光滑斜面向上加速运动B.在空气阻力不计的情况下,抛出后手榴弹在空中做抛体运动C.人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程D.跳伞运动员张开降落伞后匀速下落
2.如图桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处由静止自由落下,不计空气阻力,设桌面处的重力势能为零,则小球落地前瞬间的机械能为()A.-mghB.mgH-hC.mgH+hD.mgH
3.一个质量为m的滑块,一初速度v0沿光滑斜面向上滑行,当滑块从斜面底端滑到高为h的地方时,滑块的机械能是(以底边所在的平面为零势面)()A.mv02/2B.mghC.mv02/2+mghD.mv02/2-mgh
4.在距水面为4m的桥面栏杆处,以3m/s是速度竖直向上抛出一个质量为
0.5kg的物体,等物体落到水面上方距水面2m时,它的速度是多大?(不计空气阻力,g取10m/s2)V2。