2019高中物理 第七章 机械能守恒定律 8 机械能守恒定律学案 新人教版必修2

8 机械能守恒定律

[学习目标]1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化.2.能够根据动能定理、重力做功与重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒定律.3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题.

一、动能与势能的相互转化

1.重力势能与动能的转化

只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能减少，动能增加，物体的重力势能转化为动能，若重力对物体做负功，则物体的重力势能增加，动能减少，物体的动能转化为重力势能.

2.弹性势能与动能的转化

只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则弹簧的弹性势能减少，物体的动能增加，弹簧的弹性势能转化为物体的动能；若弹力对物体做负功，则弹簧的弹性势能增加，物体的动能减少，物体的动能转化为弹簧的弹性势能.

3.机械能：重力势能、弹性势能与动能统称为机械能.

二、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，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变.

2.表达式：E k2＋E p2＝E k1＋E p1，即E2＝E1.

1.判断下列说法的正误.

(1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化.( √)

(2)弹性势能发生了改变，一定有弹力做功.( √)

(3)机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用.( ×)

(4)合力为零，物体的机械能一定守恒.( ×)

(5)合力做功为零，物体的机械能保持不变.( ×)

(6)只有重力做功时，物体的机械能一定守恒.( √)

2.如图1所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为________.

图1

答案 mgH

一、机械能守恒定律

如图2所示，质量为m 的物体自由下落的过程中，下落到高度为h 1的A 处时速度为v 1，下落到高度为h 2的B 处时速度为v 2，不计空气阻力，选择地面为参考平面.

图2

(1)求物体在A 、B 处的机械能E A 、E B ； (2)比较物体在A 、B 处的机械能的大小. 答案 (1)物体在A 处的机械能E A ＝mgh 1＋12mv 12

物体在B 处的机械能E B ＝mgh 2＋12mv 22

(2)根据动能定理W G ＝12mv 22－12

mv 12

下落过程中重力对物体做功，重力做的功等于物体重力势能的减少量，则

W G ＝mgh 1－mgh 2

由以上两式可得：12mv 22－12mv 12

＝mgh 1－mgh 2

移项得12mv 12＋mgh 1＝12

mv 22

＋mgh 2

由此可知物体在A 、B 两处的机械能相等.

1.对机械能守恒条件的理解

(1)物体只受重力，只发生动能和重力势能的相互转化，如自由落体运动、抛体运动等.

(2)只有弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化.如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒.

(3)重力和弹力都做功，发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化，如自由下落的物体落到竖直的弹簧上和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒.

(4)除受重力或弹力外，还受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代数和为零.如物体在沿斜面的拉力F

的作用下沿斜面运动，拉力与摩擦力的大小相等，方向相反，在此运动过程中，其机械能守恒.

2.判断机械能是否守恒的方法

(1)利用机械能的定义判断(直接判断)：若物体动能、势能均不变，机械能不变.若动能和势能中，一种能变化，另一种能不变，则其机械能一定变化.

(2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒.

(3)用能量转化来判断：若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统机械能守恒.

例1(多选)如图3所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )

图3

A.甲图中，物体将弹簧压缩的过程中，物体机械能守恒

B.乙图中，物体在大小等于摩擦力的拉力F作用下沿斜面下滑时，物体机械能守恒

C.丙图中，物体沿斜面匀速下滑的过程中，物体机械能守恒

D.丁图中，斜面光滑，物体在斜面上下滑的过程中，物体机械能守恒

答案BD

解析弄清楚机械能守恒的条件是分析此问题的关键.表解如下：

【题点】单物体和地球系统的机械能守恒条件的判断

针对训练1 (多选)如图4所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中( )

图4

A.弹簧的弹性势能不断增加

B.弹簧的弹性势能不断减少

C.小球和弹簧组成的系统机械能不断减少

D.小球和弹簧组成的系统机械能保持不变 答案 AD

解析 从B 到C ，小球克服弹力做功，弹簧的弹性势能不断增加，A 正确，B 错误；对小球、弹簧组成的系统，只有重力和系统内弹力做功，系统机械能守恒，C 错误，D 正确. 【考点】机械能守恒条件的判断

【题点】多物体系统的机械能守恒条件的判断 二、机械能守恒定律的应用 1.机械能守恒定律常用的三种表达式

(1)从不同状态看：E k1＋E p1＝E k2＋E p2(或E 1＝E 2) 此式表示系统的两个状态的机械能总量相等. (2)从能的转化角度看：ΔE k ＝－ΔE p

此式表示系统动能的增加(减少)量等于势能的减少(增加)量. (3)从能的转移角度看：ΔE A 增＝ΔE B 减

此式表示系统A 部分机械能的增加量等于系统剩余部分，即B 部分机械能的减少量. 2.机械能守恒定律的应用步骤

首先对研究对象进行正确的受力分析，判断各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件.若机械能守恒，则根据机械能守恒定律列出方程，或再辅以其他方程进行求解.

例2 如图5所示为某游乐场的过山车的简化模型，竖直圆形轨道的半径为R ，轨道最下端与水平地面相切.现有一节车厢(可视为质点)，质量为m ，从高处由静止滑下，不计摩擦和空气阻力.

图5

(1)要使车厢通过圆形轨道的最高点，车厢开始下滑时距地面的高度至少应多大？

(2)若车厢恰好通过圆形轨道的最高点，则车厢在轨道最低处时对轨道的压力是多少(重力加速度为g )? 答案 (1)5

2

R (2)6mg

解析 (1)设车厢开始下滑时距地面的高度为h ，运动到圆形轨道最高点时的最小速度为v ，要使车厢通过圆形

轨道的最高点，应有mg ≤mv 2

R

车厢在下滑过程中，只有重力做功，故机械能守恒，选取轨道最低点所在平面为零势能参考平面，由机械能守恒定律得

12

mv 2

＋mg ·2R ＝mgh 联立以上两式解得h ≥5

2

R

因此车厢开始下滑时距地面的高度至少为5

2

R .

(2)设车厢到达轨道最低点时的速度为v ′，受到的支持力为F N ，则由机械能守恒定律得12

mv ′2

＝mgh

再由牛顿第二定律得F N －mg ＝mv ′2

R

由以上两式解得F N ＝? ??

??2h R ＋1mg ＝(2×52R R

＋1)mg ＝6mg

由牛顿第三定律知，车厢对轨道的压力F N ′＝F N ＝6mg 【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律在圆周运动中的应用

针对训练2 如图6所示，质量m ＝50kg 的跳水运动员从距水面高h ＝10m 的跳台上以v 0＝5m/s 的速度斜向上起跳，最终落入水中，若忽略运动员的身高，取g ＝10 m/s 2

，不计空气阻力.求：

图6

(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为零势能参考平面)； (2)运动员起跳时的动能； (3)运动员入水时的速度大小. 答案 (1)5000J (2)625J (3)15m/s

解析 (1)以水面为零势能参考平面，则运动员在跳台上时具有的重力势能为

E p ＝mgh ＝5000J.

(2)运动员起跳时的速度为v 0＝5m/s ， 则运动员起跳时的动能为

E k ＝1

2

mv 02＝625J.

(3)运动员从起跳到入水过程中，只有重力做功，运动员的机械能守恒，则

mgh ＋12mv 02＝12

mv 2，

解得v ＝15m/s.

【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律在抛体运动中的应用

1.(机械能是否守恒的判断)关于机械能守恒，下列说法正确的是( ) A.做自由落体运动的物体，机械能一定守恒 B.人乘电梯加速上升的过程，机械能守恒

C.物体必须在只受重力作用的情况下，机械能才守恒

D.合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 答案 A

解析 做自由落体运动的物体，只受重力作用，机械能守恒，A 正确；人乘电梯加速上升的过程，电梯对人的支持力做功，故人的机械能不守恒，B 错误；物体只有重力做功时，其他力也可存在，当它们不做功或做功之和为0时，机械能也守恒，故C 错误；合外力对物体做功为零，物体的动能不变，机械能不一定守恒，D 错误. 【考点】机械能守恒条件的判断

【题点】单物体和地球系统的机械能守恒条件的判断

2.(机械能守恒定律的应用)以相同大小的初速度v 0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑，如图7所示，三种情况达到的最大高度分别为h 1、h 2和h 3，不计空气阻力，则( )

图7

A.h 1＝h 2＞h 3

B.h 1＝h 2＜h 3

C.h 1＝h 3＜h 2

D.h 1＝h 3＞h 2

答案 D

解析 竖直上抛的物体和沿斜面运动的物体，上升到最高点时，速度均为0，由机械能守恒定律得mgh ＝12

mv 02

，

所以h ＝v 022g ；斜上抛的物体在最高点速度不为零，设为v 1，则mgh 2＝12mv 02－12

mv 12

，所以h 2＜h 1＝h 3，D 正确.

【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律的简单应用

3.(机械能守恒定律的应用)如图8所示，由距离地面h 2＝1m 的高度处以v 0＝4m/s 的速度斜向上抛出质量为m ＝1 kg 的物体，当其上升的高度为h 1＝0.4 m 时到达最高点，最终落在水平地面上，现以过抛出点的水平面为零势能面，取重力加速度g ＝10 m/s 2

，不计空气阻力，则( )

图8

A.物体在最大高度处的重力势能为14J

B.物体在最大高度处的机械能为16J

C.物体在地面处的机械能为8J

D.物体在地面处的动能为8J 答案 C

解析 物体在最高点时具有的重力势能E p1＝mgh 1＝1×10×0.4 J ＝4 J ，A 错误；物体在最高点时具有的机械能等于刚抛出时的动能，即8 J ，B 错误；物体在下落过程中，机械能守恒，任意位置的机械能都等于8 J ，C 正确；物体落地时的动能E k ＝E －E p2＝E －mgh 2＝8 J －1×10×(－1) J ＝18 J ，D 错误. 【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律的简单应用

4.(机械能守恒定律的应用)如图9所示，在竖直平面内有由14圆弧AB 和1

2圆弧BC 组成的光滑固定轨道，两者在

最低点B 平滑连接.AB 弧的半径为R ，BC 弧的半径为R 2.一小球在A 点正上方与A 相距R

4处由静止开始自由下落，

经A 点沿圆弧轨道运动(不计空气阻力

).

图9

(1)求小球在B 、A 两点的动能之比； (2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C 点. 答案 (1)5∶1 (2)见解析

解析 (1)设小球的质量为m ，小球在A 点的动能为E k A ，由机械能守恒定律得E k A ＝mg ·R

4①

设小球在B 点的动能为E k B ，同理有E k B ＝mg 5R

4②

由①②式得

E k B

E k A

＝5.③ (2)若小球能沿轨道运动到C 点，则小球在C 点所受轨道的正压力F N 应满足F N ≥0④ 设小球在C 点的速度大小为v C ，由牛顿第二定律和向心加速度公式有

F N ＋mg ＝m v C 2

R

2

⑤

由④⑤式得：v C 应满足mg ≤m

2v C

2

R

⑥

由机械能守恒定律得mg R 4＝12

mv C 2

⑦

由⑥⑦式可知，小球恰好可以沿轨道运动到C 点. 【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律在圆周运动中的应用

一、选择题

考点一机械能守恒的判断

1.下列运动的物体，机械能守恒的是( )

A.物体沿斜面匀速下滑

B.物体从高处以0.9g的加速度竖直下落

C.物体沿光滑曲面自由滑下

D.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升

答案 C

解析物体沿斜面匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，A错误.物体以0.9g的加速度竖直下落时，除重力外，其他力的合力向上，大小为0.1mg，其他力的合力在物体下落时对物体做负功，物体的机械能不守恒，B错误.物体沿光滑曲面自由滑下时，只有重力做功，机械能守恒，C正确.拉着物体沿斜面上升时，拉力对物体做功，物体的机械能不守恒，D错误.

【考点】机械能守恒条件的判断

【题点】单物体和地球系统的机械能守恒条件的判断

2.(多选)如图1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在同一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点摆向最低点的过程中( )

图1

A.重物的机械能减少

B.重物与弹簧组成的系统的机械能不变

C.重物与弹簧组成的系统的机械能增加

D.重物与弹簧组成的系统的机械能减少

答案AB

解析重物自由摆下的过程中，弹簧拉力对重物做负功，重物的机械能减少，选项A正确；对重物与弹簧组成的系统而言，除重力、弹力外，无其他外力做功，故系统的机械能守恒，选项B正确.

【考点】机械能守恒条件的判断

【题点】多物体系统的机械能守恒的判断

3.木块静止挂在绳子下端，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起摆到一定高度，如图2所示，从子弹开始入射到共同上摆到最大高度的过程中，下面说法正确的是( )

图2

A.子弹的机械能守恒

B.木块的机械能守恒

C.子弹和木块的总机械能守恒

D.以上说法都不对

答案 D

解析子弹打入木块的过程中，子弹克服摩擦力做功产生热能，故系统机械能不守恒，子弹的机械能不守恒，木块的机械能不守恒.故选D.

【考点】机械能守恒条件的判断

【题点】多物体系统的机械能守恒的判断

4.(多选)竖直放置的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图3所示.则迅速放手后(不计空气阻力)( )

图3

A.放手瞬间小球的加速度等于重力加速度

B.小球、弹簧与地球组成的系统机械能守恒

C.小球的机械能守恒

D.小球向下运动过程中，小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大

答案BD

解析放手瞬间小球的加速度大于重力加速度，A错；整个系统(包括地球)的机械能守恒，但小球的机械能不守恒，B对，C错；向下运动过程中，由于重力势能减小，所以小球的动能与弹簧弹性势能之和不断增大，D正确. 【考点】机械能守恒条件的判断

【题点】多物体系统的机械能守恒的判断

考点二机械能守恒定律的应用

5.(多选)把质量为m的石块从高h的山崖上沿与水平方向成θ角的斜向上的方向抛出(如图4所示)，抛出的初速度为v0，石块落地时的速度大小与下面哪些量无关(不计空气阻力)( )

图4

A.石块的质量

B.石块初速度的大小

C.石块初速度的方向

D.石块抛出时的高度 答案 AC

解析 以地面为参考平面，石块运动过程中机械能守恒，则mgh ＋12mv 02＝12mv 2

即v 2

＝2gh ＋v 02

，所以v ＝v 02

＋2gh

由此可知，v 与石块的初速度大小v 0和高度h 有关，而与石块的质量和初速度的方向无关.故选A 、C. 【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律在抛体运动中的应用

6.如图5所示是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施.管道除D 点右侧水平部分粗糙外，其余部分均光滑.若挑战者自斜管上足够高的位置滑下，将无能量损失地连续滑入第一个、第二个圆管形管道A 、B 内部(管道A 比管道B 高).某次一挑战者自斜管上某处滑下，经过管道A 内部最高点时，对管壁恰好无压力.则这名挑战者( )

图5

A.经过管道A 最高点时的机械能大于经过管道B 最低点时的机械能

B.经过管道A 最高点时的动能大于经过管道B 最低点时的动能

C.经过管道B 最高点时对管外侧壁有压力

D.不能经过管道B 的最高点 答案 C

【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律在圆周运动中的应用

7.如图6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，并且处于原长状态，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( )

图6

A.圆环的机械能守恒

B.弹簧弹性势能变化了3mgL

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始终保持不变 答案 B

解析 圆环在下落过程中机械能减少，弹簧弹性势能增加，而圆环与弹簧组成的系统机械能守恒.圆环下落到最低点时速度为零，但是加速度不为零，即合力不为零；圆环下降高度h ＝(2L )2

－L 2

＝3L ，所以圆环重力势能减少了3mgL ，由机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加了3mgL .故选B. 【考点】系统机械能守恒的应用

【题点】机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用

8.(多选)图7是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B 处安装一个压力传感器，其示数F N 表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h 处由静止下滑，通过B 处时，下列表述正确的有( )

图7

A.F N 小于滑块重力

B.F N 大于滑块重力

C.F N 越大表明h 越大

D.F N 越大表明h 越小

答案 BC

解析 设滑块在B 点的速度大小为v ，选B 处所在平面为零势能面，从开始下滑到B 处，由机械能守恒定律得mgh ＝12mv 2，在B 处由牛顿第二定律得F N ′－mg ＝m v

2

r ，又根据牛顿第三定律F N ＝F N ′，因而选B 、C.

【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律的简单应用

9.(多选)质量相同的小球A 和B 分别悬挂在长为L 和2L 的不同长绳上，先将小球拉至同一水平位置(如图8所示)从静止释放，当两绳竖直时，不计空气阻力，则( )

图8

A.两球的速率一样大

B.两球的动能一样大

C.两球的机械能一样大

D.两球所受的拉力一样大 答案 CD

解析 两球在下落过程中机械能守恒，开始下落时，重力势能相等，动能都为零，所以机械能相等，下落到最低点时的机械能也一样大，选项C 正确.选取小球A 为研究对象，设小球到达最低点时的速度大小为v A ，动能为E k A ，小球所受的拉力大小为F A ，则mgL ＝12mv A 2，F A －mg ＝mv A

2

L ，可得v A ＝2gL ，E k A ＝mgL ，F A ＝3mg ；同理可得v B

＝2gL ，E k B ＝2mgL ，F B ＝3mg ，故选项A 、B 错误，D 正确. 【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律的简单应用

10.如图9所示，用长为L 的细线，一端系于悬点A ，另一端拴住一质量为m 的小球，先将小球拉至水平位置并使细线绷直，在悬点A 的正下方O 点钉有一小钉子，今将小球由静止释放，要使小球能在竖直平面内做完整圆周运动，OA 的最小距离是( )

图9

A.L

2

B.L

3 C.23L D.35

L 答案 D

解析 设小球做完整圆周运动的轨道半径为R ，小球刚好过最高点的条件为mg ＝mv 02

R

解得v 0＝gR

小球由静止释放到运动至圆周最高点的过程中，只有重力做功，因而机械能守恒，取初位置所在水平面为参考平面，由机械能守恒定律得12mv 02

＝mg (L －2R )

解得R ＝2

5

L

所以OA 的最小距离为L －R ＝3

5L ，故D 正确.

【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律在圆周运动中的应用

二、非选择题

11.(机械能守恒定律的应用)如图10所示，让摆球从图中A 位置由静止开始下摆，正好摆到最低点B 位置时摆线被拉断.设摆线长l ＝1.6m ，O 点离地高H ＝5.8m ，不计摆线断时的机械能损失，不计空气阻力，g 取10m/s 2

，求：

图10

(1)摆球刚到达B 点时的速度大小； (2)落到地面D 点时摆球的速度大小. 答案 (1)4 m/s (2)10 m/s

解析 (1)摆球由A 到B 的过程中只有重力做功，故机械能守恒. 根据机械能守恒定律得

mg (1－sin30°)l ＝1

2

mv B 2，

解得v B ＝2gl (1－sin30°)＝4m/s.

(2)摆球由B 到D 过程中只有重力做功，机械能守恒.根据机械能守恒定律得12mv D 2＝12mv B 2

＋mg (H －l )

解得v D ＝v B 2

＋2g (H －l )＝10m/s.

【考点】机械能守恒定律在多过程问题中的应用 【题点】应用机械能守恒定律处理单体多过程问题

12.(机械能守恒定律的应用)如图11所示，竖直平面内有一半径R ＝0.5m 的光滑圆弧槽BCD ，B 点与圆心O 等高，一水平面与圆弧槽相接于D 点，质量m ＝0.5kg 的小球从B 点正上方H 高处的A 点自由下落，由B 点进入圆弧轨道，从D 点飞出后落在水平面上的Q 点，DQ 间的距离x ＝2.4m ，球从D 点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h ＝0.8m ，取g ＝10m/s 2

，不计空气阻力，求：

图11

(1)小球释放点到B 点的高度H ；

(2)经过圆弧槽最低点C 时轨道对小球的支持力大小F N . 答案 (1)0.95m (2)34N

解析 (1)设小球在飞行过程中通过最高点P 的速度为v 0，P 到D 和P 到Q 可视为两个对称的平抛运动，则有：h ＝12gt 2，x 2＝v 0t ，可得：v 0＝x 2

g

2h

＝3 m/s

在D 点有：v y ＝gt ＝4 m/s

在D 点的合速度大小为：v ＝v 02

＋v y 2

＝5 m/s

设v 与水平方向夹角为θ，cos θ＝v 0v ＝3

5

A 到D 过程机械能守恒：mgH ＋mgR cos θ＝12

mv 2

联立解得：H ＝0.95 m

(2)设小球经过C 点时速度为v C ，A 到C 过程机械能守恒：mg (H ＋R )＝12

mv C 2

由牛顿第二定律有，F N －mg ＝m v C 2

R

联立解得F N ＝34 N.

【考点】机械能守恒定律在多过程问题中的应用 【题点】应用机械能守恒定律处理单体多过程问题

高一物理机械能守恒定律教案

高一物理机械能守恒定 律教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

机械能守恒定律 ★新课标要求 （一）知识与技能 1、知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 2、会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件； 3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 （二）过程与方法 1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒； 2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。 （三）情感、态度与价值观 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。 ★教学重点 1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容； 2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。 ★教学难点 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件； 2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。 ★教学方法 演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。 ★教学工具 投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。 ★教学过程 （一）引入新课 教师活动：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能 是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是 否发生变化这节课我们就来探究这方面的问题。 （二）进行新课 1、动能与势能的相互转化 教师活动：演示实验1：如右图，用 细线、小球、带有标尺的 铁架台等做实验。 把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度 的A 点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互 转化。我们看到，小球可以摆到跟A 点等高的C 点，如图甲。 如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C 点，但摆 到另一侧时，也能达到跟A 点相同的高度，如图乙。 A 甲 乙

2019高考物理一轮复习-物理学史

物理学史 一、力学： 伽利略（意大利物理学家） ①1638年，伽利略用观察——假设——数学推理的方法研究了抛体运动，论证重物体和轻物体下落一样快，并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即质量大的小球下落快是错误的）。 ②伽利略的理想斜面实验：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去。得出结论（力是改变物体运动的原因），推翻了亚里士多德的观点（力是维持物体运动的原因）。 评价：将实验与逻辑推理相结合，标志着物理学的开端。 （在伽利略研究力与运动的关系时，是在斜面实验的基础上，成功地设计了理想斜面实验，理想实验是实际实验的延伸，而不是实际的实验，是建立在实际事实基础上的合乎逻辑的科学推断。） 奥托··格里克（德国马德堡市长） ①马德堡半球实验：证明大气压的存在。 胡克（英国物理学家） ①提出胡克定律：只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比。 笛卡儿（法国物理学家）①根据伽利略的理想斜面实验，提出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 牛顿（英国物理学家） ①将伽利略的理想斜面实验的结论归纳为牛顿第一定律（即惯性定律）。 卡文迪许（英国物理学家） ①利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量。（微小形变放大思想） 万有引力定律的应用 ①1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈（勒维耶）应用万有引力定律，计算并观测到海王星。1930年，美国天文学家汤博用同样的计算方法发现冥王星。 经典力学的局限性 ①20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。 二、电磁学：

2019年高中物理知识点整理大全

2019年高中物理知识点整理大全 要想高考物理考的好，物理知识点的整理是很有必要的，下面是学习啦的小编为你们整理的文章，希望你们能够喜欢 2019年高中物理知识点整理大全 1.若三个力大小相等方向互成120°，则其合力为零。 2.几个互不平行的力作用在物体上，使物体处于平衡状态，则其中一部分力的合力必与其余部分力的合力等大反向。 3.在匀变速直线运动中，任意两个连续相等的时间内的位移之差都相等，即 Δx=aT2(可判断物体是否做匀变速直线运动)，推广：xm-xn=(m-n) aT2。 4.在匀变速直线运动中，任意过程的平均速度等于该过程中点时刻的瞬时速度。即vt/2=v平均。 5.对于初速度为零的匀加速直线运动 (1)T末、2T末、3T末、…的瞬时速度之比为： v1：v2：v3：…：vn=1：2：3：…：n。 (2)T内、2T内、3T内、…的位移之比为： x1：x2：x3：…：xn=12：22：32：…：n2。 (3)第一个T内、第二个T内、第三个T内、…的位移之比为： xⅠ：xⅡ：xⅢ：…：xn=1：3：5：…：(2n-1)。 (4)通过连续相等的位移所用的时间之比： t1：t2：t3：…：tn=1：(21/2-1)：(31/2-21/2)：…：[n1/2-(n-1)1/2]。 6.物体做匀减速直线运动，末速度为零时，可以等效为初速度为零的反向的匀加速直线运动。 7.对于加速度恒定的匀减速直线运动对应的正向过程和反向过程的时间相等，对应的速度大小相等(如竖直上抛运动) 8.质量是惯性大小的唯一量度。惯性的大小与物体是否运动和怎样运动无关，与物体是否受力和怎样受力无关，惯性大小表现为改变物理运动状态的难易程度。 9.做平抛或类平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化都相等,方向与加速度方向一致(即Δv=at)。 10.做平抛或类平抛运动的物体，末速度的反向延长线过水平位移的中点。

机械能守恒定律练习题含答案

机械能守恒定律练习题 一、选择题（每题6分，共36分） 1、下列说法正确的是：（选CD ） A 、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。（是只有重力和弹力做功） B 、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。（吊车匀速提高物体） C 、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力作用时，物体的机械能也可能守恒。（受到一对平衡力） D 、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。 2、两个质量不同而动能相同的物体从地面开始竖直上抛(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们(选C) A.所具有的重力势能相等（质量不等） B.所具有的动能相等 C.所具有的机械能相等（初始时刻机械能相等） D.所具有的机械能不等 3、一个原长为L 的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m 的物体挂在弹簧的下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是（选A ） A 、减少的重力势能大于增加的弹性势能（手对物体的支持力也有做功，根据合外力做功为0） B 、减少的重力势能等于增加的弹性势能 C 、减少的重力势能小于增加的弹性势能 D 、系统的机械能增加（动能不变，势能减小） 4、如图所示，桌面高度为h ，质量为m 的小球，从离桌面高H 处 自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到 地面前的瞬间的机械能应为（选B ） A 、mgh B 、mgH C 、mg （H +h ） D 、mg （H -h ） 6、质量为m 的子弹，以水平速度v 射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块， 并留在其中，下列说法正确的是（选BD ） A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等（与木块和子弹的动能，还有热能） B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等（子弹的合外力是阻力） C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功（一部分转化成热能） 二、填空题（每题8分，共24分） 7、从离地面H 高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重 力的k 倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为 H/k 。 8、如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M 的小车，小车跟 绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m 的砖码， 则当砝码着地的瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小为 在这过程中，绳的拉力对小车所做的功为________。 9、物体以100 k E J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动，当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了80J ，机械能减少了32J ，则物体滑到斜面顶端时的机

机械能守恒定律学案

第八节 机械能守恒定律学案 一、学习目标: 1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 2.掌握机械能守恒定律的内容及得出过程； 3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题。 二、学习重点： 1.掌握机械能守恒定律的内容及其条件。 2.能在具体问题中判断机械能是否守恒，并能运用机械能守恒定律解决问题。 三、学习难点： 1.在具体问题中判断机械能是否守恒及机械能守恒定律的运用。 四、学习方法： 讨论法、归纳法、讲授法 五、学法指导：课下认真阅读教材，完成学案中设置的任务，课上小组探究交流发表自己的观点完成本节内容。 课前预习 1．重力势能：=p E _________、动能：=k E _________、弹性势能：发生 的物体各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能这种势能叫弹性势能。 2．机械能 （1）概念：_______能、______势能、______势能的统称。 （2）表达式：E = + 3.机械能守恒定律内容： 表达式为： ________ + ________ ＝ ________ + ________ 4、机械能守恒的条件：

课内探究 任务一：探究动能与势能的相互转化： 1.分析在不考虑阻力的情况下，下面几种情况动能和势能是怎么转化的？猜想动能和势能的总和有何特点？ 1. 2. 3. 4. 任务二：演示实验： 实验一：如图，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A 点，然后放开，小球在摆动过程中，记住它向右能够达到的最大高度C 点。如果用尺子在某一点P 挡住细线，看一看这种情况下小球所能达到的最大高度B 点。 观察实验现象，回答下面问题： ①、第一次小球向右能够达到的最大高度C 点与A 点的高度有何关系？如果用尺子在P 点挡 住细线，这种情况下小球所能达到的最大高度B 点和A 点的高度又有何关系？在运动过程中 都有哪些力做功？ ②、分析小球从A 点到最低点O 以及从最低点O 到C 点（或B 点）的运动过程动能和重力势 能怎样转化？这个小实验说明了什么？ A 甲 乙 A O P B

机械能守恒定律教案

机械能守恒定律教案 ●教学目标 一、知识目标 1.知道什么是机械能，知道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. 3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式. 二、能力目标 1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒． 2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题. 三、德育目标 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题. ●教学重点 1.理解机械能守恒定律的内容. 2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式. ●教学难点 1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件. 2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒. ●教学方法 1.关于机械能守恒定律的得出，采用师生共同演绎推导的方法，明确该定律数学表达公式的来龙去脉. 2.关于机械能守恒的条件，在教学时采用列举实例，具体情况具体分析的方法． ●教学用具 自制投影片、CAI课件. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、导入新课 1.［投影］复习思考题： ①什么是动能？动能与什么因素有关？ ②什么是势能？什么是重力势能和弹性势能？ ③重力势能、弹性势能分别与什么因素有关？ 2.［学生解答思考题］ ①物体由于运动而具有的能量叫动能.动能的大小与物体的质量及速度有关系，且质量越大，速度越大，动能也越大. ②由相互作用的物体的相对位置决定的能量叫势能，也叫位能. 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能. 发生形变的物体在恢复原状时能够对外界做功，因而具有能量，这种能量叫弹性势能. ③重力势能与物体的质量及被举高的高度有关；弹性势能跟形变的大小及劲度系数有关. 3.［学生活动］ 举例说明物体的动能和势能之间可以相互转化. ［例1］物体自由下落时，高度越来越小，速度越来越大.高度减小表示重力势能减小；速度增大表示动能增大.在这个过程中，重力势能转化为动能. ［例2］竖直向上抛出的物体，在上升过程中，速度越来越小，高度越来越大.速度减小表示动能减小；高度增大表示重力势能增大这个过程中动能转化为重力势能. ［例3］用一小球推弹簧被压缩，放开后弹簧可以把跟它接触的小球弹出去，弹簧的弹性势能转化为小球的动能.

2019年高考物理一轮复习试题

.精品文档. 2019年高考物理一轮复习试题 测量速度和加速度的方法 【纲要导引】 此专题作为力学实验的重要基础，高考中有时可以单独出题，16年和17年连续两年新课标1卷均考察打点计时器算速度和加速度问题；有时算出速度和加速度验证牛二或动能定理等。此专题是力学实验的核心基础，需要同学们熟练掌握。 【点拨练习】 考点一打点计时器 利用打点计时器测加速度时常考两种方法： （1）逐差法 纸带上存在污点导致点间距不全已知：（10年重庆） 点的间距全部已知直接用公式：，减少偶然误差的影响（奇数段时舍去距离最小偶然误差最大的间隔） （2）平均速度法 ，两边同时除以t，，做图，斜率二倍是加速度，纵轴截距是 开始计时点0的初速。

1. 【10年重庆】某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电频率f=50Hz在线带上打出的点中，选 出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如是22图1所示，A B、、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离： =16.6=126.5=624.5 若无法再做实验，可由以上信息推知： ①相信两计数点的时间间隔为___________ S ②打点时物体的速度大小为_____________ /s（取2位有效数字） ③物体的加速度大小为__________ （用、、和f表示） 【答案】①0.1s②2.5③ 【解析】①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点，则相邻两计数点的时间间隔为T=0.1s . ②根据间的平均速度等于点的速度得v==2.5/s . ③利用逐差法：，两式相加得，由于，，所以就有了，化简即得答案。 2. 【15年江苏】（10分）某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运

2019年整理人教版新课标高中物理全部目录资料

人教版高中物理目录 高中物理新课标教材·必修 1 物理学与人类文明 第一章运动的描述 1质点参考系和坐标系 2时间和位移 3运动快慢的描述──速度 4实验：用打点计时器测速度 5速度变化快慢的描述──加速度 第二章匀变速直线运动的研究 1实验：探究小车速度随时间变化的规律 2匀变速直线运动的速度与时间的关系 3匀变速直线运动的位移与时间的关系 4匀变速直线运动的速度与位移的关系 5自由落体运动 6伽利略对自由落体运动的研究 第三章相互作用 1重力基本相互作用 2弹力 3摩擦力 4力的合成 5力的分解 第四章牛顿运动定律 1牛顿第一定律 2实验：探究加速度与力、质量的关系 3牛顿第二定律 4力学单位制 5牛顿第三定律 6用牛顿运动定律解决问题（一） 7用牛顿运动定律解决问题（二） 学生实验 课题研究 课外读物 高中物理新课标教材·必修 2 第五章曲线运动 1.曲线运动 2.平抛运动 3.实验：研究平抛运动 4.圆周运动 5.向心加速度 6.向心力 7.生活中的圆周运动 第六章万有引力与航天

1.行星的运动 2.太阳与行星间的引力 3.万有引力定律 4.万有引力理论的成就 5.宇宙航行 6.经典力学的局限性 第七章机械能守恒定律 1.追寻守恒量——能量 2.功 3.功率 4.重力势能 5.探究弹性势能的表达式 6.实验：探究功与速度变化的关系 7.动能和动能定理 8.机械能守恒定律 9.实验：验证机械能守恒定律 10.能量守恒定律与能源 高中物理新课标教材·选修 1-1 第一章电场电流 一、电荷库仑定律 二、电场 三、生活中的静电现象 四、电容器 五、电流和电源 六、电流和热效应 第二章磁场 一、指南针与远洋航海 二、电流的磁场 三、磁场对通电导线的作用 四、磁场对运动电荷的作用 五、磁性材料 第三章电磁感应 一、电磁感应现象 二、法拉第电磁感应定律 三、交变电流 四、变压器 五、高压输电 六、自感现象涡流 七、课题研究：电在我家中 第四章电磁波及其应用 一、电磁波的发现 二、电磁波谱

机械能守恒定律计算题(基础)

机械能守恒定律计算题（基础练习） 1．如图5-1-8所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F开始提升原来静止的质量为m＝10kg的物体，以大小为a＝2m／s2的加速度匀加速上升，求头3s内力F做的功.(取g＝10m／s2) 图5-1-8 2.汽车质量5t，额定功率为60kW，当汽车在水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，： 求：（1）汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？（2）若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

图5-3-1 3.质量是2kg 的物体，受到24N 竖直向上的拉力，由静止开始运动，经过5s ；求： ①5s 内拉力的平均功率 ②5s 末拉力的瞬时功率（g 取10m/s 2） 4.一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处对开始运动处的水平距离为S ，如图5-3-1，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同．求动摩擦因数μ． F mg 图5-2-5

h 1 h 2 图5-4-4 5.如图5-3-2所示，AB 为1/4圆弧轨道，半径为R =0.8m ，BC 是水平轨道，长S =3m ，BC 处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m =1kg 的物体，自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止.求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功. 6. 如图5-4-4所示，两个底面积都是S 的圆桶， 用一根带阀门的很细的管子相连接，放在水平地面上，两桶内装有密度为ρ的同种液体，阀 门关闭时两桶液面的高度分别为h 1和h 2，现将 连接两桶的阀门打开，在两桶液面变为相同高度的过程中重力做了多少功？ 图5-3-2

高一物理机械能守恒定律教案

★新课标要求 （一）知识与技能 1、知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 2、会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件； 3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 （二）过程与方法 1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒； 2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。 （三）情感、态度与价值观 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。 ★教学重点 1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容； 2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。 ★教学难点 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件； 2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。 ★教学方法 演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。 ★教学工具 投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。 ★教学过程 （一）引入新课 教师活动：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能是可以相互转 化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化？这节课我们就 来探究这方面的问题。 （二）进行新课 1、动能与势能的相互转化 教师活动：演示实验1：如右图，用细线、 小球、带有标尺的铁架台等做实 验。 把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A 点，然后 放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以 摆到跟A 点等高的C 点，如图甲。 如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C 点，但摆到另一侧时， 也能达到跟A 点相同的高度，如图乙。 问题：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？这个 小实验说明了什么？ 学生活动：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解。 小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直，对小球 不做功；只有重力对小球能做功。 A 甲 乙

新人教版2019届高考物理一轮复习课时跟踪检测：(十四) 圆周运动(重点高中)

课时跟踪检测（十四）圆周运动 [A级——保分题目巧做快做] ★1.如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间。假定此时他正沿圆弧 形弯道匀速率滑行，则他() A．所受的合力为零，做匀速运动 B．所受的合力恒定，做匀加速运动 C．所受的合力恒定，做变加速运动 D．所受的合力变化，做变加速运动 解析：选D运动员做匀速圆周运动，所受合力时刻变化，加速度时刻变化，D正确。 2．[多选](2018·湖南六校联考)如图所示为用绞车拖物块的示意图。拴接物块的细线被 缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块。已知轮轴的半径R ＝0.5 m，细线始终保持水平；被拖动物块质量m＝1 kg，与地面间 的动摩擦因数μ＝0.5；轮轴的角速度随时间变化的关系是ω＝kt，k＝2 rad/s2，g取10 m/s2，以下判断正确的是() A．物块做匀速运动 B．细线对物块的拉力是5 N C．细线对物块的拉力是6 N D．物块做匀加速直线运动，加速度大小是1 m/s2 解析：选CD由题意知，物块的速度为：v＝ωR＝2t×0.5＝1t 又v＝at，故可得：a＝1 m/s2， 所以物块做匀加速直线运动，加速度大小是1 m/s2。故A错误，D正确。 由牛顿第二定律可得：物块所受合外力为： F＝ma＝1 N，F＝T－f， 地面摩擦阻力为：f＝μmg＝0.5×1×10 N＝5 N 故可得物块受细线拉力为：T＝f＋F＝5 N＋1 N＝6 N，故B错误，C正确。 ★3.(2017·浙江11月选考)如图所示，照片中的汽车在水平路面上 做匀速圆周运动，已知图中双向四车道的总宽度约为15 m，假设汽 车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍，则运动的汽车() A．所受的合力可能为零 B．只受重力和地面支持力作用 C．最大速度不能超过25 m/s

知识讲解机械能守恒定律基础

机械能守恒定律 编稿：周军审稿：吴楠楠 【学习目标】 1．明确机械能守恒定律的含义和适用条件． 2．能准确判断具体的运动过程中机械能是否守恒． 3．熟练应用机械能守恒定律解题． 4．知道验证机械能守恒定律实验的原理方法和过程． 5．掌握验证机械能守恒定律实验对实验结果的讨论及误差分析． 【要点梳理】 要点一、机械能 要点诠释： (1)物体的动能和势能之和称为物体的机械能．机械能包括动能、重力势能、弹性势能。 (2)重力势能是属于物体和地球组成的重力系统的，弹性势能是属于弹簧的弹力系统的，所以，机械能守恒定律的适用对象是系统． (3)机械能是标量，但有正、负(因重力势能有正、负)． (4)机械能具有相对性，因为势能具有相对性(须确定零势能参考平面)，同时，与动能相关的速度也具有相对性(应该相对于同一惯性参考系，一般是以地面为参考系)，所以机械能也具有相对性． 只有在确定了参考系和零势能参考平面的情况下，机械能才有确定的物理意义． (5)重力势能是物体和地球共有的，重力势能的值与零势能面的选择有关，物体在零势能面之上的势能是正值，在其下的势能是负值．但是重力势能差值与零势能面的选择无关． (6)重力做功的特点： ①重力做功与路径无关，只与物体的始、未位置高度筹有关． ②重力做功的大小：W＝mgh．． ③重力做功与重力势能的关系：PG WE??△． 要点二、机械能守恒定律 要点诠释： (1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫做机械能守恒定律． (2)守恒定律的多种表达方式． 当系统满足机械能守恒的条件以后，常见的守恒表达式有以下几种： ①1122kPkP EEEE???，即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和． ②Pk EE??△△或Pk EE??△△，即动能(或势能)的增加量等于势能(或动能)的减少量． ③△E A＝-△E B，即A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量． 后两种表达式因无需选取重力势能零参考平面，往往能给列式、计算带来方便． (3)机械能守恒条件的理解． ①从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量之间(如内能)的转化 ②从系统做功的角度看，只有重力和系统内的弹力做功，具体表现在：

机械能守恒定律(导学案)答案

机械能守恒定律导学案 【学习目标】 1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化. 2.能够根据动能定理、重力做功与重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒定律. 3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题. 【自主预习】 一、动能与势能的相互转化 1.重力势能与动能的转化 只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能_______，动能_______，物体的_________转化为_______，若重力对物体做负功，则物体的重力势能_______，动能______，物体的______转化为______ 2.弹性势能与动能的转化 只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则弹簧的弹性势能_______，物体的动能________，弹簧的_______转化为物体的_________；若弹力对物体做负功，则弹簧的弹性势能________，物体的动能_______，物体的________转化为__________. 3.机械能：_________、_________与动能统称为机械能. 二、机械能守恒定律 1.内容：在只有________或_________做功的物体系统内，______与________可以相互转化，而__________保持不变. 2.表达式：E k2＋E p2＝__________，即E2＝________. 【自主预习答案】 一、1.减少，增加，重力势能、动能，增加，减少，动能、重力势能. 2.减少，增加，弹性势能转、动能；增加，减少，动能、弹簧的弹性势能. 3.重力势能、弹性势能. 二、1.重力、弹力，动能、势能、总的机械能. 2.E k1＋E p1、E1.

人教版高中物理必修二7.8《机械能守恒定律》教学设计

《机械能守恒定律》教学设计 【教学目标】 知识与技能目标： 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； 过程与方法目标： 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；初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。 情感态度与价值观目标： 通过能量守恒的教学，使学生树立科学的观点。理解和运用自然规律养成探究自然规律的科学态度。 【教学重点】 1、机械能守恒定律的推导与建立，以及机械能守恒定律含义的理解； 2、机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用。 【教学难点】 1、机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解。 2、正确分析物体系统内所具有的机械能，判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。 【教学器材】 多媒体设备

【教学过程】 (一)引入新课 通过碰鼻实验视频引入新课。 1、提出课题—机械能守恒定律。（板书） 2、知识回顾： 重力做功等于重力势能的变化，合力做功等于物体动能的变化，力做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程。 例举：通过重力或弹力做功，动能与势能相互转化。（展示图片和视频）大瀑布：重力势能动能 射箭活动：弹性势能动能 冲上高处的过山车：动能重力势能 分析上述各个过程中能量转换及重力、弹力做功的情况。 （学生回答后教师点评补充） 将能各种情景中能量变化填入表格

(二)探寻守恒量： 1、[问题] 观察视频演示实验，分析小球在摆动过程中都有哪些能量在参与转换？ 学生回答问题： ①小球受哪些力的作用？ ②哪些力对小球做功？ ③能量如何转化？ 引导学生回答问题，根据学生回答情况，给出机械能的概念。 根据分析提出猜想：机械能总量是否保持不变？ 2、探究规律，并找出机械能不变的条件 提出研究方法：在探究物理规律时，应该是由简单到复杂，逐步深入，先对简单的物理现象进行探究，然后加以推广深化。在动能与势能转化的情景中，自由落体（只受重力）应该是比较简单的。（1）只受重力作用分析 引导学生自主探究，如图所示，小球下落过程中经过高度h1的A 点速度v1，经高度h2的B点时速度为v2，由同学用学习过的知识（牛顿定律或动能定理），分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。 由A点到B点：

7基础练习题(机械能守恒定律)

基础练习题（机械能守恒定律） 1.课外活动时,王磊同学在40 s的时间内做了25个引体向上,王磊同学的体重大约为50 kg,每次引体向上大约升高0.5 m,试估算王磊同学克服重力做功的功率大约为(g取10 N/kg)() A.100 W B.150 W C.200 W D.250 W 解析:每次引体向上克服重力做的功约为W1=mgh=50×10×0.5 J=250 J 40 s内的总功W=nW1=25×250 J=6 250 J 40 s内的功率P=W≈156 W。 答案:B 2.如图所示,质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的斜面体上,同时用力F向右推斜面体,使P与斜面体保持相对静止。在前进水平位移为l的过程中,斜面体对P做功为() A.Fl B.mg sin θ·l C.mg cos θ·l D.mg tan θ·l 解析:斜面对P的作用力垂直于斜面,其竖直分量为mg,所以水平分量为mg tan θ,做功为水平分量的力乘以水平位移。 答案:D 3.把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫作动车,把几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组,如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为160 km/h;现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为480 km/h,则此动车组可能是() A.由3节动车加3节拖车编成的 B.由3节动车加9节拖车编成的 C.由6节动车加2节拖车编成的 D.由3节动车加4节拖车编成的 解析:设每节车的质量为m,所受阻力为kmg,每节动车的功率为P,已知1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v1=160 km/h,设最大速度为v2=480 km/h的动车组是由x节动车加y节拖车编成的,则有xP=(x+y)kmgv2,联立解得x=3y,对照各个选项,只有选项C正确。 答案:C 4. 如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g。在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法

验证机械能守恒定律教学设计

《实验：验证机械能守恒定律》的设计说明课程标准要求学生通过实验，验证机械能守恒定律。实验的结论已知，但实验的途径、方法和过程并没有告诉学生，这样验证机械能守恒定律的过程也就具有探究的性质。 机械能守恒定律是力学中的一个重要规律。本节将由学生独立设计验证这个规律的实验方案，并按照自己的实验方案进行实际操作、观察、测量、记录和处理实验数据。在实验的过程中，学生可能会遇到许多预料不到的问题。如学生设计的实验放案理论上可行，但实验误差较大，或实验条件不具备，这时学生需要修改自己设计的实验方案。经过这样的过程，你所获得的不仅仅是验证了一条规律，而是像科学家那样经历了一次科学探究的过程，会体验到发现、创造和成功的乐趣。 一、实验要求： 1、设计一种或几种能验证机械能守恒定律的实验方案。 2、选择一种你认为可行的实验方案，进行实际操作。 3、写出实验研究报告。实验研究报告的内容一般应包括实验日期、实验目的、实验器材和装置、实验原理和方法、实验过程和步骤、现象与数据、数据分析与处理、结论与问题讨论等。。 二、实验方法指导 1、生活中，动能与势能相互转化的现象是非常多的，因此，验证机械能守恒定律的途径和方法不止一种，不管你采用什么途径和方法进行实验，都必须考虑你的实验条件。

2、实验器材：刻度尺、电火花计时器、纸带、铁架台、钩码、夹子、 3、在设计实验方案时，学生需要正确理解机械能守恒定律内容，特别注意机械能守恒定律成立的条件，在此基础上，综合运用所学的知识，确定自己的方法，形成一个初步的实验方案。最初的实验方案往往不很完善，当和同学的方案进行交流或动手去做的时候，可能会发现实验方案中的问题，然后再想方设法进行改进，最后形成一个可行的方案。 三、学生分组汇报与交流 1、是否验证了机械能守恒定律？怎样验证的？ 2、在实验中进行了哪些观察和测量，有那些因素影响了观察或测量的结果？实际上做了哪些工作来保证观察或测量结果的准确性？ 3、在实验中遇到了哪些困难？发现了哪些问题？又是如何克服和解决的？ 4、如果再做一次同样的研究，需要在哪些方面进行改进？ 5、通过完成这项研究，有什么收获？

2019高中物理3-5动量知识点

高中物理3-5动量知识点 第1章力 一、力：力是物体间的相互作用。 1、力的国际单位是牛顿，用N表示; 2、力的图示：用一条带箭头的有向线段表示力的大小、方向、作用点; 3、力的示意图：用一个带箭头的线段表示力的方向; 4、力按照性质可分为：重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等等; (1)重力：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力; (A)重力不是万有引力而是万有引力的一个分力; (B)重力的方向总是竖直向下的(垂直于水平面向下) (C)测量重力的仪器是弹簧秤; (D)重心是物体各部分受到重力的等效作用点，只有具有规则几何外形、质量分布均匀的物体其重心才是其几何中心; (2)弹力：发生形变的物体为了恢复形变而对跟它接触的物体产生的作用力; (A)产生弹力的条件：二物体接触、且有形变;施力物体发生形变产生弹力; (B)弹力包括：支持力、压力、推力、拉力等等; (C)支持力(压力)的方向总是垂直于接触面并指向被支持或被压的物体;拉力的方向总是沿着绳子的收缩方向; (D)在弹性限度内弹力跟形变量成正比;F=Kx (3)摩擦力：两个相互接触的物体发生相对运动或相对运动趋势时，受到阻碍物体相对运动的力，叫摩擦力; (A)产生磨擦力的条件：物体接触、表面粗糙、有挤压、有相对运动或相对运动趋势;有弹力不一定有摩擦力，但有摩擦力二物间就一定有弹力; (B)摩擦力的方向和物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反; (C)滑动摩擦力的大小F滑=μFN压力的大小不一定等于物体的重力; (D)静摩擦力的大小等于使物体发生相对运动趋势的外力; (4)合力、分力：如果物体受到几个力的作用效果和一个力的作用效果相同，则这个力叫那几个力的合力，那几个力叫这个力的分力; (A)合力与分力的作用效果相同; (B)合力与分力之间遵守平行四边形定则：用两条表示力的线段为临边作平行四边形，则这两边所夹的对角线就表示二力的合力; (C)合力大于或等于二分力之差，小于或等于二分力之和; (D)分解力时，通常把力按其作用效果进行分解;或把力沿物体运动(或运动趋势)方向、及其垂直方向进行分解;(力的正交分解法); 二、矢量：既有大小又有方向的物理量。 如：力、位移、速度、加速度、动量、冲量 标量：只有大小没有方向的物力量如：时间、速率、功、功率、路程、电流、磁通量、能量 三、物体处于平衡状态(静止、匀速直线运动状态)的条件：物体所受合外力等于零; 1、在三个共点力作用下的物体处于平衡状态者任意两个力的合力与第三个力等大反向; 2、在N个共点力作用下物体处于`平衡状态，则任意第N个力与(N-1)个力的合力等大反向; 3、处于平衡状态的物体在任意两个相互垂直方向的合力为零; 第2章直线运动 一、机械运动：一物体相对其它物体的位置变化，叫机械运动; 1、参考系：为研究物体运动假定不动的物体;又名参照物(参照物不一定静止); 2、质点：只考虑物体的质量、不考虑其大小、形状的物体; (1)质点是一理想化模型; (2)把物体视为质点的条件：物体的形状、大小相对所研究对象小的可忽略不计时; 如：研究地球绕太阳运动，火车从北京到上海;

省优质课机械能守恒定律教案

机械能守恒定律 一、教学目标 1、知识与技能 (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。 2、过程与方法 (1) 学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法。 (2) 初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。 3、情感、态度与价值观 体会科学探究中的守恒思想，养成探究自然规律的科学态度，领悟机械能守恒规律解决问题的优点，形成科学价值观。 二、教学重点和难点 1、教学重点 (1) 机械能守恒定律的探究、推导与建立，以及机械能守恒定律含义的理解。

(2) 机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用。 2、教学难点 (1) 机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解。 (2) 能正确分析物体系统所具有的机械能，判断研 究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。 三、教学方法和教具 1、教学方法： 实验探究、启发诱导、归纳总结、应用拓展、多媒体辅助教学 2、教具： 铁架台、铁夹、玻璃棒、细线、小钢球、摩擦计、弹簧振子 四、教学过程 （引入新课） 碰鼻实验：如图所示，把悬挂重球拉至 鼻尖由静止释放，实验者立于原位不动， 小球来回摆动，学生观察者怕重球碰坏了鼻子，可事实重球碰不到鼻尖。提出疑问，引入新课。 (新课讲授) 引导学生回忆本章学习过哪些形式的能量，重力势

能、弹性势能、动能。 一、机械能 1、机械能：动能和势能（重力势能和弹性势能）统 称为机械能。 2、表达式：E=E K+E P 3、机械能是标量，具有相对性。 先选取参考平面才能确定机械能（一般选地面）。 4、动能与势能的相互转化 例子：多媒体播放图片 ①自由落体运动,平抛运动、小球在光滑斜面向下运动、瀑布、高山滑雪 --------重力势能向动能转化 ②竖直上抛运动的上升过程 小球沿光滑斜面向上运动、背越式跳高 ---------动能向重力势能转化 ③明投出的篮球、掷出的铅球、单摆、过山车： ---------重力势能和动能互相转化 思考：上述例子发生的都是动能和重力势能的相互转化 为什么会发生这样的转化？----答：受重力 在光滑水平面上匀速直线是否受重力？ 看来动能和重力势能相互转化的原因，不是受重力，而是得有重力做功。

2019届高考物理(课标通用)一轮复习阶段综合检测(三) 第七～九章验收(重点高中)

阶段综合检测（三） 第七～九章验收 (时间：90分钟 满分：110分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1.(2018·苏州模拟)如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况。 设该电场中A 、B 两点的电场强度大小分别为E A 、E B ，则A 、B 两点( ) A ．E A ＝E B ，电场方向相同 B ．E A E B ，电场方向不同 D ． E A

2019北京市东城区高一物理(下)期末

2019北京市东城区高一物 理（下）期末 2019．7 （考试时间90分钟 满分100分） 一、单项选择题（本题共 12小题，每小题 3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题 目要求的） 1．下列物理量中属于标量的是 A ．位移 B ．功 C ．线速度 D ．向心加速度 2．两个质点之间万有引力的大小为 F ，如果将这两个质点之间的距离变为原来的 2倍，那么它们之间万有引力的 大小变为 A ．2F B ．4F C ． D ． 3．将人造地球卫星环绕地球的运动视为圆周运动，比较在不同轨道上运行的人造卫星，轨道半径越大的卫星，其 A ．速度越小，周期越短 B ．速度越大，周期越短 C ．速度越小，周期越长 D ．速度越大，周期越长 4．如图所示，在匀速转动的水平圆盘边缘处轻放一个小物块，小物块随着圆盘做匀速圆周运动，对小物块之后情况说法正确的是 A ．小物块仅受到重力和支持力的作用 B ．小物块受到重力、支持力和向心力的作用 C ．小物块受到的摩擦力产生了向心加速度 D ．小物块受到的摩擦力一定指向圆盘外侧 5．让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同的初速度运动，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，小钢珠的运动轨迹不同，图中 a 、 b 、 c 、 d 为其中四条运动轨迹，下列说法正确的是 A ．磁铁放在位置A 时，小钢珠的运动轨迹如图中c 所示 B ．磁铁放在位置 B 时，小钢珠的运动轨迹如图中 b 所示 C ．通过这个实验可以研究曲线运动的速度方向 D ．通过这个实验可以探究物体做曲线运动的条件 2 F 4 F

6．某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB ，从滑道的A 点滑行到最低点B 的过程中， 运动员的速率不断增大，下列说法正确的是 A. 沿AB 下滑过程中机械能变化量等于重力做的功 B. 沿AB 下滑过程中动能变化量等于合外力做的功 C. 沿AB 下滑过程中运动员受到的摩擦力大小不变 D. 滑到B 点时运动员受到的支持力与其所受重力大小相等 7．在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动过程中 A ．速度和加速度都在不断变化 B ．速度与竖直方向的夹角不变 C ．位移与竖直方向的夹角不变 D ．在相等的时间间隔内，速度的变化量相等8．如图所示，用大小为 12N ，沿水平方向的恒力 F 作用在质量为 2kg 的木箱上，使木箱在水平地面上沿直线运动， 已知木箱与地面间的动摩擦因数 μ=0.50，g 取10m/s 2 ，当木箱从静止开始运动了 12m 时 A ．力F 做的功W 1= 120J B ．重力做的功 W 2= 240J C ．克服摩擦力做的功W 3=120J D ．合力做的功W 合= 0 9．从距地面高度为 H 处，将质量为 m 的铅球无初速释放，铅球落入沙坑后，在沙坑中下落的距离为 h ，重力加速 度用g 表示，不计空气阻力，则 A ．从释放到铅球落入沙坑的全过程机械能守恒 B ．铅球刚要落入沙坑时的动能为 m g h C ．沙坑中的沙子对铅球的平均阻力的大小为 D ．沙坑中的沙子对铅球做的功为―m g(H +h ) 10．如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q 点通过 改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则： A ．卫星在P 点的加速度比在 Q 点的加速度小 mgH h F