🧪 互动实验:机械能守恒模拟
💡 拖动滑块改变质量和高度,观察自由落体中势能转化为动能、总机械能守恒的过程
顶部势能 Ep
98.00 J
底部动能 Ek
98.00 J
总机械能 E
98.00 J
落地速度 v
14.00 m/s
📋 实验结论
机械能守恒:只有重力/弹力做功时Ek+Ep不变。自由落体中势能转化为动能,总量不变。落地速度v=√(2gh),与质量无关。
📝 例题精讲
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一个质量为 0.5 kg 的小球从 20 m 高处自由下落。求小球落地时的速度。(g=10 m/s²,不计空气阻力)
🔍 解题过程
1
判断守恒:自由落体只有重力做功,机械能守恒。
2
列方程:以地面为零势能面,初态Ek₁=0, Ep₁=mgh;末态Ek₂=½mv², Ep₂=0。由Ek₁+Ep₁=Ek₂+Ep₂得 mgh=½mv²。
3
求解:v=√(2gh)=√(2×10m/s²×20m)=√400m²/s²=20 m/s。
✅ 小球落地速度为 20 m/s。
物体从光滑斜面顶端由静止滑下,斜面高 h=5 m。求物体滑到斜面底端时的速度。(g=10 m/s²)
🔍 解题过程
1
判断守恒:光滑斜面,支持力不做功,只有重力做功,机械能守恒。
2
列方程:初态Ek₁=0, Ep₁=mgh;末态Ek₂=½mv², Ep₂=0。mgh=½mv²。
3
求解:v=√(2gh)=√(2×10m/s²×5m)=√100m²/s²=10 m/s。注意:结果与斜面倾角和物体质量无关。
✅ 物体滑到底端速度为 10 m/s。
✏️ 练习巩固
💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
重力势能的公式是?
AEp = mg
BEp = mgh
CEp = ½mgh
DEp = mh
机械能守恒的条件是?
A任何情况都守恒
B只有重力或弹力做功
C有摩擦力做功
D合外力为零
下列情况中,机械能守恒的是?
A物体沿粗糙斜面滑下
B物体自由下落(不计阻力)
C汽车刹车减速
D降落伞匀速下落
🧠 知识点问答
老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!