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,重力加速度为g,假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h1的A处时速度为v1,下落到高度为h2的B处时速度为v2,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EA、EB;
(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EA=mgh1+mv12
物体在B处的机械能EB=mgh2+mv22
(2)根据动能定理WG=mv22-mv12
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
WG=mgh1-mgh2
由以上两式可得:mv22-mv12=mgh1-mgh2
移项得mv12+mgh1=mv22+mgh2
由此可知物体在A、B两处的机械能相等.