機(jī)械能守恒定律全章復(fù)習(xí)課件

1、第七章第七章 機(jī)械能守恒定律復(fù)習(xí)課機(jī)械能守恒定律復(fù)習(xí)課功功率動(dòng)能重力勢能彈性勢能探究彈性勢能的表達(dá)式追尋守恒量探究功與物體速度變化的關(guān)系動(dòng)能定理動(dòng)能定理機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒定律定律驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律能量守恒定律能源1、功的三種求法 恒力做功計(jì)算式、平均功率變形式、動(dòng)能定理2、功率分類 平均功率、瞬時(shí)功率 （它們的計(jì)算公式有哪些？）3、機(jī)械能 （1）動(dòng)能：表達(dá)式和三個(gè)特性 （2）勢能：兩個(gè)特性 重力勢能：計(jì)算式和重力做功特點(diǎn) 彈性勢能：定性了解 （3）實(shí)驗(yàn)1. 應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟及應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟及 注意點(diǎn)注意點(diǎn) W=Ek2Ek1 應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟是： 選取研究對(duì)象，

2、確定研究過程； 分析問題受力，明確做功情況 根據(jù)初、末狀態(tài)，確定初、末 動(dòng)能； 應(yīng)用動(dòng)能定理，列出方程求解。2 2、應(yīng)用動(dòng)能定理解題應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：、應(yīng)用動(dòng)能定理解題應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 正確分析物體受力，要考慮物體所受的所有外力，包括重力。 有些力在物體運(yùn)動(dòng)全過程中不是始終存在的，若物體運(yùn)動(dòng)過程中包含幾個(gè)物理過程，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力等情況均發(fā)生變化，則在考慮外力做功時(shí)，必須根據(jù)不同情況分別對(duì)待。 若物體運(yùn)動(dòng)過程中包含幾個(gè)不同的物理過程，解題時(shí)可以分段考慮也可視全過程為一整體，用動(dòng)能定理解題，后者往往更為簡捷。機(jī)械能守恒定律內(nèi)容： 在只有重力或彈力做功的物在只有重力或彈力做功的物體系內(nèi)，動(dòng)能與勢能

3、可以互相體系內(nèi)，動(dòng)能與勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。2211PKPKPKEEEEEE 機(jī)械能守恒定律條件判斷（1）只有重力做功或只有彈力做功或 既有彈力又有重力做功（2）除重力和彈力外，其他力不做功或作功的代數(shù)和為零 （3）從能量轉(zhuǎn)化方式上看，機(jī)械能沒有參與和其它能量轉(zhuǎn)化的過程例題運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題步驟1、選取合適的研究對(duì)象2、對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，判斷 機(jī)械能守恒條件是否滿足3、恰當(dāng)選取參考平面和初、末狀態(tài)4、據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，求解 未知量例題重力做功特點(diǎn)（1）與路徑無關(guān)（2）只與重力和高度差有關(guān)GP1P2PwEEEmgh cosWFLWPt

4、KWE ()cos ()cos ()WPtPFVPFV定義式恒力平均功率計(jì)算式瞬時(shí)功率計(jì)算式例、物體在做下列哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能不守恒()A自由落體運(yùn)動(dòng) B豎直上拋運(yùn)動(dòng) C沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng) D沿光滑的豎直圓環(huán)軌道的內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)C1如圖所示，物體A的質(zhì)量為m，置于水平地面上，A的上端連一輕彈簧，原長為L，勁度系數(shù)為k，現(xiàn)將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，使B點(diǎn)上移距離為L，此時(shí)物體A也已經(jīng)離開地面，則下列論述中正確的是()A提彈簧的力對(duì)系統(tǒng)做功為mgLB物體A的重力勢能增加mgLC系統(tǒng)增加的機(jī)械能小于mgLD以上說法都不正確1.解析：由于將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，可知提彈簧的力是不斷增大的，

5、最后等于A物體的重力，因此提彈簧的力對(duì)系統(tǒng)做功應(yīng)小于mgL，A選項(xiàng)錯(cuò)誤系統(tǒng)增加的機(jī)械能等于提彈簧的力對(duì)系統(tǒng)做的功，C選項(xiàng)正確由于彈簧的伸長，物體升高的高度小于L，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C2如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體過一會(huì)兒能保持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物塊從靜止釋放到相對(duì)靜止這一過程，下列說法正確的是()A電動(dòng)機(jī)做的功為 mv2B摩擦力對(duì)物體做的功為mv2C傳送帶克服摩擦力做的功為 mv2D電動(dòng)機(jī)增加的功率為mgv21212. 解析：由能量守恒，電動(dòng)機(jī)做的功等于物體獲得的動(dòng)能和由于摩擦而產(chǎn)生的熱

6、量，故A錯(cuò)；對(duì)物體受力分析，知僅有摩擦力對(duì)物體做功，由動(dòng)能定理，知B錯(cuò)；傳送帶克服摩擦力做功等于摩擦力與傳送帶對(duì)地位移的乘積，而易知這個(gè)位移是木塊對(duì)地位移的兩倍，即Wmv2，故C錯(cuò)；由功率公式易知傳送帶增加的功率為mgv，故D對(duì)答案：D3輕質(zhì)彈簧吊著小球靜止在如圖所示的A位置，現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置，此時(shí)彈簧與豎直方向的夾角為，在這一過程中，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)，下列說法正確的是()A系統(tǒng)的彈性勢能不變B系統(tǒng)的彈性勢能增加C系統(tǒng)的機(jī)械能不變D系統(tǒng)的機(jī)械能增加3. 解析：根據(jù)三力平衡條件可得Fmgtan，彈簧彈力大小為F彈 ，B位置比A位置彈力大，彈簧伸長量大，所以由A位置到B位置的過程中，

7、系統(tǒng)的彈性勢能增加，又由于重力勢能增加，動(dòng)能不變，所以系統(tǒng)的機(jī)械能增加答案：BDcosmg4如圖所示，一小球從光滑圓弧軌道頂端由靜止開始下滑，進(jìn)入光滑水平面又壓縮彈簧在此過程中，小球重力勢能和動(dòng)能的最大值分別為Ep和Ek，彈簧彈性勢能的最大值為Ep，則它們之間的關(guān)系為()AEpEkEp BEpEkEpCEpEkEp DEpEkEp4. 解析：當(dāng)小球處于最高點(diǎn)時(shí)，重力勢能最大；當(dāng)小球剛滾到水平面時(shí)重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，此時(shí)動(dòng)能最大；當(dāng)小球壓縮彈簧到最短時(shí)動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，彈性勢能最大由機(jī)械能守恒定律可知EpEkEp，故答案選A.答案：A5節(jié)日燃放禮花彈時(shí)，要先將禮花彈放入一個(gè)豎直的炮筒中

8、，然后點(diǎn)燃禮花彈的發(fā)射部分，通過火藥劇烈燃燒產(chǎn)生的高壓燃?xì)猓瑢⒍Y花彈由炮筒底部射向空中若禮花彈在由炮筒底部出發(fā)至炮筒口的過程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空氣阻力做功W2，高壓燃?xì)鈱?duì)禮花彈做功W3，則禮花彈在炮筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過程中(設(shè)禮花彈發(fā)射過程中質(zhì)量不變)()A禮花彈的動(dòng)能變化量為W3W2W1B禮花彈的動(dòng)能變化量為W3W2W1C禮花彈的機(jī)械能變化量為W3W2D禮花彈的機(jī)械能變化量為W3W15. 解析：由動(dòng)能定理，動(dòng)能變化量等于合外力做的功，即W3W2W1，B正確除重力之外的力的功對(duì)應(yīng)機(jī)械能的變化，即W3W2，C正確答案：BC6飛船返回時(shí)高速進(jìn)入大氣層后，受到空氣阻力的作用，接近地面時(shí)，減

9、速傘打開，在距地面幾米處，制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火制動(dòng)，飛船迅速減速，安全著陸下列說法正確的是()A制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火制動(dòng)后，飛船的重力勢能減少，動(dòng)能減小B制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，飛船的機(jī)械能增加C重力始終對(duì)飛船做正功，使飛船的機(jī)械能增加D重力對(duì)飛船做正功，阻力對(duì)飛船做負(fù)功，飛船的機(jī)械能不變6. 解析：制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火制動(dòng)后，飛船迅速減速下落，動(dòng)能、重力勢能均變小，機(jī)械能減小，A正確，B錯(cuò)誤；飛船進(jìn)入大氣層后，空氣阻力做負(fù)功，機(jī)械能一定減小，故C、D均錯(cuò)誤答案：A7如圖11所示，具有一定初速度的物塊，沿傾角為30的粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程中，受一個(gè)恒定的沿斜面向上的拉力F作用，這時(shí)物塊的加速度

10、大小為4 m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物塊向上運(yùn)動(dòng)過程中，正確的說法是()A物塊的機(jī)械能一定增加B物塊的機(jī)械能一定減小C物塊的機(jī)械能可能不變D物塊的機(jī)械能可能增加也可能減小 7. 解析：機(jī)械能變化的原因是非重力、彈簧彈力做功，本題亦即看成F與F做功大小問題，由mgsinFFma，知FFmgsin30ma0，即FF，故F做正功多于克服摩擦力做功，故機(jī)械能增大答案：A8如圖12所示，分別用恒力F1、F2先后將質(zhì)量為m的物體由靜止開始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至頂端，兩次所用時(shí)間相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向，則兩個(gè)過程()A合外力做的功相同B物體機(jī)械能變化量相同CF1

11、做的功與F2做的功相同DF1做的功比F2做的功多8. 解析：兩次物體運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間相等，則兩次的加速度相等，末速度也應(yīng)相等，則物體的機(jī)械能變化量相等，合力做功也應(yīng)相等用F2拉物體時(shí)，摩擦力做功多些，兩次重力做功相等，由動(dòng)能定理知，用F2拉物體時(shí)拉力做功多答案：AB9(2010年四川模擬)一物體沿固定斜面從靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t0滑至斜面底端已知在物體運(yùn)動(dòng)過程中物體所受的摩擦力恒定若用F、v、x和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，則如下圖所示的圖象中可能正確的是()9. 解析：物體在沿斜面向下滑動(dòng)的過程中，受到重力、支持力、摩擦力的作用，其合力為恒力，A正確；而物體在

12、此合力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，vat，x at2，所以B、C錯(cuò)；物體受摩擦力作用，總的機(jī)械能將減小，D正確答案：AD2110如圖所示，斜面的傾角為，質(zhì)量為m的滑塊距擋板P的距離為s0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力若滑塊每次與擋板相碰均無機(jī)械能損失，求滑塊經(jīng)過的總路程10. 解析：滑塊最終要停在斜面底部，設(shè)滑塊經(jīng)過的總路程為s，對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的全程應(yīng)用功能關(guān)系，全程所產(chǎn)生的熱量為 又全程產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力所做的功，即Qmgscos解以上兩式可得sin0221mgsmvQtancos02021sgvs11如圖14甲所示，在傾角為30的

13、足夠長光滑斜面AB前，有一粗糙水平面OA，OA長為4 m有一質(zhì)量為m的滑塊，從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化滑塊與OA間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25，g取10 m/s2，試求：(1)滑塊到A處的速度大小(2)不計(jì)滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面的長度是多少？11. 解析：(1)由圖乙知，在前2 m內(nèi)，F(xiàn)12mg，做正功，在第3 m內(nèi)，F(xiàn)20.5mg，做負(fù)功，在第4 m內(nèi)，F(xiàn)30，滑動(dòng)摩擦力Ffmg0.25mg，始終做負(fù)功，由動(dòng)能定理全程列式得：即解得(2)沖上斜面的過程，由動(dòng)能定理得mgLsin300 所以沖上AB面的長度L5 m02122211AfmvLFL

14、FLF0214250150222Amvmgmgmg.221AmvsmvA/2512電機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速傳動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上(傳送帶足夠長)，若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，如圖所示，當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，求：(1)小木塊的位移；(2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程；(3)小木塊獲得的動(dòng)能；(4)摩擦過程產(chǎn)生的摩擦熱；(5)電機(jī)帶動(dòng)傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的總能量 12. 解析：(1)小木塊的加速度ag小木塊的位移 (2)小木塊加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間傳送帶在這段時(shí)間內(nèi)位移(3)小木塊獲得的動(dòng)能Ek mv2.(4)因摩擦而產(chǎn)生的熱等于摩擦力(f)乘以相對(duì)位移(L)，故QfLmg(l2l1) mv2.(注：QEk是一種巧合，但不是所有的問題都這樣)(5)由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律得，電機(jī)輸出的總能量轉(zhuǎn)化為小木塊的動(dòng)能與摩擦熱，所