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文檔簡介

1、第 頁共12頁功和能機(jī)械能守恒定律第一節(jié)功功率【知識(shí)梳理】一功1概念:一個(gè)物體,如果在力的方向上,物理學(xué)中就說這個(gè)力對物體做了功.做功的兩個(gè)必要因素:和物體在力的方向上發(fā)生的公式:,僅適用于做功,其中a是F和l的夾角.4功是標(biāo)量但有正負(fù):當(dāng)0W390。時(shí),OVcosdW1,則力對物體做,即外界給物體能量,力是動(dòng)力;當(dāng)a=900時(shí),cosa=0,W=0,則力對物體,即外界和物體間無能量交換.當(dāng)90oaW180。時(shí),-1Wcosa0,則力對物體彳,即物體向外界能量,力是阻力.5合力的功:各個(gè)力分別對物體所做功的二功率1定義:功跟完成這些功所用時(shí)間的,叫做功率.單位:,符號(hào):.物理意義:功率是描述力

2、對物體做功的物理量.3表達(dá)式:(1)定義式:P=,(2)計(jì)算式:P=額定功率:發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上所標(biāo)注的功率為這部機(jī)械的額定功率,它是指機(jī)時(shí)的輸出功率.實(shí)際功率:機(jī)械的功率是實(shí)際功率.【考點(diǎn)知識(shí)解讀】考點(diǎn)一.恒力及合力做功的計(jì)算恒力的功:直接用W=Fscosa計(jì)算.合外力的功先求合外力F,再應(yīng)用公式W=Fscosa求功,其中a為合力F與位移的夾角.一般適用于過程中合力恒定不變的情況.分別求出每個(gè)力的功W、w2、W3再應(yīng)用W=W1+W2+W3求合外力的功適用于在整個(gè)過程中,某些力分階段作用的情況.利用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解.圖412【例1】質(zhì)量為M的長木板放在光滑的水平面上,一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊以某一速

3、度沿木板表面從A點(diǎn)滑至B點(diǎn)在木板上前進(jìn)了L,而木板前進(jìn)s,如圖412所示,若滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為仏求摩擦力對滑塊、對木板做的功各為多少?圖413【變式訓(xùn)練】某人利用如圖413所示的裝置,用100N的恒力F作用于不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩的一端,將物體從水平面上的A點(diǎn)移到B點(diǎn).已知a=3O0,a=370,h=1.5m.不計(jì)滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦.求繩的拉力對物體所做的功.【變式訓(xùn)練】質(zhì)量為m的物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩,現(xiàn)用與水平面成0角的力拉物體,使物體沿水平面勻速前進(jìn)s,這個(gè)力對物體做的功為()A.卩mgsB.Rmgs-cos0C.Rmgscos0/(cos0+psin0)D.pmgs/(

4、cos0+psin0)【例2】如圖所示,AB為1/4光滑圓弧軌道,半徑為R=0.8m,BC是粗糙水平軌道,長S=3m,今有質(zhì)量m=1kg的物體,自A點(diǎn)從靜止起下滑到C點(diǎn)剛好停止。求物體在軌道CB段所受的阻力對物體做的功,以及BC段的摩擦系數(shù)??键c(diǎn)二、變力做功的計(jì)算(1)當(dāng)變力的功率P一定時(shí),可用W=Pt求功,如機(jī)車恒功率啟動(dòng)時(shí).(2)將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功當(dāng)力的大小不變,而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí),這類力的功等于力和路程(不是位移)的乘積.如滑動(dòng)摩擦力做功、空氣阻力做功等當(dāng)力的方向不變,大小隨位移做線性變化時(shí),可先求出力對位移的平均值F=(F+F2)/2,再由W=Fscosa計(jì)算,如彈

5、簧彈力做功.(3)作出變力F隨位移s變化的圖象,圖象與位移軸所圍的“面積”即為變力做的功.如圖所示陰影部分就表示力所做的功.用動(dòng)能定理W=LEk或功能關(guān)系W=LE,即用能量的增量等效代換變力所做的功.特別提醒:在求功時(shí)要特別注意,分清是求哪個(gè)力對哪個(gè)物體的功,還是求合力的功中,拉力F做的功各是多少?(填寫對應(yīng)序號(hào))【例3】如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長L的細(xì)線懸掛而靜止在豎直位置.在下列三種情況下,分別用水平拉力f將小球拉到細(xì)線與豎直方向成e角的位置.在此過程用F緩慢地拉()(2)F為恒力()C.FL(1cose)D.mgL(1cose)A.FLcoseB.FLsine【例4】如圖所示,AB為1

6、/4圓弧軌道,半徑為R=0.8m,BC是水平軌道,長S=3m,BC處的摩擦系數(shù)為“=1/15今有質(zhì)量m=1kg的物體,自A點(diǎn)從靜止起下滑到C點(diǎn)剛好停止。求物體在軌道AB段所受的阻力對物體做的功??键c(diǎn)三、功率的分析與計(jì)算對公式P=Fv的認(rèn)識(shí):公式適用于力F和速度v方向一致的情況.(1)當(dāng)力F與速度v不在一條直線上時(shí),可以將力F分解為沿v方向上的力F1和垂直v方向上的力F2,由于F2不做功,故力F的功率與分力F1的功率相同,可得P=P1=F1v.(2)從P=Fv可知:當(dāng)P一定時(shí),要增加F必須減小v,故汽車爬坡時(shí),司機(jī)常換低擋降低速度來增大牽引力.當(dāng)F一定時(shí),v增加(如勻加速運(yùn)動(dòng)),則P也會(huì)增加,但

7、這樣的過程是有限度的.當(dāng)v一定時(shí),P越大F就越大.如功率越大的起重機(jī)可吊起的重物的質(zhì)量越大.平均功率和瞬時(shí)功率的計(jì)算含義所用公式平均功率計(jì)算在時(shí)間t內(nèi)的平均功率P=W/t,P=Fv(速度v為這一段時(shí)間的平均速度)瞬時(shí)功率計(jì)算某一時(shí)刻的功率P=Fv(速度v為瞬時(shí)速度)P=(時(shí)間t無限小)【例5】水平地面上有一木箱,木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u(0pvl).現(xiàn)對木箱施加一拉力F,使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)F的方向與水平面夾角&,如圖所示,在9從0逐漸增大到90的過程中,木箱的速度保持不變,則()A.F先增大后減小C.F的功率減小B.F一直增大D.F的功率不變【例6】(2011文昌模擬)飛行員進(jìn)行素

8、質(zhì)訓(xùn)練時(shí),抓住秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺,到達(dá)豎直狀態(tài)的過程中如圖所示,飛行員受重力的瞬時(shí)功率變化情況為()一直增大一直減小先增大后減小先減小后增大考點(diǎn)四、機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式以恒定功率啟動(dòng)只有當(dāng)汽車的牽引力與所受的阻力大小相等時(shí),才達(dá)到最大速度.在加速過程中,如果知道某時(shí)刻的速度,可求得此時(shí)刻的加速度.運(yùn)動(dòng)中v與t關(guān)系如圖所示.車以恒定的加速度a啟動(dòng)汽車以恒定加速度啟動(dòng),汽車的功率逐漸增大。當(dāng)功率增大到額定功率時(shí),勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束,此時(shí)汽車的速度為勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度,但并不是汽車所能達(dá)到的最大速度。此后汽車還可以保持功率不變做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),直到加速度減小到零時(shí)速度才達(dá)到最大,具體變化過

9、程及運(yùn)動(dòng)中v與t關(guān)系如圖所示.【例7】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為Pm=60kW,汽車質(zhì)量為m=5t,運(yùn)動(dòng)時(shí)與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)“=0.1.求:汽車所能達(dá)到的最大速度Vm.若汽車以a=0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)這一過程能維持多長時(shí)間?當(dāng)速度vi=4m/s時(shí),汽車的加速度ai是多大?功率P1是多大?當(dāng)速度v2=10m/s時(shí),汽車的加速度;2是多大?功率P2是多大?【變式訓(xùn)練】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW,汽車的質(zhì)量為4t,當(dāng)它行駛在坡度為0.02(sino=0.02)的長直公路上時(shí),所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g取10m/s2),如圖418所示,求:汽車所能達(dá)到的最大速度v;m圖

10、418若汽車從靜止開始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則此過程能維持多長時(shí)間?當(dāng)汽車勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時(shí),汽車做功多少?第二節(jié)動(dòng)能定理及其應(yīng)用知識(shí)梳理】一動(dòng)能1-定義:物體由于而具有的能量2.公式:Ek=k動(dòng)能是量,并且動(dòng)能總零.動(dòng)能是,也二.動(dòng)能定理1-內(nèi)容:所有外力對物體做的總功等于物體動(dòng)能的2.表達(dá)式:物理意義:指出了和的關(guān)系.4.適用條件:所有的運(yùn)動(dòng)和力【知識(shí)解讀】考點(diǎn)一、動(dòng)能定理解題步驟:選取研究對象,明確它的運(yùn)動(dòng)過程;分析研究對象的受力情況和各個(gè)力做功情況:受哪些力?每個(gè)力是否做功?做正功還是做負(fù)功?做多少功?然后求各個(gè)外力做功的代數(shù)和;明確物體在過程始末狀態(tài)的動(dòng)

11、能E和E;k1k2列出動(dòng)能定理的方程W=E-E及其它必要的輔助方程,進(jìn)行求解.k2k1【例題1】如圖所示,豎直平面內(nèi)有四分之一圓弧軌道固定在水平桌面上,圓心為0點(diǎn)。一小滑塊自圓弧軌道A處由靜止開始自由滑下,在B點(diǎn)沿水平方向飛出,落到水平地面C點(diǎn)。已知小滑塊的質(zhì)量為m=1.0kg,C點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離為1m,B點(diǎn)高度為1.25m,圓弧軌道半徑R=1m,g取10m/s2。求小滑塊:從B點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小;在B點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力大??;沿圓弧軌道下滑過程中克服摩擦力所做的功。第 頁共12頁【例題2】一鉛球運(yùn)動(dòng)員,奮力一推將8kg的鉛球推出10m遠(yuǎn)鉛球落地后將地面擊出一坑,有經(jīng)驗(yàn)的專家根據(jù)坑的深度形狀

12、認(rèn)為鉛球落地時(shí)的速度大致是12m/s.若鉛球出手時(shí)的高度是2m,求推球過程中運(yùn)動(dòng)員對球做的功大約是多少焦耳?【變式訓(xùn)練】如圖421所示,AB與CD為兩個(gè)對稱斜面,其上部足夠長,下部分別與一個(gè)光滑的圓弧面的兩端相切,圓弧圓心角為120o,半徑R為2.0m,個(gè)物體在離弧底E高度為h=3.0m處,以初速度4.Om/s沿斜面運(yùn)動(dòng).若物體與兩斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02,則物體在兩斜面上(不包括圓弧部分)一共能走多長路程?(g取10m/s2)圖421【例題3】用同等大小的水平拉力F分別作用于原來靜止的、質(zhì)量分別是m1和m2的物體A、B上,使A沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)了位移S,使B沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)了同樣的位移S,則

13、拉力F對A、B所做的功W1和W2以及物體動(dòng)能的變化朝和厶初相比較得(EAEKAKBB.W1AEKAKBC.Wi=W2KBD.W1=W2EAEKAKB2KAKB第三節(jié)機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用【知識(shí)梳理】一重力勢能重力做功的特點(diǎn):與無關(guān),由物體所受的重力和物體初、末位置的決定重力做功與重力勢能的關(guān)系定義:地球上的物體所具有的跟它的有關(guān)的能.表達(dá)式Ep=p重力勢能的特點(diǎn)1)相對性:要指明(即零勢能面)(2)系統(tǒng)性:重力勢能是物體和這一系統(tǒng)共同所有.重力勢能是量,正、負(fù)表示比零勢能點(diǎn)的能量狀態(tài).二彈性勢能概念:物體因發(fā)生而具有的勢能.彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系:三-機(jī)械能守恒定律機(jī)械能:物體的和.統(tǒng)稱

14、為機(jī)械能.內(nèi)容:在只有(和系統(tǒng)內(nèi))做功的情況下,物體(或系統(tǒng))的和發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但總的機(jī)械能保持不變.表達(dá)式:.機(jī)械能守恒的條件【知識(shí)解讀】考點(diǎn)一、機(jī)械能守恒條件的理解及守恒的判斷機(jī)械能守恒條件的理解機(jī)械能守恒的條件:只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功一般包括以下幾個(gè)方面(1)只受重力和彈力作用,如不考慮阻力的各種拋體運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒(2)除重力和彈力外仍受其他力的作用,但其他力不做功如做曲面運(yùn)動(dòng)時(shí)物體受支持力,但支持力不做功(3)除重力或彈力以外其他力做功,但做功代數(shù)和為零,物體的機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒的判斷方法(1)用機(jī)械能的概念判斷:分析動(dòng)能與勢能的和是否變化如勻速上升的物體動(dòng)能不變,重力勢能增

15、加,物體的機(jī)械能必增加(2)用做功來判斷:若物體或系統(tǒng)只有重力或系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功,則機(jī)械能守恒(此方法往往用于一個(gè)物體)(3)用能量轉(zhuǎn)化來判斷:對某一系統(tǒng),物體間只有動(dòng)能、重力勢能及彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)與外界沒有發(fā)生能的轉(zhuǎn)化,沒有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)化為其他形式的能,則系統(tǒng)機(jī)械能守恒(此方法多用于一個(gè)系統(tǒng)).除非題目特特別提醒(1)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),合力為零,但機(jī)械能不一定是守恒的,如豎直方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),重力勢能發(fā)生變化,機(jī)械能不守恒;(2)對一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等別說明,機(jī)械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過程機(jī)械能不守恒.【例題1】下列實(shí)例(均

16、不計(jì)空氣阻力)中的運(yùn)動(dòng)物體,機(jī)械能守恒的應(yīng)是()被起重機(jī)吊起的貨物正在加速上升物體做平拋運(yùn)動(dòng)物體沿粗糙斜面勻速下滑個(gè)輕質(zhì)彈簧上端固定,下端系一重物,重物沿豎直方向做上下振動(dòng)【變式訓(xùn)練】如圖2所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中,下列關(guān)于能量的敘述中正確的是()重力勢能和動(dòng)能之和總保持不變B.重力勢能和彈性勢能之和總保持不變動(dòng)能和彈性勢能之和保持不變重力勢能、彈性勢能和動(dòng)能之和總保持不變【變式訓(xùn)練】物體機(jī)械能守恒的條件是“只有重力對物體做功”,這句話的意思是().A物體只能受重力的作用,而不能受其他力的作用;B物體除受重力作用以外,可以受其他力的作用,但其他力不

17、做功或其他力做功代數(shù)和為零;只要物體受到的重力對物體做了功,物體的機(jī)械能就守恒,與其他力做不做功無關(guān);以上說法都正確。考點(diǎn)二、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟與守恒表達(dá)式1、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟(1).根據(jù)題意,選取研究對象(單個(gè)物體或系統(tǒng)).(2).明確研究對象的運(yùn)動(dòng)過程,分析研究對象在過程中的受力情況,弄清各力做功的情況,判斷是否符合機(jī)械能守恒定律的條件.(3).恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面,確定研究對象在過程中的起始狀態(tài)和末狀態(tài)的機(jī)械能(包括動(dòng)能和重力勢能及彈性勢能).(4).根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程,進(jìn)行求解.機(jī)械能守恒表達(dá)式:2、機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟與守恒表達(dá)式(1).守恒

18、觀點(diǎn)立式:Eki+Epi=Ek2+Ep2或E=E2.(2).能量轉(zhuǎn)化觀點(diǎn):Ek=Ep.(3)能量轉(zhuǎn)移觀點(diǎn):EA增=4EB減.【例題2】美國的NBA籃球賽非常精彩,吸引了眾多觀眾.經(jīng)常有這樣的場面:在臨終場0.1s的時(shí)候,運(yùn)動(dòng)員把球投出且準(zhǔn)確命中,獲得比賽的勝利如果運(yùn)動(dòng)員投籃過程中對籃球做功為W,出手高度為h1,第 頁共12頁籃筐距地面高度為h2,球的質(zhì)量為m,空氣阻力不計(jì),則籃球進(jìn)筐時(shí)的動(dòng)能為()A.W+mghmgh12B.W+mghmgh21C.mgh+mghw12D.mghmghW21【變式訓(xùn)練】質(zhì)量為m的物體以速度V0離開桌面,如圖所示,當(dāng)它經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),所具有的機(jī)械能是(以桌面為零勢能面

19、,不計(jì)空氣阻力)()1A.mV2+mgh201B.mV2-mgh2011C.mV2+mg(H-h)D.mV22020【例題3】如圖432所示,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角0=300另一邊與地面垂直,頂上有一定滑輪.一柔軟的細(xì)線跨過定滑輪,兩端分別與物塊A、B連接,A的質(zhì)量為4m,B的質(zhì)量為m,開始時(shí)將B按在地面上不動(dòng),然后放開手,讓A沿斜面下滑而B上升.物塊A與斜面間無摩擦.設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑距離s后,細(xì)繩突然斷了,求物塊B上升的最大距離H.圖432【變式訓(xùn)練】如圖所示,一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和ba球質(zhì)量為m,靜置于地面;b球質(zhì)量為3m,用手托住,高度為

20、h此時(shí)輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放b后,a可能達(dá)到的最大高度為()A.hB.1.5hC.2hD.2.5h【例題4】某人在距離地面2.6m的高處,將質(zhì)量為0.2kg的小球以v0=12m/s速度斜向上拋出,小球的初速度方向與水平方向之間的夾角為30,g取10m/s2,求(1)人拋球時(shí)對球做多少功?(2)若不計(jì)空氣阻力,小球落地時(shí)的速度大小是多少?若小球落地時(shí)的速度大小為v1=13m/s,小球在空中運(yùn)動(dòng)過程中克服阻力做了多少功?【例題5】如圖所示,質(zhì)量分別為2m和3m的兩個(gè)小球固定在一根直角尺的兩端A、B,直角尺的頂點(diǎn)O處有光滑的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸。AO、BO的長分別為2L和L。開始時(shí)直角尺的AO部分處于水

21、平位置而B在O的正下方。讓該系統(tǒng)由靜止開始自由轉(zhuǎn)動(dòng),求:當(dāng)A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),A小球的速度大小v;B球能上升的最大高度h;考點(diǎn)三、豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動(dòng)應(yīng)用機(jī)械能守恒圖431【例題7】如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑,然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過圓形軌道的最高點(diǎn),且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg(g為重力加速度)。求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍?!纠}8】小球沿光滑的半徑為R的圓弧軌道內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過軌道最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力等于mg,試求:(1)

22、小球經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)的速率;(2)對最低點(diǎn)的壓力。第四節(jié)功能關(guān)系能量守恒定律【考點(diǎn)知識(shí)梳理】一、功能關(guān)系功是轉(zhuǎn)化的量度常見關(guān)系合外力對物體做的功等于物體的變化,即W合=口重力對物體做的功等于物體的減少量,即Wg彈簧的彈力對物體做的功等于彈簧的減少量,W彈二-除重力(和系統(tǒng)內(nèi)的相互作用的彈力)之外的其它力對物體(系統(tǒng))做的功等于物體(系統(tǒng))的變化,即W其宀=滑動(dòng)摩擦力與相對位移的乘積等于轉(zhuǎn)化成的,即Q=二、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律1內(nèi)容:能量不會(huì),也不會(huì),它只能從一種形式為另一種形式,或者從一個(gè)物體到另一個(gè)物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其不變,這就是能量轉(zhuǎn)化與守恒定律.物理意義:能量守恒是最基本、最普遍、

23、最重要的自然規(guī)律之一,它揭示了自然界各種運(yùn)動(dòng)形式不僅具有多樣性,而且具有統(tǒng)一性.它指出了能量既不能無中生有,也不能消滅,只能在一定條件下相互轉(zhuǎn)化.【知識(shí)解讀】考點(diǎn)一、功能關(guān)系做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程,功是能的轉(zhuǎn)化的量度?!肮κ悄芰哭D(zhuǎn)化的量度。物體動(dòng)能的增量由外力做的總功來量度:W外=4E,這就是動(dòng)能定理。夕卜k物體重力勢能的增量由重力做的功來量度:W=-E,這就是勢能定理。GP物體機(jī)械能的增量由重力以外的其他力做的功來量度:WE機(jī),(W甘表示除重力以外的其它其機(jī)其力做的功),這就是機(jī)械能定理。當(dāng)W其=0時(shí),說明只有重力做功,所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。其一對互為作用力反作用力的摩擦力做的總功,用來

24、量度該過程系統(tǒng)由于摩擦而減小的機(jī)械能,也就是系統(tǒng)增加的內(nèi)能。Q=fd(d為這兩個(gè)物體間相對移動(dòng)的路程)。【例題1】下列關(guān)于重力做功及重力勢能的說法中,正確的是()兩物體A、B,A的高度是B的2倍,那么A的重力勢能也是B的2倍如果考慮空氣阻力,從某一高度下落一物體到達(dá)地面,物體重力勢能的減少要比無阻力自由下落時(shí)重力勢能減少得少重力做功的多少,與參考平面的選取無關(guān)相對不同的參考平面,物體具有不同數(shù)值的重力勢能,但這并不影響研究有關(guān)重力勢能的問題4【例題2】質(zhì)量為m的物體,由靜止開始下落,由于阻力作用,下落的加速度為5g,在物體下落h的過程中,下列說法中正確的是()44物體的動(dòng)能增加了mghB.物體

25、的機(jī)械能減少了5mgh1C.物體克服阻力所做的功為5mghD.物體的重力勢能減少了mgh【例題3】質(zhì)量不同而具有相同動(dòng)能的兩個(gè)物體,在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行到停止,則()質(zhì)量大的滑行的距離大;B.質(zhì)量大的滑行的時(shí)間大;C.質(zhì)量大的滑行的加速度??;D.它們克服阻力做的功一樣多?!纠}4】下列關(guān)于力對物體做功的說法中正確的是()摩擦力對物體做功的多少與路徑有關(guān)合力不做功,物體必定做勻速直線運(yùn)動(dòng)第 頁共12頁在相同時(shí)間內(nèi)作用力與反作用力做功絕對值一定相等,一正一負(fù)對作用力和反作用力可能其中一個(gè)力做功,而另一個(gè)力不做功【例題5】關(guān)于摩擦力做的功,以下說法正確的是()滑動(dòng)摩擦力阻礙物體的相對運(yùn)動(dòng),

26、所以一定做負(fù)功靜摩擦力雖然阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng),但不做功靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力不一定都做負(fù)功一對相互作用力,若作用力做正功,則反作用力一定做負(fù)功【例題6】有一種叫做“蹦極跳”的運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)量為m的游戲者身系一根長為L、彈性優(yōu)良的輕質(zhì)柔軟橡皮繩.從高處由靜止開始下落1.5L時(shí)到達(dá)最低點(diǎn),若在下落過程中不計(jì)空氣阻力,則以下說法正確的是()A.速度先增大后減小B.加速度先減少后增大C.動(dòng)能增加了mgLD.重力勢能減少了mgL【例題7】電動(dòng)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,若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為“如圖441所示,當(dāng)小木塊與傳送帶相對靜止時(shí),求:1)小木塊

27、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)在這一過程中與不放物體時(shí)相比電動(dòng)機(jī)多消耗的能量.【變式訓(xùn)練】如圖,繃緊的傳送帶,始終保持大小為4m/s的速度勻速水平運(yùn)動(dòng),一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物塊,無初速地放在皮帶上A點(diǎn)處。若物塊與皮帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為卩=0.2,A、B間距離S=6m,試求:(1)物塊從A到B的過程中,皮帶對物塊的摩擦力做的功。(2)系統(tǒng)因滑動(dòng)摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。考點(diǎn)二、應(yīng)用能量守恒定律的步驟如下:(1)分清有多少形式的能(如動(dòng)能、勢能、電能、內(nèi)能等)在變化.(2)分別列出減少的能量和增加的能量的表達(dá)式.(3)列恒等式AE=AE求解.減增【例題8】將

28、一個(gè)小物體以100J的初動(dòng)能從地面豎直向上拋出.物體向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過某一位置P時(shí),它的動(dòng)能減少了80J,此時(shí)其重力勢能增加了60J.已知物體在運(yùn)動(dòng)中所受空氣阻力大小不變,求小物體返回地面時(shí)動(dòng)能多大實(shí)驗(yàn)五驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律知識(shí)梳理】1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)方法和技巧2實(shí)驗(yàn)原理:在只有的自由落體運(yùn)動(dòng)中,物體的可以相互轉(zhuǎn)化.但總的機(jī)械能守恒,若物體某時(shí)刻瞬間速度為V,下落高度為h,恒有mgh=mv2/2故只需借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,測出重物某時(shí)刻的和該時(shí)刻的即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒.實(shí)驗(yàn)器材:鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重錘(帶紙帶夾子)、紙帶、復(fù)寫紙片、導(dǎo)線、低壓交流電源.在重復(fù)打

29、下的幾條紙帶中,應(yīng)該選擇一、二點(diǎn)子間距為mm的紙帶【例題1】有位同學(xué)用落體法做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn),他挑選一條第1、2兩點(diǎn)之間即可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)的距離最接近2mm的紙帶進(jìn)行處理.設(shè)第一個(gè)點(diǎn)為A,第n個(gè)點(diǎn)為B,測量出AB之間的距離為h因?yàn)閺拈_始下落到B點(diǎn)經(jīng)過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間是(n-l)XO.02s,所以根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律vB=gt=0.02g(n-1)m/s,如果有mgh=mvB2,gh=vB2,厶厶械能守恒定律:這位同學(xué)的驗(yàn)證思路對嗎?為什么?【例題2】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,電源頻率是50Hz。某同學(xué)選擇了一條理想紙帶,各記數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離已記錄在各記數(shù)點(diǎn)下,如圖6所示。O點(diǎn)是打

30、的第一個(gè)點(diǎn),1、2、3間都還有3個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)。請由紙帶求出重物下落中由O到2的過程中,動(dòng)能增加了J;重力勢能減少J;由這些結(jié)果可得出結(jié)論。計(jì)算中g(shù)取9.8m/s2。單位:mm125.0280.5498.01.AC.六、課后練習(xí)如圖,在皮帶傳送裝置中,皮帶把物體P勻速帶上,在這過程中,摩擦力做功情況(摩擦力對P做正功摩擦力對皮帶不做功B.摩擦力對P做負(fù)功D.P物體克服摩擦力做功A-BC第1題圖如圖所示,一根輕彈簧下端固定,豎立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。從靜止開始下落,在B位置接觸彈簧的上端,在C位置小球所受彈力大小等于重力位置小球速度減小到零。小球下降階段下列說法中正確的是(A.在B位置小球動(dòng)能最大B.在C位置小球動(dòng)能最大從AC位置小球重力勢能的減少大于小球動(dòng)能的增加從AD位置小球重力勢能的減少等于彈簧彈性勢能的增加3、小球m從A點(diǎn)以10m/s的速率沿固定的豎直圓弧槽下滑,并始終未脫離圓弧槽,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速率仍為10m/s;現(xiàn)讓小球從A點(diǎn)以5m/s的速率下滑,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速率為:()第2題圖第3題圖2、小球在D)(A、仍為5m/sB、大于5m/sC、小于5m/sD、無法判斷4關(guān)于功率,下列說法中正確的是:()A.功率大說明物體做的功多B.由P=W/t可知機(jī)器做功越多,其功率越大C.功率小說明物體

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