機(jī)械能及其守恒定律知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

力勢(shì)能改變與參考面選取無(wú)關(guān).

功和能、機(jī)械能守恒定律

高中物理必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：第七章機(jī)械能守恒定律（人教版）

人類的所有活動(dòng)都離不開(kāi)能量，本章將學(xué)習(xí)最基本的能量形式:機(jī)械能，對(duì)于機(jī)械能得理解以及在實(shí)際中的靈活運(yùn)用將是本章的難點(diǎn)，同時(shí)還將學(xué)習(xí)動(dòng)能與動(dòng)能定理和能量守恒定律，這都是物理學(xué)中的重要定律，也是本章的重點(diǎn)。

考試的要求：

I、對(duì)所學(xué)知識(shí)要知道其含義，并能在有關(guān)的問(wèn)題中識(shí)別并直接運(yùn)用，相當(dāng)于課程標(biāo)準(zhǔn)中的“了解”和“認(rèn)識(shí)”。

II、能夠理解所學(xué)知識(shí)的確切含義以及和其他知識(shí)的聯(lián)系，能夠解釋,在實(shí)際問(wèn)題的分析、綜合、推理、和判斷等過(guò)程中加以運(yùn)用，相當(dāng)于課程標(biāo)準(zhǔn)的“理解〃，“應(yīng)用"?要求I:彈性勢(shì)能、能量和能量耗散。

要求II:功和功率、重力勢(shì)能、動(dòng)能和動(dòng)能定律、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用.

新知?dú)w納:

一、功

?概念:一個(gè)物體受到力的作用,并在力的方向上發(fā)生了一段位移，這個(gè)力就對(duì)物體做了功。

?公式:W=FScose

?功是標(biāo)量,但它有正功、負(fù)功。功的正負(fù)表示能量傳遞的方向,即功是能量轉(zhuǎn)化的量度。

如叱）

當(dāng)-時(shí)，即力與位移成銳角，力做正功，功

為正

時(shí)，即力與位移垂直，力不做功，功為零

當(dāng)-時(shí)，即力與位移成鈍角，力做負(fù)功，功為負(fù)

?功是一個(gè)過(guò)程所對(duì)應(yīng)的量,因此功是過(guò)程量。

?功僅與f、s、e有關(guān)，與物體所受的其它外力、速度、加速度無(wú)關(guān).

?幾個(gè)力對(duì)一個(gè)物體做功的代數(shù)和等于這幾個(gè)力的合力對(duì)物體所做的功。

即：W、=W“+W°+...+Wn或W=FScose

總12總合

二、功率?概念：功跟完成功所用時(shí)間的比值,表示力（或物體）做功的快慢.

p上

?公式：（平均功率）

"Z（平均功率或瞬時(shí)功率）單位：瓦特W

?分類:

額定功率：指發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)最大輸出功率實(shí)際功率：指發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率即發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生牽引力的功率，P實(shí)WP額。

三、重力勢(shì)能

?定義：物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢(shì)能。

?公式：上「Wh――物體具參考面的豎直高度。

?參考面

重力勢(shì)能為零的平面稱為參考面；

選?。涸瓌t是任意選取，但通常以地面為參考面

若參考面未定，重力勢(shì)能無(wú)意義，不能說(shuō)重力勢(shì)能大小如何

選取不同的參考面，物體具有的重力勢(shì)能不同，但重

?重力勢(shì)能是標(biāo)量,但有正負(fù)。

重力勢(shì)能為正，表示物體在參考面的上方;重力勢(shì)能為負(fù)，表示物體在參考面的下方；重力勢(shì)能為零，表示物體在參考面的上

?重力做功特點(diǎn):物體運(yùn)動(dòng)時(shí),重力對(duì)它做的功之跟它的初、末位置有關(guān),而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。

?重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系：八，匚

四、彈性勢(shì)能

?概念：發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于彈力的相互作用具有勢(shì)能，稱之為彈性勢(shì)能。

E卩=丄2

?彈簧的彈性勢(shì)能：’2

影響彈簧彈性勢(shì)能的因素有:彈簧的勁度系數(shù)k和彈

簧形變量X.

?彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系：F.?--

彈力做正功時(shí)，物體彈性勢(shì)能減少；彈力做負(fù)功時(shí),物體彈性勢(shì)能增加。

?勢(shì)能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢(shì)能，勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的。

五、實(shí)驗(yàn)：探究功與物體速度變化的關(guān)系

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究力對(duì)物體做的功與物體速度變化的關(guān)

系;體會(huì)探究的過(guò)程和所用的方法

（2）實(shí)驗(yàn)器材

木板、小車、橡皮筋、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及電源、紙帶等。

（3）探究思路：

設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、

3W……

由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器分別測(cè)出小車獲得的速度v1、

v2、v3

以橡皮筋對(duì)小車做的功為縱坐標(biāo)（以第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的功W為單位），小車獲得的速度為橫坐標(biāo)，作出W—v曲線.

如果W—v曲線是一條直線，表明W-v;如果不是直線，可著手考慮是否存在下列關(guān)系：W—v2、W—v3、W-v4.

根據(jù)W—v草圖，大致判斷兩個(gè)量可能是什么關(guān)系。如果認(rèn)為很可能是W-v2，就作出W—v2曲線，如果這條曲線是一條直線，就可以證明你的判斷是正確的。

六、動(dòng)能與動(dòng)能定理

?概念：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，稱為動(dòng)能。

p12

Eg=—mu

?動(dòng)能表達(dá)式：-

?動(dòng)能定理（即合外力做功與動(dòng)能關(guān)

系）："'-二

?理解：①'在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化。

'做正功時(shí)，物體動(dòng)能增加；’做負(fù)功時(shí)，物體動(dòng)能減少。

動(dòng)能定理揭示了合外力的功與動(dòng)能變化的關(guān)系.

?適用范圍：適用于恒力、變力做功；適用于直線運(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。

?應(yīng)用動(dòng)能定理解題步驟:

確定研究對(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程

分析研究對(duì)象在研究過(guò)程中受力情況，弄清各力做功

確定研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中初末狀態(tài)，找出初、末動(dòng)能

列方程、求解.

七、實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

?實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

學(xué)會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)方法和技能。

?實(shí)驗(yàn)器材：

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙、低壓電源、重物（附紙帶夾子）、刻度尺、鐵架臺(tái)（附夾子）、導(dǎo)線。

?實(shí)驗(yàn)原理：

只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)遵守機(jī)械能守恒定律,即重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄下物體自由下落的高度,計(jì)算出瞬時(shí)速度，即可驗(yàn)證物體重力勢(shì)能的減少量與物體動(dòng)能的增加量相等。

?實(shí)驗(yàn)步驟:

1、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在支架上,并用導(dǎo)線將打點(diǎn)計(jì)時(shí)

器接在交流電源上；

2、將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶下端用夾子與重物相連，手提紙帶使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方；

3、接通電源,松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)；

4、重復(fù)實(shí)驗(yàn)幾次，從幾條打上點(diǎn)的紙帶中挑選第一

二兩點(diǎn)間的距離接近2mm,且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量；

5、記下第一個(gè)點(diǎn)的位置0,在紙帶上選取方便的個(gè)

連續(xù)點(diǎn)1，2,3，4，5，用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)的下落高度

h1,h2,。。.;

6、用公式計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度；

7、計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量和動(dòng)能增加量，進(jìn)行比較。

八、機(jī)械能

?機(jī)械能包含動(dòng)能和勢(shì)能（重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）兩

?機(jī)械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物體系

統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變

K2

△E—Ep

△E]—％

?機(jī)械能守恒條件:

做功角度：只有重力或彈力做功，無(wú)其它力做功;外

力不做功或外力做功的代數(shù)和為零;系統(tǒng)內(nèi)如摩擦阻力對(duì)

系統(tǒng)不做功.

能量角度：首先只有動(dòng)能和勢(shì)能之間能量轉(zhuǎn)化,無(wú)其它形式能量轉(zhuǎn)化;只有系統(tǒng)內(nèi)能量的交換，沒(méi)有與外界的能量交換。

?運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題步驟：

確定研究對(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程

分析研究對(duì)象在研究過(guò)程中受力情況，弄清各力做功，判斷機(jī)械能是否守恒

恰當(dāng)選取參考面，確定研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中初末

狀態(tài)的機(jī)械能

列方程、求解。

九、能量守恒定律

?內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變。

即二h1-'-

部分，即上'；r'

課標(biāo)導(dǎo)航

?能量耗散：無(wú)法將釋放能量收集起來(lái)重新利用的現(xiàn)象叫能量耗散,它反映了自然界中能量轉(zhuǎn)化具有方向性.

圓夢(mèng)資料

100

課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn):

1。舉例說(shuō)明功是能量變化的量度,理解功和功率。關(guān)心生

知識(shí)應(yīng)有足夠的重視。重視物理過(guò)程的分析和各力做

功情況,務(wù)必搞清做功的正負(fù)，熟練掌握定理的應(yīng)用

活和生產(chǎn)中常見(jiàn)機(jī)械功率的大小及其意義。

2。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系,理解

動(dòng)能和動(dòng)能定理。用動(dòng)能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象。

3。理解重力勢(shì)能.知道重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)

系。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。理解機(jī)械能守恒定律，

用它分析生活和生產(chǎn)中的有關(guān)問(wèn)題.

了解自然界中存在多種形式的能量。知道能量守恒定律

方法。

機(jī)械能的概念和機(jī)械能守恒定律是學(xué)習(xí)各種不同形式的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律的起點(diǎn)，也是運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步綜合和擴(kuò)展,也是用能量觀點(diǎn)分析解決問(wèn)題的開(kāi)始。題目特點(diǎn)以學(xué)科的內(nèi)綜合為主。例如機(jī)械能守恒與圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、動(dòng)量守恒定律及其他知識(shí)的綜合。

有時(shí)也出現(xiàn)與生產(chǎn)和科技相結(jié)合的題目，對(duì)實(shí)際問(wèn)

題，能熟練運(yùn)用知識(shí)對(duì)其進(jìn)行分析、綜合、推理和判

斷,學(xué)習(xí)構(gòu)建“理論"和“實(shí)際"的“橋梁”。

100N，

a=F-f

100-40

=0.6m/s2

是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一。

6。通過(guò)能量守恒定律以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性,認(rèn)識(shí)提高效率的重要性。了解能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，知道可持續(xù)發(fā)展的重大意義。

復(fù)習(xí)導(dǎo)航復(fù)習(xí)本章內(nèi)容時(shí)應(yīng)注意把握：抓住“功和能的關(guān)系"這一基本線索，通過(guò)“能量轉(zhuǎn)化"把各部分知識(shí)聯(lián)系在一起.

功和功率是物理學(xué)中兩個(gè)重要的基本概念，是學(xué)習(xí)動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能原理的基礎(chǔ)，也往往是用能量觀點(diǎn)分析問(wèn)題的切入點(diǎn)。復(fù)習(xí)時(shí)重點(diǎn)把握好功德概念、正功和負(fù)功;變力的功；功率的概念;平均功率和瞬時(shí)功率，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率和實(shí)際功率問(wèn)題;與生產(chǎn)生活相關(guān)的功率問(wèn)題.解決此問(wèn)題必須準(zhǔn)確理解功和功率的意義,建立相關(guān)的物理模型，對(duì)能力要求較高。

動(dòng)能定理是一條適用范圍很廣的物理規(guī)律，一般在處理不含時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮動(dòng)能定理,特別涉及到求變力做功的問(wèn)題，動(dòng)能定理幾乎是唯一的選擇。作為傳統(tǒng)考點(diǎn)，歷年高考在不同題型、不同難度的試題中,從不同角度，都對(duì)該定理有相當(dāng)充分的考查，今后仍是高考命題的重中之重，在復(fù)習(xí)中對(duì)本

第1課時(shí)功功率

1、高考解讀

真題品析

知識(shí):電動(dòng)車參數(shù)在物理中的應(yīng)用例1.（09年上海卷）46。與普通自行車相比,電動(dòng)自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動(dòng)自行車的部分技術(shù)參數(shù)。

在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的

0004倍。當(dāng)此電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力為N,

當(dāng)車速為2s/m時(shí)，其加速度為/s2（g=10m

m/s2）

規(guī)格

后輪驅(qū)動(dòng)直流永

車型

14電動(dòng)自行車

額定輸出功率

整車質(zhì)量

40Kg

額定電壓

最大載重

120Kg

額定電流

解析：當(dāng)電動(dòng)車受力平衡時(shí)，電動(dòng)車達(dá)到最大速度即牽引

力=阻力=（人重+車重）*0.04=40N，當(dāng)車速為2s/m時(shí),由上表可以得到額定功率為200W,即可以得到牽引力為

圓夢(mèng)資料

答案:40：0。6

等于-fAS

彈力的功

熱點(diǎn)關(guān)注

知識(shí)：功的定義

彈力對(duì)物體可以做正功可以不做功,也可以做負(fù)功.

(2)彈簧的彈力的功W=1/2k^2-1/2kx2(X］、

5.合力的功-一有兩種方

法：

(1)先求出合力，然后求

總功，表達(dá)式為

SW=SFXSXcos9

例2.(09年廣東理科基礎(chǔ))9．物體在合外力作用下做

直線運(yùn)動(dòng)的v—t圖象如圖所示。下列表述正確的是

在0—1s內(nèi),合外力做正功

在0—2s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功

在1—2s內(nèi)，合外力不做功

在0—3s內(nèi)，合外力總是做正功

解析：根據(jù)物體的速度圖象可知，物體0-1s內(nèi)做勻加速合外力做正功,A正確;1-3s內(nèi)做勻減速合外力做負(fù)功。根據(jù)動(dòng)能定理0到3s內(nèi)，1—2s內(nèi)合外力做功為零。

答案：A

2、

知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

考點(diǎn)1.功

1.功的公式：W=Fscos9

0W9V90°

力F對(duì)物體做正功,

=90°

力F對(duì)物體不做功,

90°V9W180°

力F對(duì)物體做負(fù)功.

合力的功等于各分力所做功的代數(shù)和，即

工W=W+W+W+……

123

6.變力做功：基本原則——過(guò)程分割與代數(shù)累積

一般用動(dòng)能定理w合=aek求之；

也可用(微元法)無(wú)限分小法來(lái)求，過(guò)程無(wú)限分小后,

可認(rèn)為每小段是恒力做功

還可用F-S圖線下的“面積”計(jì)算.

解析:根據(jù)物體的速度圖象可知，物體0—1s內(nèi)做勻加速合外力做正功，A正確；1—3s內(nèi)做勻減速合外力做負(fù)功。根據(jù)動(dòng)能定理0到3s內(nèi),1—2s內(nèi)合外力做功為零。

答案:A

特別注意：①公式只適用于恒力做功②F和S是對(duì)應(yīng)同

知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

力F對(duì)物體做正功,

力F對(duì)物體不做功,

力F對(duì)物體做負(fù)功＜

一個(gè)物體的;

某力做的功僅由F、S和e決定，與其它力是否存在以及物體的運(yùn)動(dòng)情況都無(wú)關(guān).

2。重力的功:W=mgh——只跟物體的重力及物體移動(dòng)

G

的始終位置的高度差有關(guān)，跟移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān).

3。摩擦力的功(包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力)

2、考點(diǎn)1.功

功的公式：W二Fscos90W9V90°9=90°90°V9W180°

摩擦力可以做負(fù)功，摩擦力可以做正功，摩擦力可以不做

功，

特別注意：①公式只適用于恒力做功②F和S是對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體的；

一對(duì)靜摩擦力的總功一定等于0，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力的總功

③某力做的功僅由F、S和e決定，與其它力是否存在

以及物體的運(yùn)動(dòng)情況都無(wú)關(guān)。

計(jì)算式：P=Fvcos9，其中e是力F與速度v間的

B．

3t時(shí)刻的瞬時(shí)功率為空養(yǎng)

0m

C．

在t二0到3to這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為

2。重力的功:W=mgh—只跟物體的重力及物體移動(dòng)的

G

始終位置的高度差有關(guān)，跟移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān).

3。摩擦力的功(包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力)摩擦力可以做負(fù)功，摩擦力可以做正功，摩擦力可以不做功，

一對(duì)靜摩擦力的總功一定等于0，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力的總功

等于一fAS

彈力的功

彈力對(duì)物體可以做正功可以不做功，也可以做負(fù)功。

彈簧的彈力的功W=1/2kxj-1/2kx22咎、

篤為彈簧的形變量)

合力的功——有兩種方法：

先求出合力，然后求總功，表達(dá)式為

SW=SFXSXcos9

合力的功等于各分力所做功的代數(shù)和，即

工W=w+W+W+……

123

6?變力做功：基本原則-—過(guò)程分割與代數(shù)累積

(1)一般用動(dòng)能定理w合=aek求之；

也可用(微元法)無(wú)限分小法來(lái)求，過(guò)程無(wú)限分小

后，可認(rèn)為每小段是恒力做功

還可用F-S圖線下的“面積〃計(jì)算。

(4)或先尋求F對(duì)S的平均作用力F,W=FS

7。做功意義的理解問(wèn)題：解決功能問(wèn)題時(shí)，把握“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”這一要點(diǎn)，做功意味著能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化，做多少功，相應(yīng)就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化

考點(diǎn)2.功率

W

定義式：P=，所求出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功

t

率。

夾角?用該公式時(shí)，要求F為恒力。

當(dāng)v為即時(shí)速度時(shí)，對(duì)應(yīng)的P為即時(shí)功率；

當(dāng)v為平均速度時(shí)，對(duì)應(yīng)的P為平均功率。

重力的功率可表示為P=mgv丄，僅由重力及物體

G

的豎直分運(yùn)動(dòng)的速度大小決定。

若力和速度在一條直線上,上式可簡(jiǎn)化為Pt=F?vt

3、復(fù)習(xí)方案

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

重難點(diǎn)：功率

例3。(09年寧夏卷)17。質(zhì)量為m的物體靜止在光滑

水平面上，從t=0時(shí)刻開(kāi)始受到水平力的作用。力的大小

23F2t

9—&

4m

D?在t二0到3to這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為

25F2t

^-0

6m

解析:AB選項(xiàng)0到3to時(shí)刻物體的速度為5F°叮m，所以

3t的瞬時(shí)功率為竺?A錯(cuò)B對(duì)。

0m

圓夢(mèng)資料

1

CD選項(xiàng)0到320時(shí)刻F對(duì)物體做的功為25F02202：2m，

所以3t°內(nèi)平均功率為25仃2ED對(duì)。

由③④⑤⑥，代入數(shù)據(jù)，得：匕=5s

答案:BD

輸出功率為P,則

例4．(09年四川卷)23.(16分)圖示為修建高層建筑常

用的塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量m=5X103kg的重

物豎直吊起的過(guò)程中,

直線運(yùn)動(dòng),加速度a=0。

到其允許的最大值時(shí),

02m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。取g=10m/s2,不計(jì)額外功。求:

重物由靜止開(kāi)始向上作勻加速

2m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)

得:

v2，

⑨

⑧

保持該功率直到重物做V=1。

m

V2

at

Fv

2

由⑤⑧⑨，代入數(shù)據(jù),

P=2。04X104W。

(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率。

(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2

答案：(1)5。1X104W

第2課時(shí)

(2)2。04X104W

動(dòng)能、動(dòng)能定理

秒末的輸出功率。

1、

高考解讀

T=2s時(shí)，重物處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段，設(shè)此時(shí)速度為

解析:

真題品析知識(shí):動(dòng)能定理

設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0,重物達(dá)到最大速度時(shí)，拉力F°等于重力。

Fv

0m

例1。(09年全國(guó)卷11)20.以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小物體。假定物塊所受的空氣阻力f大小不變。已知重力加速度為g,則物體上升的最大高度和返回到原拋出點(diǎn)的速率分別為

mg

v2

2g（1+丄）

mg

v：mg-f

0mg+f

1X104W

B．

2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最

v2

0f

2g（1+丄）mg

mg

mg+f

大功率，設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為F,

速度為V]，勻加速

運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間為t],有:

v2

2g（1+f）mg

v：mg-f

0

mg+f

mg

Fv

01

D．

ma

v2

咕和v

2g（1+紅）0

mg

mg

mg+f

解析:上升的過(guò)程中，重力做負(fù)功,阻力f做負(fù)功,由動(dòng)

at1

能定理得

圓夢(mèng)資料

2）

—v2

-(mgh+fh)=一一mv2,h=0，求返回拋

2O2g(l+厶

mg

出點(diǎn)的速度由全程使用動(dòng)能定理重力做功為零，只有阻力

——

做功為有-2mgh=mv2-mv2,解得

22o

V=&鋁，A正確。

速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a,則有

qE+mgsin。=ma

1

s=at2

o2i

聯(lián)立①②可得

■2ms

t=0—

1\qE+mgsin0

2）滑塊速度最大時(shí)受力平衡,設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為

答案：A

點(diǎn)評(píng):此題求返回原拋出點(diǎn)的速率還可以對(duì)下落過(guò)程采用動(dòng)能定理再和上升過(guò)程聯(lián)立方程求解,當(dāng)然這種解法比對(duì)全過(guò)程采用動(dòng)能定理繁瑣。

x0，則有

mgsin0+qE=kx

0

從靜止釋放到速度達(dá)到最大的過(guò)程中,由動(dòng)能定理

1）

熱點(diǎn)關(guān)注：知識(shí):勻變速直線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)用動(dòng)能定理處理變力功問(wèn)題、最大速度問(wèn)題

例2.（09年福建卷）21。（19分）如圖甲，在水平地面上固定一傾角為e的光滑絕緣斜面,斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一勁度系數(shù)為k

的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m、帶電量為q（q〉0）的滑塊從距離彈簧上端為s0處?kù)o止釋放,滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電量保持不變,設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為go

求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t1

2）若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速

5t2乙t3t

(mgsin0+qE)?(x+x)+W=—mv2一0m02m

⑤

聯(lián)立④⑤可得

v，

m

3）從滑塊靜止釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫

出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中速度與時(shí)間關(guān)系

v-t圖象。圖中橫坐標(biāo)軸上的Jt2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻，縱坐標(biāo)軸上的V］為滑塊在t］時(shí)刻的速度大小，V是題中所指的物理量。（本小題不要求寫出計(jì)

m?????????

算．過(guò)．程．）

解析:（1）滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過(guò)程中作初

mgsin0+qE)

k

度大小為V,求滑塊從靜止釋放到速度大小為V過(guò)程中

mm

彈簧的彈力所做的功w；

W=—mv2一(mgsin0+qE)?(s+

2m0

圓夢(mèng)資料

123

mgsin0+qE

k

2.表達(dá)式：

=AE,

K

Fs

2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

考點(diǎn)1。動(dòng)能

定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能

表達(dá)式為：E=；mv2,

k2

動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系:動(dòng)能是用以描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)

量。動(dòng)量是從機(jī)械運(yùn)動(dòng)出發(fā)量化機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，動(dòng)量確定的物體決定著它克服一定的阻力還能運(yùn)動(dòng)多久；動(dòng)能則是從機(jī)械運(yùn)動(dòng)與其它運(yùn)動(dòng)的關(guān)系出發(fā)量化

機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，動(dòng)能確定的物體決定著它克服一定的阻力還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn).

考點(diǎn)2。動(dòng)能定理

1。定義:合外力所做的總功等于物體動(dòng)能的變化量.--這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理.

11

=—mv2一mv2

2221

式中w合是各個(gè)外力對(duì)物體做功的總和，AEk是做功過(guò)程中始末兩個(gè)狀態(tài)動(dòng)能的增量.

3.推導(dǎo)：動(dòng)能定理實(shí)際上是在牛頓第二定律的基礎(chǔ)上對(duì)空

間累積而得：

在牛頓第二定律F=ma兩端同乘以合外力方向上的位移s,即可得

11

mas=mv2一mv2

2221

對(duì)動(dòng)能定理的理解：

如果物體受到幾個(gè)力的共同作用，則（1）式中的W表示各個(gè)力做功的代數(shù)和,即合外力所做的功。w合合

=w+w+w+……

應(yīng)用動(dòng)能定理解題的特點(diǎn)：跟過(guò)程的細(xì)節(jié)無(wú)關(guān)。即不追究全過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和狀態(tài)變化細(xì)節(jié).

動(dòng)能定理的研究對(duì)象是質(zhì)點(diǎn).

動(dòng)能定理對(duì)變力做功情況也適用.動(dòng)能定理盡管是在恒力作用下利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)的，但對(duì)變力做功情況亦適用。動(dòng)能定理可用于求變力的功、曲線運(yùn)動(dòng)中的功以及復(fù)雜過(guò)程中的功能轉(zhuǎn)換問(wèn)題。

對(duì)合外力的功（總功）的理解

⑴可以是幾個(gè)力在同一段位移中的功，也可以是一個(gè)力在幾段位移中的功，還可以是幾個(gè)力在幾段位移中的功⑵求總功有兩種方法:

一種是先求出合外力，然后求總功,表達(dá)式為

ZW=SFXSXcos00為合外力與位移的夾角

另一種是總功等于各力在各段位移中做功的代數(shù)和，即工W=W+W+W+……

123

3、復(fù)習(xí)方案

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

重難點(diǎn):汽車啟動(dòng)中的變力做功問(wèn)題

例3.（09年上海物理）20.（10分）質(zhì)量為5x103kg

的汽車在t=0時(shí)刻速度v0=10m/s，隨后以P=6x104W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng)72s達(dá)到最大速度，設(shè)汽車受恒定阻力，其大小為2.5x103N.求：（1）汽車的最大速度v；（2）汽車在72s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程s。

m

解析：（1）當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)，P==Fv=fv,v=錯(cuò)誤!=mm

錯(cuò)誤!m/s=24m/s

（2）從開(kāi)始到72s時(shí)刻依據(jù)動(dòng)能定理得：

Pt—fs=錯(cuò)誤!mv2—錯(cuò)誤!mv2，解得：s=錯(cuò)誤!=

m0

1252m.

答案：（1）24m/s（2）1252m

點(diǎn)評(píng)：變力做功問(wèn)題，動(dòng)能定理是一種很好的處理方法。

圓夢(mèng)資料

點(diǎn)評(píng):結(jié)合實(shí)際考查動(dòng)能定理、動(dòng)量定理。

典型例題:

例4：(09年重慶卷)23.(16分)2009年中國(guó)女子冰壺隊(duì)首次獲得了世界錦標(biāo)賽冠軍，這引起了人們對(duì)冰壺運(yùn)動(dòng)的關(guān)注。冰壺在水平冰面上的一次滑行可簡(jiǎn)化為如下過(guò)

程：如題23圖，運(yùn)動(dòng)員將靜止于0點(diǎn)的冰壺(視為質(zhì)點(diǎn))沿直線OO'推到A點(diǎn)放手，此后冰壺沿AO'滑行,最后停于C點(diǎn).已知冰面各冰壺間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，冰壺質(zhì)量為m,AC=L，CO'二r,重力加速度為g

第3課時(shí)重力勢(shì)能機(jī)械能守恒定律

1、高考解讀

真題品析

知識(shí)：機(jī)械能守恒問(wèn)題

例1。(09年廣東理科基礎(chǔ))8．游樂(lè)場(chǎng)中的一種滑梯如

圖所示.小朋友從軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑，沿水平軌道

滑動(dòng)了一段距離后停下來(lái)，則

列表述正確

求冰壺在A點(diǎn)的速率；

求冰壺從O點(diǎn)到A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的沖量大

??；

⑶若將CO'段冰面與冰壺間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小為0.8R，原只能滑到C點(diǎn)的冰壺能停于O'點(diǎn)，求A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離。

解析:

(1)對(duì)冰壺，從A點(diǎn)放手到停止于C點(diǎn)，設(shè)在A點(diǎn)時(shí)的速度為vi，

應(yīng)用動(dòng)能定理有一umgL=2mVi2，解得匝L；

對(duì)冰壺，從0到A，設(shè)冰壺受到的沖量為I,

應(yīng)用動(dòng)量定理有I=mV]—0,解得I=mj2pgL；

設(shè)AB之間距離為S,對(duì)冰壺，從A到0’的過(guò)程，

應(yīng)用動(dòng)能定理，一umgS—0o8umg(L+r—S)=0—

1

mV2,

21

解得S=L—4r.

下滑過(guò)程中支持力對(duì)小朋友做功

下滑過(guò)程中小朋友的重力勢(shì)能增加

整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小朋友的機(jī)械能守恒

在水平面滑動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功解析：在滑動(dòng)的過(guò)程中,人受三個(gè)力重力做正功，勢(shì)能降低B錯(cuò);支持力不做功，摩擦力做負(fù)功，所以機(jī)械能不守恒,AC皆錯(cuò)，D正確。

答案：D

熱點(diǎn)關(guān)注：知識(shí):機(jī)械能守恒問(wèn)題、重力勢(shì)能問(wèn)題例2.(09年廣東文科基礎(chǔ))58.如圖8所示，用一輕繩系一小球懸于0點(diǎn).現(xiàn)將小球拉至水平位置,然后釋放，不計(jì)阻力.小球下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中的是

小球的機(jī)械能守恒

小球所受的合力不變

小球的動(dòng)能不斷減小

小球的重力勢(shì)能增加

圓夢(mèng)資料

解析：A選項(xiàng)小球受到的力中僅有重力做功，所以機(jī)械能守恒，A選項(xiàng)對(duì)。

B選項(xiàng)小球受到的合力的大小方向時(shí)時(shí)刻刻在發(fā)生變化,B選項(xiàng)錯(cuò)。

C選項(xiàng)小球從上到最低點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能是不斷增大的,C選項(xiàng)錯(cuò)。

D選項(xiàng)小球從上到最低點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能是不斷減少的，

D選項(xiàng)錯(cuò)。

答案:A

點(diǎn)評(píng)：考查基本物理量的判斷方法。

2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)考點(diǎn)1.重力做功的特點(diǎn)與重力勢(shì)能

重力做功的特點(diǎn):重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與始末位置的豎直高度差有關(guān)，當(dāng)重力為的物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，無(wú)論走過(guò)怎樣的路徑，只要A、B兩點(diǎn)間豎直高度差為h,重力mg所做的功均為WG二mgh

重力勢(shì)能:物體由于被舉高而具有的能叫重力勢(shì)能.其表達(dá)式為：Ep=mgh，其中h為物體所在處相對(duì)于所選取的零勢(shì)面的豎直高度,而零勢(shì)面的選取可以是任意的,一般是取地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)面。由于零勢(shì)面的選取可以是任意的，所以一個(gè)物體在某一狀態(tài)下所具有的重力勢(shì)能的值將隨零勢(shì)面的選取而不同，但物體經(jīng)歷的某一過(guò)程中重力勢(shì)能的變化卻與零勢(shì)面的選取無(wú)關(guān).

重力做功與重力勢(shì)能變化間的關(guān)系：重力做的功總等于重力勢(shì)能的減少量，即

重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能等于重力所做的功-AEp=W

PG

克服重力做功時(shí)，重力勢(shì)能增加，增加的重力勢(shì)能

等于克服重力所做的功人耳=—叫

PG

考點(diǎn)2.彈性勢(shì)能

發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫做彈性勢(shì)能

彈性勢(shì)能的大小跟物體形變的大小有關(guān)，Ep‘=1/2X

kx2

彈性勢(shì)能的變化與彈力做功的關(guān)系：

彈力所做的功，等于彈性勢(shì)能減少?W彈=—A

彈

E/

P

考點(diǎn)3.機(jī)械能守恒定律

機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能的總和稱機(jī)械能。而勢(shì)能中除了重力勢(shì)能外還有彈性勢(shì)能。所謂彈性勢(shì)能批量的是物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。

2、機(jī)械能守恒守律：只有重力做功和彈力做功時(shí),動(dòng)能和重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能間相互轉(zhuǎn)換，但機(jī)械能的總量保持不變，這就是所謂的機(jī)械能守恒定律。

3、機(jī)械能守恒定律的適用條件：

（1）對(duì)單個(gè)物體，只有重力或彈力做功．

（2）對(duì)某一系統(tǒng)，物體間只有動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒(méi)有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，機(jī)械能也沒(méi)有轉(zhuǎn)變成其它形式的能（如沒(méi)有內(nèi)能產(chǎn)生），則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

（3）定律既適用于一個(gè)物體（實(shí)為一個(gè)物體與地球組成的系統(tǒng)），又適用于幾個(gè)物體組成的物體系,但前提必須滿足機(jī)械能守恒的條件．

3、復(fù)習(xí)方案

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)重難點(diǎn)：如何理解、應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的是個(gè)公式?例3.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直

圓夢(mèng)資料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(kāi)始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過(guò)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(guò)5mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。

解析：設(shè)物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v,由機(jī)械能守恒得

mgh=2mgR+1/2mv2①

物塊在最高點(diǎn)受的力為重力mg、軌道的壓力N。重力與壓力的合力提供向心力，有

v2

mg+N=m

R

②

物塊能通過(guò)最高點(diǎn)的條件是N20③

由②③式得v>xgR

④

由①④式得h>2R

⑤

按題的要求，NW5mg,

由②⑤式得

v氣6gR

⑥

由①⑥式得hW5R

⑦

h的取值范圍是2。！

5RWhW5R

答案：2。5RWhW5R

點(diǎn)評(píng)：機(jī)械能守恒定律適用于只有重力和彈簧的彈力做功

的情況，應(yīng)用于光滑斜面、光滑曲面、自由落體運(yùn)動(dòng)、上

VB，求VA和VB的大小。（取g=l0m/S2）解析:對(duì)AB系統(tǒng)，機(jī)械能守恒

mgLsin30°=

11

mv2+mv2

2A2B

TOC\o"1-5"\h\z

vsin30°=vcos30°②

AB

由①②解得：v=v'3m/s，v=1m/s

AB

答案：v=J3m/s,v=1m/s

AB

點(diǎn)評(píng):機(jī)械能守恒解題注意點(diǎn):

1、定對(duì)象（可能一物體、可能多物體）

2、分析力做功判斷是否守恒

3、分析能（什么能、怎么變）

4、列式％增=Ep減；汙后；

連接體問(wèn)題的高度關(guān)系

連接體問(wèn)題的速度關(guān)系,沿同一根繩子的速度處處相

第4課時(shí)功能關(guān)系能的轉(zhuǎn)化和守恒定律

1、高考解讀

真題品析

知識(shí)：動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理和功能關(guān)系

光滑的水平面上，車長(zhǎng)L=15m，現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止.物塊與車

面間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.5，取g=10m/s2求

拋、下拋、平拋運(yùn)動(dòng)、單擺、豎直平面的圓周運(yùn)動(dòng)、彈簧

振子等情況。

典型例題：

例4:如圖，質(zhì)量都為m的A、B兩環(huán)用細(xì)線相連后分別套在水平光滑細(xì)桿OP和豎直光滑細(xì)桿OQ上,線長(zhǎng)L=0。4m，將線拉直后使A和B在同一高度上都由靜止釋放，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到使細(xì)線與水平面成30°角時(shí),A和B的速度分別為v和

A

（1）物塊在車面上滑行的時(shí)間t；

（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車

A?_工一

左端F的速度v0不超過(guò)多少。

解析：（1）設(shè)物塊與小車亠的共同速度為V,以水平

圓夢(mèng)資料

向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

位移中點(diǎn)為A,取斜面底端重力勢(shì)能為零，則

F=卩m2g

t=0.24s

mv

20

①

設(shè)物塊與車面間的滑動(dòng)摩擦力為F,對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)量定理有

-Ft二mv-mv

220

②

其中

③

解得

mv

t二fiV卩\m+m）g12

代入數(shù)據(jù)得

(2)要使物塊恰好不從車廂滑出,須物塊到車面右端

()

上升時(shí)機(jī)械能減小，下降時(shí)機(jī)械能增大。

上升時(shí)機(jī)械能減小，

下降時(shí)機(jī)械能也減小。

上升過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)上方。

上升過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)下方。解析:畫出運(yùn)動(dòng)示意圖如圖示：(C為上升的最咼點(diǎn))0-C由動(dòng)能定理FS=1/2mv2=E

合1K1

A-C由動(dòng)能定理FS/2=1/2mv2=E

合AKA

由功能關(guān)系得：Eki=1/2mvj=mgSsin9+Q

A點(diǎn)的勢(shì)能為EpA=1/2mgSsin9

E=E/2

KAK1

???E>E

KAPA

答案：BC

時(shí)與小車有共同的速度v

,則

代入數(shù)據(jù)解得

v0=5m/s

mvf=（m+m）vf

20

由功能關(guān)系有

mv2=fm+mA2+卩mgL

2202122

故要使物塊不從小車右端滑出,物塊滑上小車的速度

V不能超過(guò)5m/s.

答案：(1)0.24s(2)5m/s

熱點(diǎn)關(guān)注：

知識(shí)：功能關(guān)系、動(dòng)能定理

例2?；瑝K以速率人靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)它回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速率為v2，且v2〈片若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的

2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

考點(diǎn)：功能關(guān)系——功是能量轉(zhuǎn)化的量度

⑴重力所做的功等于重力勢(shì)能的減少

⑵電場(chǎng)力所做的功等于電勢(shì)能的減少

⑶彈簧的彈力所做的功等于彈性勢(shì)能的減少

⑷合外力所做的功等于動(dòng)能的增加

⑸只有重力和彈簧的彈力做功，機(jī)械能守恒

⑹重力和彈簧的彈力以外的力所做的功等于機(jī)械能的增

加Wf=E2-2=AE

⑺克服一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做的凈功等于機(jī)械能的減少AE=fAS(AS為相對(duì)滑動(dòng)的距離)

⑻克服安培力所做的功等于感應(yīng)電能的增加

3、復(fù)習(xí)方案

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

圖12

圓夢(mèng)資料

重難點(diǎn):如何理解、應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的是個(gè)公式？

例3.（2007年理綜全國(guó)卷1120）假定地球、月球都靜止不動(dòng),用火箭從地球沿地月連線發(fā)射一探測(cè)器。假定探測(cè)器在地球表面附近脫離火箭.用W表示探測(cè)器從脫離火箭處到月球的過(guò)程中克服地球引力做的功，用E表示探測(cè)器k

脫離火箭時(shí)的動(dòng)能，若不計(jì)空氣阻力，則（）

A。E必須大于或等于W,探測(cè)器才能到達(dá)月球

k

E小于W,探測(cè)器也可能到達(dá)月球

k

CoE=1/2W,探測(cè)器一定能到達(dá)月球

k

D.E=1/2W，探測(cè)器一定不能到達(dá)月球

k

解析：設(shè)月球引力對(duì)探測(cè)器做的功為叫，

根據(jù)動(dòng)能定理可得：一W+W=0—E,

1k

mm

根據(jù)F，可知，F(xiàn)^>F,

r2地月

由W=Fs雖然F是變力，但通過(guò)的距離一樣，所以W>W,E

1k

=W—W]<W故B選項(xiàng)正確。

由于探測(cè)器在從地球到月球的過(guò)程中，地球引力越來(lái)越小,此過(guò)程中克服地球引力做的功為W,在從地球到達(dá)地月連線中點(diǎn)的過(guò)程中，探測(cè)器克服地球引力做的功要遠(yuǎn)大于1/2W,而月球引力對(duì)探測(cè)器做的功很小，探測(cè)器的初動(dòng)能若為1/2W,則到不了地月連線中點(diǎn)速度即減為0,所以探測(cè)器一定不能到達(dá)月球。D選項(xiàng)也正確。

答案：BD

典型例題：

例4:質(zhì)量為m的物體，從靜止開(kāi)始以3g/4的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)了h米，以下判斷正確的是：（）

物體的重力可能做負(fù)功

物體的重力勢(shì)能一定減少了3mgh/4

物體的重力勢(shì)能增加了mgh

物體的機(jī)械能減少mgh/4

答案：D

例5。如圖所示，彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體，物體

在豎直方向上作振幅為A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體振動(dòng)到最高

點(diǎn)時(shí),彈簧正好為原長(zhǎng)。則物體在振動(dòng)過(guò)程中

物體在最低點(diǎn)時(shí)的彈力大小應(yīng)為2mg

彈簧的彈性勢(shì)能和物體動(dòng)能總和不變

彈簧的最大彈性勢(shì)能等于2mgA

物體的最大動(dòng)能應(yīng)等于mgA

答案：AC

第5課時(shí)實(shí)驗(yàn)（6）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

1、高考解讀

真題品析

知識(shí)：探究動(dòng)能定理例1。（09年廣東物理）15。（10分）某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”，如圖12,他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的

A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器記錄小車通過(guò)A、B時(shí)的速度大小.小車中可以放置砝碼.

（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

測(cè)量和拉力傳感器的總質(zhì)量Mj把細(xì)線的

一端固定在拉力傳感器上另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連;

正確連接所需電路;

②將小車停在c點(diǎn),

圓夢(mèng)資料

，小車在細(xì)線拉動(dòng)下

答案：（1）①小車、砝碼

②然后釋放小車③減少

運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車通過(guò)A、B時(shí)的速度.

砝碼

③在小車中增加砝碼，或.

2)0.6000。610

操作。

⑵表1是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù)，其中M是叫與小車

中砝碼質(zhì)量m之和，丨v22—v2]|是兩個(gè)速度傳感器記錄

速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量AE,F是拉力

傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所作的功。表格中

△E=

3

，W3=

.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）根據(jù)表1,請(qǐng)?jiān)趫D13中的方格紙上作出AE—W圖線。

表1數(shù)據(jù)記錄表

■■*■■■

JHt

=F*?■時(shí)--il?￡%J-

0

r■?*iuh*,心

熱點(diǎn)關(guān)注

裝

次數(shù)

M/kg

V2—V2|/(m/s)

21

0.500

0。760

0。500

1.65

0。500

2。40

1。000

2。40

1.000

2。84

△E/J

0。190

0.413

△E

3

1。20

1。42

解析:（1）略；（2）由各組數(shù)據(jù)可見(jiàn)規(guī)律

AE=2mv2—V2,可得△E=0。600；觀察F—W數(shù)據(jù)規(guī)

律可得數(shù)值±W=F/2=0。610;

F

證0.

/J-?-

H'S

rp-

H.a^_k.-4J

■l_幕_■!二，I

*4卡>||1

骨r■工

-H-M-

r??—!■』?srr-.F-

840止

1-M-

22班

s-sH-

0。

1。

厶匕

能2。420

1.21

-r^M-:汀申r-?r-嚴(yán)-r*-■f-

H-H-

■r■*?iSf-

守恒定律60弧形軌道末端水平，離地面的高度為H,將鋼球

從軌道的不同高度h處?kù)o止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端

的水平距離為s.

1）若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=

（用H、h表示）。

（3）在方格紙上作出AE-W圖線如圖所示

2）該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)，如下

表所示:

圓夢(mèng)資料

H(10-1m)

2.00

3。00

4.00

v，

械能守恒。若某一時(shí)）刻物體下落的瞬時(shí)速度為V,下落高

S2(10-im2)

2。62

3。89

5。20

6。53

7。78

請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出S2—h關(guān)系圖。

（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的S2—h關(guān)系圖線（圖

中已畫出），自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速

率.

（填“小于”或“大于〃）

⑷從S2-h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率

差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因

是.

度為h，則應(yīng)有：mgh=2mv2，借助打點(diǎn)

答案：⑴4Hh

（2）（見(jiàn)右圖），

⑶小于

計(jì)時(shí)器，測(cè)出重物某時(shí)刻

的下落高度h和該時(shí)刻的

瞬時(shí)速度v,即可驗(yàn)證機(jī)械

能是否守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如

圖所示。測(cè)定第n點(diǎn)的瞬

時(shí)速度的方法是:測(cè)出第n

點(diǎn)的相鄰前、后兩段相等

時(shí)間T內(nèi)下落的距離s和s

算出，如圖所示。

實(shí)驗(yàn)器材

鐵架臺(tái)（帶鐵夾），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)生電源，導(dǎo)線，帶

，由公式v

nn+1

4）摩擦，轉(zhuǎn)動(dòng)（回答任一即可）

鐵夾的重綞，紙帶，米尺。

2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

四、實(shí)驗(yàn)步驟

考點(diǎn)1。驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

1．按如圖裝置把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線把

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

打