2024版新教材高中物理第八章機(jī)械能守恒定律綜合提升課件新人教版必修第二冊(cè)

第八章

綜合提升知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心素養(yǎng)提升本章主要內(nèi)容是在前面力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系基礎(chǔ)上，從能量的角度分析和求解運(yùn)動(dòng)相關(guān)問題．在日常生活中可從能量角度去思考理解問題，如過山車為什么不會(huì)掉下來，油電混合動(dòng)力汽車為何更加節(jié)能等．促進(jìn)能量守恒這一物理觀念的形成．情境1智能化無人碼頭——科學(xué)思維例1[2023·廣東珠海模擬](多選)我國(guó)建成了多個(gè)智能化無人碼頭，是工業(yè)及信息化技術(shù)用于提升生產(chǎn)效率的重要應(yīng)用．基于AI控制的智能龍門吊能兼顧速度、能耗和安全性，如圖所示，假設(shè)電動(dòng)機(jī)能控制吊繩的拉力按F＝F0＋kv(F0與k為未知常量)變化，將一體積較大的重物從靜止開始豎直吊起，重物受到的空氣阻力與速度成正比，則關(guān)于重物的加速度a、速度v、電動(dòng)機(jī)功率P以及重物的機(jī)械能E隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是(

)答案：AB解析：設(shè)重物質(zhì)量為m，阻力為f＝k′v，受力分析可得F－mg－f＝ma，即F0＋(k－k′)v－mg＝ma，可知當(dāng)k＝k′時(shí)，重物加速度恒定，故A正確；由A選項(xiàng)可知，當(dāng)k>k′時(shí)，加速度隨速度增大，即重物做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，故B正確；電動(dòng)機(jī)功率P＝Fv＝F0v＋kv2，可知由于重物速度隨時(shí)間變化，則電動(dòng)機(jī)的功率不可能隨時(shí)間線性變化，故C錯(cuò)誤；分析可知，重物一直上升，機(jī)械能會(huì)一直增大，故D錯(cuò)誤．情境2長(zhǎng)板運(yùn)貨——模型建構(gòu)例2[2023·安徽合肥一六八中學(xué)高一下期末]如圖甲所示，工人們利用一個(gè)斜直的長(zhǎng)木板來將高處的貨物運(yùn)送到水平地面上，高處的工人先將質(zhì)量為2kg的貨物(可視為質(zhì)點(diǎn))搬到木板的最上端，然后無初速度釋放貨物．貨物能沿著木板由靜止勻加速下滑，木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝8m，貨物與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.25，木板與水平地面的夾角為37°(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．

(3)由于x＝6m不變，結(jié)合第(2)問可知，無論d是多少，只要貨物能滑到底端，根據(jù)動(dòng)能定理得末速度都為2m/s，故d最小值為0.貨物滑離特殊材料的最小速度接近0時(shí)d最大，則v′2－0＝2admax，解得dmax＝0.5m，d的取值范圍為0≤d<0.5m.答案：(1)8m/s

(2)6m≤x<6.144m

(3)0≤d<0.5m情境3驗(yàn)證機(jī)械能守恒——科學(xué)探究例3[2023·福建三明期末]某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所用器材包括：安裝phyphox

APP的智能手機(jī)、鐵球、刻度尺、鋼尺等．實(shí)驗(yàn)過程如下．(1)一鋼尺伸出水平桌面少許，將質(zhì)量為m的鐵球放在鋼尺末端，用刻度尺測(cè)出鋼尺上表面與地面間的高度差h＝78.00cm.(2)運(yùn)行智能手機(jī)中的聲音“振幅”(聲音傳感器)項(xiàng)目．(3)迅速敲擊鋼尺側(cè)面，鐵球自由下落．傳感器記錄下聲音振幅隨時(shí)間變化的曲線如圖乙所示，第一個(gè)、第二個(gè)尖峰的橫坐標(biāo)分別對(duì)應(yīng)鐵球