機械能單元復(fù)習與鞏固

機械能單元復(fù)習與穩(wěn)固明確學習目標及主要的學習方法是提高學習效率的首要條件，要做到心中有數(shù)！一、目標與策略明確學習目標及主要的學習方法是提高學習效率的首要條件，要做到心中有數(shù)！學習目標：做功的計算方法。動能定理的內(nèi)容及其應(yīng)用。機械能守恒定律內(nèi)容及其與其他運動形式的綜合應(yīng)用。能量守恒定律及應(yīng)用。重點難點：動能定理的內(nèi)容及其應(yīng)用。機械能守恒定律內(nèi)容及其與其他運動形式的綜合應(yīng)用。學習策略：要注重根底知識的復(fù)習，理解和體會各知識點間的內(nèi)在聯(lián)系，建立知識結(jié)構(gòu)，形成知識網(wǎng)絡(luò)，逐步體會各知識點的地位、作用、分清主次，理解理論的實質(zhì)，這是提高能力的根底。“凡事預(yù)那么立，不預(yù)那么廢“凡事預(yù)那么立，不預(yù)那么廢”?？茖W地預(yù)習才能使我們上課聽講更有目的性和針對性。我們要在預(yù)習的根底上，認真聽講，做到眼睛看、耳朵聽、心里想、手上記。知識回憶知識回憶——復(fù)習構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)，能從整體上把握學習內(nèi)容，找出各局部知識之間的關(guān)聯(lián)，加深對它們內(nèi)在聯(lián)系的認識。相關(guān)內(nèi)容請學習網(wǎng)校資源ID：#tbjx1#246529學習新知識之前，看看你的知識貯備過關(guān)了嗎？分類：分類：機械能守恒定律公式：功率平均功率：或者瞬時功率：機械能動能和勢能勢能重力勢能：單位：國際單位：焦耳〔J〕重力做功與重力勢能的關(guān)系：彈性勢能：動能定義：物體由而具有的能量叫動能公式：單位：國際單位：焦耳〔J〕動能定理：機械能守恒定律機械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能機械能守恒定律兩種表達式：〔1〕〔意義：前后狀態(tài)機械能不變〕〔2〕〔意義：勢能減少量等于動能的增加量〕系統(tǒng)機械能守恒時的處理方法：〔1〕〔意義：前后狀態(tài)系統(tǒng)總的機械能相等?！场?〕〔意義：系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)的動能〕〔3〕〔意義：A物體減少的機械能等于B物體的機械能〕能量轉(zhuǎn)化和守恒定律能源開發(fā)與利用：太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物能等能源能量轉(zhuǎn)化和守恒定律應(yīng)用：機車的啟動知識要點知識要點——預(yù)習和課堂學習認真閱讀、理解教材，嘗試把以下知識要點內(nèi)容補充完整，帶著自己預(yù)習的疑惑認真聽課學習。請在虛線局部填寫預(yù)習內(nèi)容，在實線局部填寫課堂學習內(nèi)容。課堂筆記或者其它補充填在右欄。詳細內(nèi)容請學習網(wǎng)校資源ID：#tbjx3#246529知識點一：功〔一〕功的概念〔1〕定義：物體受到力的作用，并且在的方向上發(fā)生了一段位移，我們說力對物體做了功。〔2〕功的定義式：W=〔3〕功的單位：國際制單位是焦耳，符號J?！?〕功是標量，只有大小，方向?！捕酬P(guān)于總功的計算一個物體往往同時在假設(shè)干個力作用下發(fā)生位移，每個力都可能做功，它們所做的功產(chǎn)生的效果，即是總功產(chǎn)生的效果?？偣Φ挠嬎阋话阌袃蓚€途徑：〔1〕對物體受力分析，求，再求合力做功——總功?！?〕對物體受力分析，確定每個力的方向〔或反方向〕上的位移，求出每個力所做的，然后再求它們的——總功。知識點二：功率〔一〕物理意義功率是表示做功的物理量。所謂做功快慢的實質(zhì)是物體〔或系統(tǒng)〕能量轉(zhuǎn)化的快慢?！捕彻β实拇笮×ψ龅墓妥鲞@些功所用時間的比值叫功率，即：P==，其中α是力與間的夾角這兩種表達形式在使用中應(yīng)注意：〔1〕是求一個力在t時間內(nèi)做功的功率?！?〕P=Fvcosα有兩種用法：①求某一時刻的瞬時功率。這時F是該時刻的作用力大小，v取值，對應(yīng)的P為F在該時刻的瞬時功率；②求某一段時間內(nèi)的平均功率。當v為某段時間〔位移〕內(nèi)的速度時，要求在這段時間〔位移〕內(nèi)F為恒力，對應(yīng)的P為F在該段時間內(nèi)的平均功率?！踩硻C車啟動兩種方式〔1〕恒定功率P0〔一般以額定功率〕的加速依公式P=Fv可知，P不變，隨著汽車速度v的增加，F(xiàn)只能逐漸；物體的加速度，盡管F減小，但F＞f，故汽車做加速度逐漸的速運動，直到a=；以后汽車做直線運動。當牽引力F=〔a=0〕時，汽車具有最大速度。〔2〕恒定牽引力的加速〔即恒定加速度啟動〕知識點三：重力勢能〔一〕重力勢能〔二〕重力做功跟重力勢能變化的關(guān)系重力勢能的變化過程，也是重力做功的過程，二者的關(guān)系為，表示在初位置的重力勢能，表示在末位置的重力勢能〔1〕當物體由高處運動到低處時，，說明重力做正功時，重力勢能，減少的重力勢能等于重力所做的功?！?〕當物體由低處運動到高處時，，說明重力做負功時〔即物體克服重力做功〕，重力勢能，增加的重力勢能等于克服重力所做的功。知識點四：動能定理〔一〕內(nèi)容力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。這個結(jié)論叫動能定理。另一表述：力對物體所做的總功等于物體動能的變化?！捕潮磉_式是外力所做的總功，、分別表示初、末狀態(tài)的動能。知識點五：機械能守恒定律〔一〕機械能物體的動能和勢能之和稱為物體的機械能?！矂菽馨亓菽芎蛷椥詣菽堋场捕硻C械能守恒定律〔1〕機械能守恒定律的內(nèi)容：在只有力或力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持，這叫做機械能守恒定律?！踩硻C械能守恒定律的三種表達式〔1〕守恒的觀點：，即初狀態(tài)的動能與勢能之和等于末狀態(tài)的動能與勢能之和。〔2〕轉(zhuǎn)化的觀點：，即動能的減少量等于勢能的量。〔3〕轉(zhuǎn)移觀點：，即由A、B兩個物體組成的系統(tǒng)中，A物體的機械能的減少量等于B物體機械能的量。知識點六：能量轉(zhuǎn)化和守恒定律〔一〕內(nèi)容能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式為其他形式，或者從一個物體到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持?！捕扯傻谋磉_式；〔三〕注意〔1〕某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量一定和增加量。〔2〕某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等?！菜摹彻κ悄芰哭D(zhuǎn)化的量度。做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。重力做功等于能的變化；合外力做功等于物體能的變化。經(jīng)典例題經(jīng)典例題——自主學習認真分析、解答以下例題，嘗試總結(jié)提升各類型題目的規(guī)律和技巧，然后完成舉一反三，以做到融會貫穿。無星號題目要求同學們必須掌握，為根底題型，一個星號的題目綜合性稍強。更多精彩和分析請學習網(wǎng)校資源ID：#tbjx26#246529類型一：功的計算問題例1．如下圖，兩物體與水平地面間動摩擦因數(shù)相同，他們的質(zhì)量相等，用力F1拉甲物體，用力F2推乙物體。兩種情況下兩物體均做勻速運動，經(jīng)相同位移，那么F1和F2對物體所做的功W1和W2它們的關(guān)系為〔〕A． B． C． D．無法比擬αα甲乙F1F2α思路點撥：比擬F1與F2做功的大小，根據(jù)做功的兩個要素，力和力的方向上的位移，位移相等，只須比擬F1與F2在水平位移方向上的分量?？偨Y(jié)升華：例2．如下圖，物體以一定的初速度沿水平面，由A點滑到B點，摩擦力做功為W1，假設(shè)該物體從沿兩斜面滑到。摩擦力做功為W2，物體與各接觸面的滑動摩擦因數(shù)均相同，那么〔〕A． B． C． D．不能確定思路點撥：物體由A滑到B還是由滑到?；瑒幽Σ亮κ亲枇?，對物體做負功。由A滑到B的過程，由滑到的過程，摩擦力是變力，只能分段求，再求合功。舉一反三：【變式】如下圖，質(zhì)量m的物體靜止在傾角為的斜面上，物體與斜面間的滑動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)在使斜面體向右水平勻速移動距離L，那么摩擦力對物體做功為：〔物體與斜面相對靜止〕〔〕A．0 B．C． D．類型二：機車啟動問題例3．汽車發(fā)動機的額定功率60千瓦，汽車的質(zhì)量5噸，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍。問：〔1〕汽車保持以額定功率從靜止起動后能到達的最大速度是多少？〔2〕汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速運動，這一過程能維持多長時間？思路點撥：據(jù)題意，汽車以額定功率起動。，起動的過程大，導(dǎo)至F??；小，直到F=f，；這過程車做加速度越來越小的加速運動，速度一直在增大，對應(yīng)時刻的速度是加速度過程的最后一個值，當然是最大值，而后就保持這個速度勻速運動。當F=f時速度最大。總結(jié)升華：舉一反三：【變式1】汽車的質(zhì)量為m，發(fā)動機的額定功率為P，汽車由靜止開始沿平直公路勻加速啟動，加速度為a，假定汽車在運動中所受阻力為f〔恒定不變〕，求汽車能保持做勻加速運動的時間。【變式2】質(zhì)量噸的機車，沿長為米、坡度為0.015的斜面向上運動，受阻力為車重的0.003倍，列車上坡后速度由20m/s減到10m/s，求機車的平均功率？〔g取10米/秒2〕類型三：動能定理的應(yīng)用例4．如下圖，質(zhì)量為m的小球被用細繩經(jīng)過光滑小孔而牽引在光滑水平面上做圓周運動，拉力為值時，小球仍做勻速圓周運動，轉(zhuǎn)動半徑為，求此過程中拉力F所做的功。思路點撥：細繩的拉力是變力，提供小球做勻速圓周運動的向心力，應(yīng)用動能定理列方程?？偨Y(jié)升華：舉一反三：【變式1】有一研究性學習小組研究了這樣一個課題：人從高處跳下超過多大高度時容易造成骨折。他們查得這樣一些資料：一般成人的脛骨的極限抗壓強度為p=1.5×108Pa，脛骨的最小面積S=3.2×10-4m2。假假設(shè)一個質(zhì)量為50kg的人，從一定的高度直膝雙足落地，落地時其重心又下降了約h=l.0×10-2m，請你估算一下：當這個高度H超過多少米時，就可能導(dǎo)致脛骨骨折〔計算結(jié)果保存兩位有效數(shù)字，取g=10m/s【變式2】一輛汽車的質(zhì)量是5×103kg，發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車所受阻力恒為5000N，如果汽車從靜止開始以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，功率到達最大后又以額定功率運動了一段距離后汽車到達了最大速度，在整個過程中，汽車運動了125m甲同學：乙同學：F=ma＋f=7500NW=Fs=7500×125J=9.375×105J請對上述兩位同學的解法做出評價，假設(shè)都不同意請給出你的解法。【變式3】雜技演員在進行“頂桿”表演時，用的是一根質(zhì)量可忽略不計的長竹竿，質(zhì)量為30kg的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時速度正好為零。竹竿底部與下面頂桿人肩部之間有一傳感器，傳感器顯示頂桿人肩部的受力情況如下圖，取g=10m/s2。求：〔1〕桿上的人下滑過程中的最大速度；〔2〕竹竿的長度。類型四：功能關(guān)系例5．如圖，質(zhì)量為、長度為的小車靜止在光滑的水平面上。質(zhì)量為的小物塊〔可視為質(zhì)點〕放在小車的最左端?，F(xiàn)用一水平恒力作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運動。物塊和小車之間的摩擦力為。物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為。在這個過程中，以下結(jié)論正確的選項是〔〕A．物塊到達小車最右端時具有的動能為B．物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為C．物塊克服摩擦力所做的功為D．物塊和小車增加的機械能為MMmFl思路點撥：此題主要分清能量的變化問題及做功問題?？偨Y(jié)升華：舉一反三：【變式】如下圖，AB為1/4圓弧軌道，BC為水平軌道，圓弧的半徑為R，BC的長度也是R.一質(zhì)量為m的物體，與兩個軌道間的動摩擦因數(shù)都為μ，當它由軌道頂端A從靜止開始下落時，恰好運動到C處停止，那么物體在AB段克服摩擦力所做的功為〔〕A．μmgR/2B．mgR/2C．mgRD．(1-μ)mgRAACB類型五：機械能、能量守恒問題例6．如下圖，水平傳送帶AB為L=21m，以6m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，臺面?zhèn)魉蛶交B接于B點，半圓形光滑軌道半徑R=1.25m，與水平臺面相切于C點，BC長S=5.5m，一質(zhì)量為m=1kg的小物塊〔可視為質(zhì)點〕，從A點無初速釋放，物塊與帶及臺面間的動摩擦因數(shù)〔1〕求物塊從A點一直向右運動到C點所用時間?！?〕試分析物塊能否越來圓心O等高的P點，假設(shè)能，物塊做斜拋還是平拋；假設(shè)不能，最終將停在離C點多遠處？思路點撥：此題過程比擬復(fù)雜，屬于單物體多過程問題，要注重過程的分解，定律、定理的選取?？偨Y(jié)升華：舉一反三：【變式1】如下圖，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角θ=30°，另一邊與地面垂直，頂上有一定滑輪。一柔軟的細線跨過定滑輪，兩端分別與物塊A和B連結(jié)，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m，開始時將B按在地面上不動，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A沿斜面下滑S距離后，細線突然斷了。求物塊B上升離地的最大高度H【變式2】將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力。圖甲表示小滑塊〔可視為質(zhì)點〕沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面內(nèi)點之間來回滑動。點與O點連線與豎直方向之間夾角相等且都為，均小于100，圖乙表示滑塊對器壁的壓力F隨時間t變化的曲線，且圖中t＝0為滑塊從A點開始運動的時刻。試根據(jù)力學規(guī)律和題中〔包括圖中〕所給的信息，求小滑塊的質(zhì)量、容器的半徑及滑塊運動過程中的守恒量。〔g取10m／s2〕【變式3】如下圖，傾角θ=30°的光滑斜面固定于光滑水平面上，斜面與水平面的連接處是光滑圓弧，在斜面上距水平面高分別為h=0.2m和H=0.8m的兩個位置同時由靜止釋放兩個物體A和B〔均可看成是質(zhì)點〕。g取10m/s2，求：〔1〕A、B兩物體滑到水平面時的速度大小和；〔2〕從開始釋放A、B兩物體到B的物體上追上A物體所用的總時間t。要想學習成績好，總結(jié)測評少不了！課后復(fù)習是學習不可或缺的環(huán)節(jié)，它可以幫助我們穩(wěn)固學習效果，彌補知識缺漏，提高學習能力。三、總結(jié)與測評要想學習成績好，總結(jié)測評少不了！課后復(fù)習是學習不可或缺的環(huán)節(jié)，它可以幫助我們穩(wěn)固學習效果，彌補知識缺漏，提高學習能力?？偨Y(jié)規(guī)律和方法總結(jié)規(guī)律和方法——強化所學認真回憶總結(jié)本局部內(nèi)容的規(guī)律和方法，把以下內(nèi)容補充完整，熟練掌握技能技巧。相關(guān)內(nèi)容請學習網(wǎng)校資源ID：#tbjx26#246529〔一〕判斷做功問題先要進行受力分析，注意力的方向與的關(guān)系，并分清哪些力做功哪些力不做功等問題。〔二〕在機車啟動問題中，分清以哪種方式啟動是關(guān)鍵，然后分別利用兩種不同的方式去解決實際問題。〔三〕用動能定理解決變力做功的方法：一般不直接求功，而是分析變化再由動能定理求功?！菜摹澈贤饬π≤囎龅墓Φ扔谖矬w能的變化；除重力以外的力做的功等于系統(tǒng)能的增加?！参濉吃诮鉀Q單物體多過程問題時，首先要分清物體的運動過程，做好受力分析，把多過程分解為多個單過程，注意每個單過程的點。成果測評現(xiàn)在來檢測一下學習的成果吧！請到網(wǎng)校測評系統(tǒng)成果測評現(xiàn)在來檢測一下學習的成果吧！請到網(wǎng)校測評系統(tǒng)和模擬考試系統(tǒng)進行相關(guān)知識點的測試。知識點：機械能測評系統(tǒng)分數(shù)：模擬考試系統(tǒng)分數(shù)：如果你的分數(shù)在80分以下，請進入網(wǎng)校資源ID：#cgcp0#246529做根