新教材同步系列2024春高中物理第八章機械能守恒定律本章小結課件新人教版必修第二冊

第八章機械能守恒定律本章小結構建知識網(wǎng)絡歸納專題小結1．功的計算(1)定義法求功：恒力對物體做功大小的計算式為W＝Flcosα，式中α為F、l二者之間的夾角．由此可知，恒力做功大小只與F、l、α這三個量有關，與物體是否還受其他力、物體的運動狀態(tài)等因素無關．(2)利用功率求功：此方法主要用于在發(fā)動機功率保持恒定的條件下，求牽引力做的功．專題

功和功率的計算(3)利用動能定理W合＝ΔEk計算總功或某個力的功，特別是變力的功．(4)根據(jù)“功是能量轉化的量度”求解．2．功率的計算例1

(多選)(2023年廣州華師附中期末)放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度－時間圖像和該拉力的功率－時間圖像分別如圖甲、乙所示，下列說法正確的是 (

)A．0～6s內(nèi)物體位移大小為30mB．0～6s內(nèi)拉力做的功為60JC．合力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s內(nèi)做的功相等答案：ACD1．研究對象的單一性動能定理的研究對象是單個物體(或物體系).2．參考系的唯一性動能定理的功、速度、位移均是相對于地球而言的．3．合力做功對動能變化的決定性合外力對物體做功與物體動能的變化具有密切的因果關系，合外力做的功是物體動能改變的原因，是動能變化的決定性因素．專題

動能定理及其應用4．與機械能守恒定律的統(tǒng)一性動能定理在只考慮重力或彈力做功的前提下，研究其他形式的能與動能之間的轉化或物體之間動能的轉移，與機械能守恒定律是統(tǒng)一的．例2

如圖所示，摩托車運動員從高度h＝5m的高臺上水平飛出，跨越L＝10m的壕溝．摩托車以初速度v0從坡底沖上高臺的過程歷時t＝5s，發(fā)動機的功率恒為P＝1.8kW.已知人和車的總質量為m＝180kg(可視為質點)，忽略一切阻力，g取10m/s2.(1)要使摩托車運動員從高臺水平飛出剛好越過壕溝，求他離開高臺時的速度大小．(2)欲使摩托車運動員能夠飛越壕溝，其初速度v0至少應為多大？(3)為了保證摩托車運動員的安全，規(guī)定飛越壕溝后摩托車著地時的速度不得超過26m/s，那么摩托車飛離高臺時的最大速度vmax應為多少？解析：(1)若摩托車運動員從高臺水平飛出剛好越過壕溝，由平拋運動規(guī)律可知水平方向有L＝vht，聯(lián)立兩式，得vh＝10m/s.答案：(1)10m/s

(2)10m/s

(3)24m/s應用動能定理的注意事項(1)明確研究對象和研究過程，找出始、末狀態(tài)的速度．(2)對物體進行正確的受力分析(包括重力、彈力等)，明確各力的做功大小及正、負情況．(3)在計算功時，要注意有些力不是全過程都做功的，必須根據(jù)不同情況分別對待，求出總功．(4)若物體運動過程中包含幾個不同的物理過程，解題時，可以分段考慮，也可視為一個整體過程，根據(jù)動能定理求解．1．機械能守恒的判斷(1)對某一物體，若只有重力(或彈力)做功，其他力不做功(或其他力做功的代數(shù)和為0)，則該物體的機械能守恒．(2)對某一系統(tǒng)，一般利用能量轉化的觀點來判斷機械能是否守恒．若物體間只有動能、重力勢能及彈性勢能相互轉化，系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機械能的傳遞，機械能也沒有轉變成其他形式的能(如沒有內(nèi)能產(chǎn)生)，則系統(tǒng)的機械能守恒．專題

機械能守恒定律及其應用2．利用機械能守恒定律解題常用的表達式(1)系統(tǒng)的末態(tài)機械能等于初態(tài)機械能，即E2＝E1.(2)系統(tǒng)動能的增加(或減少)等于勢能的減少(或增加)，即Ek增＝Ep減．(3)若系統(tǒng)由A、B兩部分組成，則A增加(或減少)的機械能等于B減少(或增加)的機械能，即EA增＝EB減．例3如圖所示，質量分別為m、2m的a、b兩物塊用不計質量的細繩相連接，懸掛在定滑輪的兩側，不計滑輪質量和一切摩擦．開始時a、b兩物塊距離地面高度相同，用手托住物塊b，然后將其由靜止釋放，直至a、b物塊間高度差為h.在此過程中，下列說法正確的是(重力加速度為g) (

)A．物塊a的機械能守恒C．物塊b的重力勢能減少量等于它克服細繩拉力所做的功D．物塊a的重力勢能增加量小于其動能增加量答案：B力學中幾種常用的功能關系專題

功能關系合外力的功動能變化重力的功重力勢能變化彈簧彈力的功彈性勢能變化除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力外的其他力的功機械能變化一對滑動摩擦力的總功內(nèi)能變化例4

(2023年中山二中月考)一質量為m的小球，從地面附近的某高度處以初速度v水平拋出，除重力外小球還受一水平恒力作用，經(jīng)過一段時間，小球的速度大小變?yōu)?v，方向豎直向下，小球還未到達地面．在此過程中

(

)答案：B典練素養(yǎng)提升1．[模型建構、科學推理]跳臺滑雪是一種勇敢者的運動，運動員穿專用滑雪板從跳臺飛出，在空中飛行一段距離后著陸．某運動員從跳臺A處沿水平方向飛出在斜坡B處著陸，如圖所示．不計空氣阻力．運動員從A至B的過程中

(

)A．重力做正功B．重力做負功C．重力不做功D．重力先做正功后做負功【答案】A【解析】運動員從A至B的過程中，高度下降，重力勢能減小，重力做正功，A正確．2．[模型建構、科學推理]在平直公路上以一定速率(約為5m/s)行駛的自行車所受阻力為車和人總重量的0.02，如圖所示，則騎車人的功率最接近于(車和人的總質量約為100kg，g取10m/s2) (

)A．0.1kW B．1×103kWC．1kW D．10kW【答案】A【解析】因為車速v＝5m/s，騎車時的牽引力F＝f＝0.02×100×10N＝20N，所以功率P＝Fv＝20×5W＝100W，即0.1kW，A正確．3．[科學推理]如圖所示，一根放置于水平地面的輕質彈簧一端固定在豎直的墻壁上，處于原長時另一端位于C點，一質量為1kg的物體以4m/s的初速度從水平地面的A點處向右運動，物體可視為質點，壓縮彈簧反彈后剛好停在了AC的中點B，已知物塊與水平地面的動摩擦因數(shù)為0.2，A、C之間的距離為2m，則整個過程中彈簧的最大彈性勢能為

(

)A．3J B．4JC．5J D．6J【答案】A4．[科學推理]一小球以一定的初速度從圖示位置進入光滑的軌道，小球先進入圓軌道1，再進入圓軌道2.圓軌道1的半徑為R，圓軌道2的半徑是軌道1的1.8倍，小球的質量為m.若小球恰好能通過軌道2的最高點B，則小球在軌道1上經(jīng)過最高點A處時對軌道的壓力為 (

)A．2mg B．3mg

C．4mg D．5mg【答案】C5．[模型建構、科學推理]如圖，與水平面夾角θ＝37°的斜面和半徑R＝0.4m的光滑圓軌道相切于B點，且固定于豎直平面內(nèi)．滑塊從斜面上的A點由靜止釋放，經(jīng)B點后沿圓軌道運動．通過最高點C時軌道對滑塊的彈力為零．已知滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)μ＝0.25.(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)滑塊在C點的速度大小vC；(2)滑塊在B點的速度大小vB；(3)A、B兩點間的高度差h.6．[模型建構、科學推理]如圖所示，豎直平面內(nèi)固定著由兩個半徑均為R的四分之一圓弧構成的細管道ABC，圓心連線O1O2水平．輕彈簧左端固定在豎直擋板上，右端靠著質量為m的小球(小球的直徑略小于管道內(nèi)徑)，長為R