5-2013高三物理第一輪總復(fù)習(xí)課件五：機械能

高三物理第一輪總復(fù)習(xí)第五章機械能（2013屆）第五章機械能考綱下載內(nèi)容要求1.功和功率Ⅱ2.動能和動能定理Ⅱ3.重力做功與重力勢能Ⅱ4.機械能守恒定律及其應(yīng)用Ⅱ?qū)嶒炓惶骄縿幽芏ɡ韺嶒灦炞C機械能守恒定律章前考綱統(tǒng)覽考綱解讀綜合分析近三年新課標高考試題，高考命題在本章呈現(xiàn)以下規(guī)律：1、從題型看，選擇題和計算題均有；從知識角度看，對功、功率、重力勢能等概念的理解多以選擇題的型式考查，對動能定理、機械能守恒定律及功能關(guān)系的考查多以計算題的型式考查。2、動能定理、機械能守恒定律的應(yīng)用是高考的重點考查內(nèi)容之一，大部分試題與牛頓運動定律、圓周運動、平拋運動及電磁學(xué)知識相聯(lián)系，試題設(shè)計思路隱蔽，過程復(fù)雜，綜合性強，難度較大。根據(jù)新課標近幾年的出題情況，為體現(xiàn)新課標的理念，在今后的高考命題中，可能突出問題的探究性，把考查點與生產(chǎn)、生活、科技相結(jié)合將是高考命題的一個方向，實驗仍將會在探究功能關(guān)系上做文章。第一課時功功率一、功1、定義：物體受到力的作用，并在力的方向上發(fā)生一段位移，就說該力對物體做了功．2、做功的兩個必要條件：做功的兩個必要條件是力和物體在力的方向上的位移，兩者缺一不可．功是過程量，即做功必定對應(yīng)一個過程(位移)，應(yīng)明確是哪個力在哪一個過程做的功．3、公式：W＝Fscosα.4、功的正負：功是標量，但有正、負之分．⑴當(dāng)0≤α＜90°時，W＞0，力對物體做正功．⑵當(dāng)90°＜α≤180°時，W＜0，力對物體做負功，也可說物體克服該力做了功．⑶當(dāng)α＝90°時，W＝0，力對物體不做功．②根據(jù)力和瞬時速度方向的夾角判斷．此法常用于判斷質(zhì)點做曲線運動時變力的功，夾角為銳角時做正功，夾角為鈍角時做負功．夾角為直角時不做功．⑷功的正、負的判斷①根據(jù)力和位移的方向的夾角判斷，此法常用于恒力做功的判斷．5、功的計算⑴恒力及合力做功的計算①恒力的功：直接用公式W＝Fscosα計算．②合外力的功a、先求合外力F合，再應(yīng)用公式W合＝F合·scosα求功，其中α為合力F合與位移s的夾角．一般適用于整個過程中合力恒定不變的情況．b．分別求出每個力的功W1、W2、W3…再應(yīng)用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合外力的功．這種方法一般適用于在整個過程中，某些力分階段作用的情況．c．利用動能定理或功能關(guān)系求解．⑵變力做功的計算①當(dāng)變力的功率P一定時，可用W＝Pt求功，如機車恒功率啟動時．②將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功a．當(dāng)力的大小不變，而方向始終與運動方向相同或相反時，這類力的功等于力和路程(不是位移)的乘積．如滑動摩擦力做功、空氣阻力做功等．b．當(dāng)力的方向不變，大小隨位移做線性變化時，可先求出力對位移的平均值，再由計算，如彈簧彈力做功．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．圖中(a)圖表示恒力F做的功W，(b)圖表示變力F做的功W.④用動能定理W＝ΔEk或功能關(guān)系W＝ΔE，即用能量的增量等效代換變力所做的功．(也可計算恒力的功)如圖所示，A、B疊放著，A用繩系在固定的墻上，用力F拉著B向右移動，則下列說法中正確的是(A未脫離B)()A．拉力F對B做正功B．繩的拉力對A不做功C．B給A的摩擦力對A做正功D．A給B的摩擦力對B做負功ABD例與練某物體同時受到三個力作用而做勻減速直線運動，其中F1

與加速度a的方向相同，F(xiàn)2

與速度v

的方向相同，F(xiàn)3

與速度

v的方向相反，則（）A．F1對物體做正功B．F2對物體做正功C．F3對物體做正功D．合外力對物體做負功BD例與練如圖所示，用恒力F通過光滑的定滑輪把靜止在水平面上的物體(大小可忽略)從位置A拉到位置B，物體的質(zhì)量為m，定滑輪離水平地面的高度為h，物體在位置A、B時細繩與水平方向的夾角分別為θ1

和θ2，求繩的拉力對物體做的功。答案：例與練如圖所示，物體沿弧形軌道滑下后進入足夠長的水平傳送帶，傳送帶以如圖所示方向勻速運轉(zhuǎn)，則傳送帶對物體做功情況不可能是(

)A．始終不做功B．先做負功后做正功C．先做正功后不做功D．先做負功后不做功B例與練用水平拉力拉著滑塊沿半徑為R的水平圓軌道運動一周，如圖所示，已知物塊與軌道間的滑動摩擦系數(shù)為μ，物塊質(zhì)量為m，求此過程中摩擦力做的功。RO答案：W=μmg2πR例與練θhμ<tanθh設(shè)碰撞時機械能沒有損失，物體最后靜止，求通過的路程。如圖所示，質(zhì)量為M、長度為L

的木板靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為

m

的小物體(可視為質(zhì)點)放在木板上最左端，現(xiàn)用一水平恒力F

作用在小物體上，使物體從靜止開始做勻加速直線運動．已知物體和木板之間的摩擦力為f

。當(dāng)物體滑到木板的最右端時，木板運動的距離為x，則在此過程中（）A．力F對物體做功大小為F(L＋x)B．摩擦力對物體做功為－fLC．摩擦力對物體做功為－fxD．摩擦力對木板做功為fxAD例與練物體沿直線運動的v－t關(guān)系如圖所示，已知在第1s內(nèi)合外力對物體做的功為W，則（）A．從第1s末到第3s末合外力做功為4WB．從第3s末到第5s末合外力做功為－2WC．從第5s末到第7s末合外力做功為WD．從第3s末到第4s末合外力做功為－0.75WCD例與練二、功率1、定義：功跟完成這些功所用時間的比值叫做功率⑴P=W/t，P為時間t內(nèi)的平均功率2、公式：⑵（α為F與v的夾角）①v為平均速度則P為平均功率②v為瞬時速度則P為瞬時功率3、單位：瓦特(W)，1W＝1J/s4、物理意義：功率描述做功的快慢，功率大則做功快，功率小則做功慢。5、額定功率：機械正常工作的最大輸出功率叫額定功率，一般在機械的銘牌上標明6、實際功率：機械實際工作時輸出的功率．要求小于等于額定功率質(zhì)量為m的物體沿傾角為α的固定斜面滑到底端時的速度大小為v，此時重力的瞬時功率為（）A．B．C．D．B例與練從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體，物體在空中運動3s落地，不計空氣阻力，取g=10m/s2，則物體落地時重力的瞬時功率是多少？答案：P=Fv=mgvy=mg2t=300w落地時重力的平均功率多少？例與練質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則()A.3t0時刻的瞬時功率為5F02t0/(2m)B.3t0時刻的瞬時功率為15F02t0/(m)C.在t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為

23F02t0/(4m)D.在t=0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為

25F02t0/(6m)BD例與練類型1：機車以恒定功率P啟動P＝Fv發(fā)動機的實際功率發(fā)動機的牽引力機車的瞬時速度當(dāng)F=F阻時，a＝0

，v達到最大

保持vm勻速vF＝vPa＝mF－F阻↑→↓↑→→↓↓vm＝F阻P加速度逐漸減小的變加速直線運動勻速直線運動三、機車啟動問題

先做加速度逐漸減小的變加速直線運動，最終以速度做勻速直線運動。vm＝F阻Pvt0vm機車以恒定功率啟動的v－t

圖象兩個常用公式：（1）瞬時加速度公式:（2）最大速度公式：vm＝F阻P發(fā)動機做的功只能用W=Pt計算，不能用W=Fs計算（因為F為變力）類型2：機車以恒定加速度a啟動當(dāng)F=F阻時，a＝0

，v達到最大

保持vm勻速F＝vP額a＝mF－F阻↑→↓v↑↓→→↓vm＝F阻P額加速度逐漸減小的變加速直線運動勻速直線運動a＝mF－F阻→→→→F→v↑P＝Fv↑↑→當(dāng)P=P額時，保持P額繼續(xù)加速勻加速直線運動機車以恒定加速度啟動的v－t圖

先做勻加速直線運動，再做加速度逐漸減小的變加速直線運動，最終以速度做勻速直線運動。vt0vm＝F阻P額vm做勻加速運動只能維持一段時間,在這段時間內(nèi)牽引力的功率隨時間的增大而增大,當(dāng)增大到額定功率時,勻加速運動結(jié)束。t1關(guān)于汽車在水平路上運動，下列說法中正確的是()A．汽車以額定功率啟動，在速率達到最大以前，加速度是在不斷增大的B．汽車以恒定加速度啟動，在速度達到最大以前，牽引力是不斷增大的C．汽車啟動后以最大速度行駛，則牽引力等于阻力D．汽車以最大速度行駛后，若要減小速度，可減小牽引功率例與練CD汽車發(fā)動機的功率為60kW，若其總質(zhì)量為5t，在水平路面上行駛時，所受阻力恒為車重的0.1倍，g取10m/s2。(1)汽車保持其額定功率不變，從靜止起動后能達到的最大速度是多大？當(dāng)汽車的加速度為2m/s2時，速度多大？當(dāng)汽車的速度為6m/s時，加速度是多大？(2)若汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，問這一過程能維持多長時間？例與練答案：(1)vm=12m/s;v=4m/s;a=1m/s2(2)t=16s第二課時動能動能定理一、動能1、定義：物體由于運動而具有的能．2、表達式：3、矢標性：標量．4、單位：焦耳，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.5、瞬時性：因為v是瞬時速度．6、相對性：物體的動能相對于不同的參考系一般不同二、動能定理1、內(nèi)容：合外力對物體所做的功等于物體動能的改變量．2、表達式：3、適用范圍：直線運動、曲線運動、恒力做功、變力做功、各個力同時做功、分段做功均可用動能定理．4、注意：動能定理說明外力對物體所做的總功和動能變化間的一種因果關(guān)系和數(shù)量關(guān)系，不可理解為功轉(zhuǎn)變成了物體的動能．5、運用動能定理解題的一般步驟：①明確研究對象和運動過程．②分析受力及各力做功的情況．③明確初、末狀態(tài)的動能．④列出動能定理方程，并求解．如圖所示，一質(zhì)量為2kg的鉛球從離地面2m高處自由下落，陷入沙坑2cm深處，求沙子對鉛球平均阻力的大小．(g取10m/s2)答案：2020N例與練質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點時，繩子的張力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為()A、(1/4)mgRB、(1/3)mgRC、(1/2)mgRD、mgRC例與練一物塊以5m/s的初速度從曲面的A點開始下滑，運動到B點時的速度為5m/s，若物塊以6m/s的初速度仍從A點開始下滑，它運動到B點的速度（）A、大于6m/sB、小于6m/sC、等于6m/sD、無法確定ABB例與練用汽車從井下提重物，重物質(zhì)量為m，定滑輪高為H，如圖所示，已知汽車由A點靜止開始運動至B點時的速度為v，此時輕繩與豎直方向夾角為

，這一過程中輕繩的拉力做功多大？解析：繩對重物的拉力為變力，應(yīng)用動能定理列方程。以重物為研究對象：

WT-mgh=(1/2)mvm2

由圖所示，重物的末速度vm與汽車在B點的速度v沿繩方向的分速度相同，則

vm=vsin

h=H/cos

-H

聯(lián)立以上各式解得：

WT=mgH(1-os)/cos

+(1/2)mv2sin2

。例與練(2010年全國卷Ⅱ)如圖，MNP為豎直面內(nèi)一固定軌道，其圓弧段MN與水平段NP相切于N，P端固定一豎直擋板．M相對于N的高度為h，NP長度為s.一物塊自M端從靜止開始沿軌道下滑，與擋板發(fā)生一次完全彈性碰撞后停止在水平軌道上某處．若在MN段的摩擦可忽略不計，物塊與NP段軌道間的滑動摩擦因數(shù)為μ，求物塊停止的地方與N點距離的可能值．解析：沒有滑上圓弧就靜止：滑上圓弧后靜止：例與練答案：1600m一列車的質(zhì)量是5.0×105kg，在平直的軌道上以額定功率3000kW加速行駛，當(dāng)速度由10m/s加速到所能達到的最大速度30m/s時，共用了2min，則在這段時間內(nèi)列車前進的距離是多少？(設(shè)阻力恒定)例與練如圖所示，木板可繞固定水平軸O轉(zhuǎn)動．木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置，木板上的物塊始終相對于木板靜止．在這一過程中，物塊的重力勢能增加了2J．用N表示物塊受到的支持力，用f表示物塊受到的摩擦力．在此過程中，以下判斷正確的是（）A．N和f對物塊都不做功B．N對物塊做功為2J，f對物塊不做功C．N對物塊不做功，f對物塊做功為2JD．N和f對物塊所做功的代數(shù)和為0B例與練如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長L的細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將小球拉到細線與豎直方向成θ角的位置．在此過程中，拉力F做的功各是多少？(1)用F緩慢地拉；()(2)F為恒力；()(3)若F為恒力，而且拉到該位置時小球的速度剛好為零．()可供選擇的答案有A．FLcosθB．FLsinθC．FL(1－cosθ)D．mgL(1－cosθ)例與練BDBD如圖所示，一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，如果在運動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力F的作用，已知力F的大小為F＝kv(k為常數(shù)，v為環(huán)的運動速度)，則環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功(假設(shè)桿足夠長)可能為(

)F例與練ABD第三課時機械能機械能守恒定律一、重力勢能1、重力做功的特點：重力做功與路徑無關(guān)，與初、末位置在豎直方向上的高度差有關(guān)，大小WG＝mgh.2、重力勢能⑴概念：物體處于一定的高度而具有的能．⑵表達式：Ep＝mgh.⑶重力勢能的正、負：由于重力勢能是標量，故其正、負表示勢能的大小．⑷相對性：重力勢能具有相對性，h是物體的重心到參考平面(零勢能面)的高度．3、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：WG＝－ΔEp.二、彈性勢能1、概念：物體因為發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能．2、彈簧彈性勢能大小：與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)．3、彈力做功與彈性勢能的變化：彈力做正功，物體的彈性勢能減小，彈力做負功，物體的彈性勢能增加．表達式為W＝－ΔEp.三、機械能及其守恒定律1、機械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能．物體的機械能為其動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)之和．2、內(nèi)容：在只有重力做功的情況下，物體的動能與重力勢能可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變．如果還有彈力做功，則發(fā)生動能、重力勢能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量仍保持不變．3、表達式：⑴從能量守恒的觀點：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2，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。⑵從能量轉(zhuǎn)化的觀點：

Ek=-

Ep，即動能的增加量等于勢能的減少量。⑶從能量轉(zhuǎn)移的觀點：

EA=-

EB，即A物體機械能的增加量等于B物體機械能的減少量。4、對機械能守恒條件的理解機械能守恒的條件是：只有重力或彈簧彈力做功?？梢詮囊韵氯齻€方面理解：⑴只受重力作用，例如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運動，物體的機械能守恒．⑵受其他力，但其他力不做功，只有重力或彈簧彈力做功．例如物體沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物體的機械能守恒．⑶除重力或彈簧彈力之外，還有其他力做功，但其他力做功的總和為零，物體的機械能不變．⑴利用機械能的定義判斷：(直接判斷)若物體在水平面上勻速運動，其動能、勢能均不變，機械能不變．若一個物體沿斜面勻速下滑，其動能不變，重力勢能減少，其機械能減少．5、判斷機械能是否守恒的幾種方法⑷對一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非題目特別說明，否則機械能必定不守恒．⑶用能量轉(zhuǎn)化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機械能守恒．⑵用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重力(或彈簧的彈力)做功，雖受其他力，但其他力不做功，機械能守恒．下列物體運動過程中滿足機械能守恒的是(

)A．跳傘運動員張開傘后，在空中勻速下降B．忽略空氣阻力，物體豎直上拋C．火箭升空D．拉著物體沿光滑斜面勻速上升B例與練如圖所示，在水平臺面上的A點，一個質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出，不計空氣阻力，求它到達臺面下h處的B點時速度的大?。鸢福?2010年上海卷)高臺滑雪運動員騰空躍下，如果不考慮空氣阻力，則下落過程中該運動員機械能的轉(zhuǎn)換關(guān)系是（）A．動能減少，重力勢能減少B．動能減少，重力勢能增加C．動能增加，重力勢能減少D．動能增加，重力勢能增加C例與練如圖所示，小球自a點由靜止自由下落，到b點時與彈簧接觸，到c點時彈簧被壓縮到最短，若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由a→b→c的運動過程中（）A．小球的機械能守恒B．小球和彈簧總機械能守恒C．小球在b點時動能最大D．小球b→c的運動過程中加速度先減小后增大BD例與練在如圖所示的物理過程中，固定軸光滑，水平面光滑，空氣阻力忽略不計。甲、乙、丁小球從圖示位置釋放．丙圖最后A車帶動B車運動，則關(guān)于幾個物理過程，下列判斷中正確的是(

)A．甲圖中小球機械能守恒B．乙圖中小球A的機械能守恒C．丙圖中兩車組成的系統(tǒng)機械能守恒D．丁圖中小球的機械能守恒甲乙丙丁例與練A如圖所示，物塊、斜面和水平面都是光滑的，物塊從靜止開始沿斜面下滑過程中，物塊機械能是否守恒？系統(tǒng)機械能是否守恒？解析：以物塊和斜面組成的系統(tǒng)為研究對象，很明顯物塊下滑過程中系統(tǒng)不受摩擦和介質(zhì)阻力，故系統(tǒng)機械能守恒．又由斜面將向左運動，即斜面的機械能將增大，故物塊的機械能一定將減少．例與練

如下圖所示，總長為L的光滑勻質(zhì)的鐵鏈，跨過一光滑的輕質(zhì)小定滑輪，開始時底端相齊，當(dāng)略有擾動時某一端下落，則鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間，其速度多大？oＥＰ=0重心v重心

解：鐵鏈下滑過程機械能守恒。初態(tài)機械能為：末態(tài)機械能為：根據(jù)機械能守恒E1=E2解得：選初態(tài)重心所在平面為零勢能面。設(shè)單位長度的質(zhì)量為m0

則:例與練如圖所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角

=30

，另一邊與水平地面垂直，頂上有一定滑輪，一柔軟的細繩跨過定滑輪，兩端分別與物體A和B連接，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，若A沿斜面下滑s距離時，細繩突然斷了。求物體B上升的最大高度H。(B始終不與定滑輪相碰)θAB例與練解析：從靜止到繩斷系統(tǒng)機械能守恒：繩斷后對B有：如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的軌道，由一段斜直軌道和圓形軌道分別與水平面相切連接而成，各接觸面都是光滑的，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上A點處由靜止開始下滑，恰好通過圓形軌道最高點D。物塊通過軌道連接處B、C時無機械能損失。求：⑴小物塊通過圓形軌道最低點C時軌道對物塊的支持力N的大小⑵A點距水平面的高度h.例與練解析：⑴在D點依題意有：物塊從C點運動到D點過程中，機械能守恒，有：由以上兩式解得：在C點有：得：得：物塊從A點運動到C點過程中，機械能守恒，有：解得：如圖所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC，其半徑R=0.5m，軌道在C處與水平地面相切。在C處放一小物塊，給它一水平向左的初速度v0=5m/s,結(jié)果它沿CBA運動，通過A點，最后落在水平地面上的D點，求C、D間的距離s。取重力加速度g=10m/s2。答案:1m例與練如圖所示，光滑固定的豎直桿上套有一個質(zhì)量m＝0.4kg的小物塊A，不可伸長的輕質(zhì)細繩通過固定在墻壁上、大小可忽略的定滑輪D，連接小物塊A和小物塊B，虛線CD水平，間距d＝1.2m，此時連接小物塊A的細繩與豎直桿的夾角為370，小物塊A恰能保持靜止．現(xiàn)在在小物塊B的下端掛一個小物塊Q(未畫出)，小物塊A可從圖示位置上升并恰好能到達C處．不計摩擦和空氣阻力，cos370＝0.8、sin370＝0.6，重力加速度g取10m/s2。求：(1)小物塊A到達C處時的加速度大小；(2)小物塊B的質(zhì)量；(3)小物塊Q的質(zhì)量．例與練解析：(1)當(dāng)小物塊A到達C處時，由受力分析可知：水平方向受力平衡，豎直方向只受重力作用，所以小物塊A的加速度a＝g＝10m/s2.(2)設(shè)小物塊B的質(zhì)量為mB，繩子拉力為T；根據(jù)平衡條件：Tcos370＝mgT＝mBg聯(lián)立解得mB＝0.5kg.（3）設(shè)小物塊Q的質(zhì)量為m0，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒得：mghAC=(mB+m0)ghBhAC=dcot370=1.6mhB=(d/sin370)-d=0.8m解得：m0=0.3kg內(nèi)壁及邊緣光滑的半球形容器，半徑為R，質(zhì)量為M和m的兩個小球用不可伸長的細線相連，現(xiàn)將M由靜止從容器邊緣內(nèi)側(cè)釋放，如圖所示，試計算M滑到容器底時，兩者的速率各為多大？MmR解析：此過程系統(tǒng)機械能守恒，有：解得：例與練mM450vmvMvm如圖可知：如圖所示，光滑圓柱被固定在水平平臺上，用輕繩跨過圓柱體與兩小球m1、m2相連(m1、m2分別為它們的質(zhì)量)，開始時讓m1放在平臺上，兩邊繩繃直，兩球從靜止開始m1上升，m2下降，當(dāng)m1上升到圓柱的最高點時，繩子突然斷裂，發(fā)現(xiàn)m1恰能做平拋運動拋出．求m2應(yīng)為m1的多少倍？例與練解析：m1與m2組成的系統(tǒng)機械能守恒由題意知：動能增加量為：重力勢能改變量為：到最高點繩子突然斷裂，m1恰能做平拋運動拋出，有：由以上各式解得：如圖所示，質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤。開始時各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向。現(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的物體C并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，已知它恰好能使B離開地面但不繼續(xù)上升。若將C換成另一個質(zhì)量為(m1+m3)的物體D，仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則這次B剛離地時D的速度的大小是多少？(已知重力加速度為g)例與練答案：(2010年上海卷)如圖，ABC和ABD為兩個光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面，C、D、E在同一豎直線上，D點距水平面的高度為h，C點高度為2h，一滑塊從A點以初速度v0

分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出．(1)求滑塊落到水平面時，落點與E點間的距離sC

和sD.(2)為實現(xiàn)sC＜sD，v0

應(yīng)滿足什么條件？例與練第四課時功能關(guān)系能的轉(zhuǎn)化和守恒一、功能關(guān)系1、功能關(guān)系功是能量轉(zhuǎn)化的量度．即物體做了多少功就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化，而且能的轉(zhuǎn)化必須通過做功來實現(xiàn)．2、功和能的幾種表達形式⑴功和動能的關(guān)系：所有外力對物體所做功的代數(shù)和等于物體動能的增加量．⑵功和勢能的關(guān)系：克服重力所做的功等于物體重力勢能的增加量；彈簧彈力所做的功等于物體彈性勢能的減少量．⑶功和機械能的關(guān)系：除重力(彈簧彈力)之外的其他力所做的功等于物體機械能的增加量．常見幾種功能關(guān)系相對路程二、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律1、內(nèi)容：能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量保持不變．⑴某種形式的能減少，一定存在另一種形式的能增加，且減少量和增加量相等．2、可以從兩個方面來理解：⑵某個物體的能量減少，一定存在另一個物體的能量增加．且減少量和增加量相等．已知貨物的質(zhì)量為m，在某段時間內(nèi)起重機將貨物以a的加速度加速升高h，則在這段時間內(nèi)敘述正確的是(重力加速度為g)(

)A．貨物的動能一定增加mah－mghB．貨物的機械能一定增加mahC．貨物的重力勢能一定增加mahD．貨物的機械能一定增加mah＋mghD例與練三、摩擦力做功與機械能、內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系1、靜摩擦力做功的特點(1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功(2)相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零(3)靜摩擦力做功時，只有機械能的相互轉(zhuǎn)移，不會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2、滑動摩擦力做功的特點(1)滑動摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功(2)相互間存在滑動摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果：①機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能②有一部分機械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，另外部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(3)摩擦生熱的計算：Q＝fs相對一木塊靜止在光滑水平面上，被水平方向飛來的子彈擊中，子彈進入木塊的深度為2cm，木塊相對于桌面移動了1cm，設(shè)木塊對子彈的阻力恒定，則產(chǎn)生的熱能和子彈損失的動能之比是多少？例與練如圖所示，質(zhì)量為m

的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程下列說法正確的是（）A、電動機多做的功為B、傳送帶克服摩擦力做功為C、傳送帶克服摩擦力做功為D、電動機增加的功率為μmgv例與練BD如圖所示，質(zhì)量m＝1kg的物體從高為h＝0.2m的光滑軌道上P點由靜止開始下滑，滑到水平傳送帶上的A點，物體和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，傳送帶AB之間的距離為L＝5m，傳送帶一直以v＝4m/s的速度勻速運動(g取10m/s2)，求：(1)物體從A運動到B的時間是多少？(2)物體從A運動到B的過程中，摩擦力對物體做了多少功？(3)物體從A運動到B的過程中，產(chǎn)生多少熱量？(4)物體從A運動到B的過程中，帶動傳送帶轉(zhuǎn)動的電動機多做了多少功？例與練解析：(1)物體下滑到A點的速度為v0，由機械能守恒定律物體在摩擦力作用下先勻加速運動，后做勻速運動，物體從A運動到B所需時間t＝t1＋t2＝1.5s(3)在t1時間內(nèi)，傳送帶做勻速運動，s帶＝vt1＝4mQ＝μmgΔs＝μmg(s帶－s1)＝2J(4)由能量守恒，W＝Q＋Wf＝8J(或W＝μmgs帶＝8J)．(2)Wf＝μmgs1＝6J(或)兩個底面積都是S的圓筒,放在同一水平面上,桶內(nèi)裝水,水面高度分別為h1和h2,如圖所示.已知水的密度ρ為.現(xiàn)把連接兩桶的閥門打開,最后兩桶水面高度相等,則這過程中重力所做的功等于()

A.

B.C.D.例與練C如圖所示，一物體質(zhì)量m＝2kg.在傾角為θ＝37°的斜面上的A點以初速度v0＝3m/s下滑，A點距彈簧上端B的距離AB＝4m。當(dāng)物體到達B后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量BC＝0.2m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點，D點距A點AD＝3m.擋板及彈簧質(zhì)量不計，g取10m/s2。求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ(2)彈簧的最大彈性勢能Epm例與練第五課時實驗：探究動能定理一、實驗原理探究恒力做功與物體動能改變的關(guān)系，可通過改變力對物體做的功，測出力對物體做不同的功時物體動能的變化，從而得到恒力做功與物體動能改變的關(guān)系．二、實驗器材附有定滑輪的長木板，薄木塊，小車，細線，鉤碼，打點計時器，低壓交流電源、導(dǎo)線、天平(帶一套砝碼)，毫米刻度尺、紙帶及復(fù)寫紙等．三、實驗步驟1．用天平測出小車質(zhì)量m，并記錄．2．按圖安裝實驗器材，不掛鉤碼，調(diào)整定滑輪的高度，使細線與木板平行．3．平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊薄木塊，并反復(fù)移動其位置，直到小車在斜面上勻速運動為止．4．加鉤碼(要使小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量)，把紙帶的一端固定在小車的后面，另一端穿過打點計時器，接通電源放開小車，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，取下紙帶并標記使用的鉤碼質(zhì)量．5．重復(fù)步驟4，打2～3條紙帶．6．選一條點跡清晰的紙帶分析數(shù)據(jù)．計數(shù)點位移s/m功W/J速度v1/m·s－1速度v2/m·s－1動能的變化ΔEk/J123457.將實驗數(shù)據(jù)填在下表中，小車質(zhì)量m＝______kg，鉤碼質(zhì)量m0＝_____kg，細線拉力F＝m0g＝______N.8.結(jié)論：恒力所做的功跟動能變化量之間的關(guān)系是恒力所做的功等于物體動能的變化．四、注意事項1．砝碼的總質(zhì)量要遠小于小車的質(zhì)量．2．平衡摩擦力時，不要加砝碼，但應(yīng)連著紙帶且接通電源．3．小車所受的阻力f應(yīng)包括小車受的摩擦力和打點計時器對小車后所拖紙帶的摩擦力．4．小車應(yīng)靠近打點計時器，并且要先接通電源再放手．五、誤差分析1．實驗的系統(tǒng)誤差是細線對小車的拉力小于砝碼的總重力．2．平衡摩擦力不徹底或平衡過了也造成誤差．3．利用打上點的紙帶計算小車的速度時，測量不準帶來誤差．第六課時實驗：驗證機械能守恒定律一、實驗原理只有重力做功的自由落體運動，機械能守恒，即重力勢能的減少量等于動能的增加量．如圖所示，利用打點計時器在紙帶上記錄物體下落的高度h，計算出物體的瞬時速度v，便可求得重力勢能的減少量ΔEp＝mgh和物體動能的增加量，即驗證gh與是否在誤差允許的范圍內(nèi)相等．若起始點不理想，選取紙帶可利用紙帶的中間一部分，這種方法驗證機械能守恒定律表達式為:二、實驗器材鐵架臺(含鐵夾)，打點計時器，學(xué)生電源，紙帶，復(fù)寫紙，導(dǎo)線，毫米刻度尺，重物(帶紙帶夾)．三、實驗步驟1．按如圖裝置把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導(dǎo)線把打點計時器與學(xué)生電源連接好．2．把紙帶的一端連在重物上用夾子固定好，另一端穿過打點計時器限位孔，用手豎直提起紙帶使重物?？吭诖螯c計時器附近．3．先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落．4．重復(fù)幾次，得到3～5條打好點的紙帶．5．在打好點的紙帶中挑選點跡清晰的一條紙帶，在起始點標上0，后面從某點開始依次標上1,2,3…，用毫米刻度尺測出對應(yīng)下落高度h1、h2、h3….6．應(yīng)用公式計算各點對應(yīng)的瞬時速度v1、v2、v3….7．計算各點對應(yīng)的重力勢能減少量mghn和動能的增加量，進行比較．四、實驗數(shù)據(jù)的處理1、測定第n點的瞬時速度的方法測出第n