功和能 機(jī)械能守恒定律教案

上傳人:痛*** 文檔編號(hào):138769139 上傳時(shí)間:2022-08-22 格式:DOC 頁數(shù):36 大小:2.02MB
收藏 版權(quán)申訴 舉報(bào) 下載
功和能 機(jī)械能守恒定律教案_第1頁
第1頁 / 共36頁
功和能 機(jī)械能守恒定律教案_第2頁
第2頁 / 共36頁
功和能 機(jī)械能守恒定律教案_第3頁
第3頁 / 共36頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

10 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《功和能 機(jī)械能守恒定律教案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《功和能 機(jī)械能守恒定律教案(36頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 功和能 第1課時(shí) 功 功率 考點(diǎn)1.功 1.做功的兩個(gè)必要條件:力和物體在力的方向上發(fā)生的位移。 圖為某人提包運(yùn)動(dòng)的情景圖,試分析各圖中該人提包的力做功的情況。 [] 提示:甲圖中將包提起來的過程中,提包的力對(duì)包做正功,乙圖中人提包水平勻速行駛時(shí),提包的力不做功,丙圖中人乘電梯上升過程中,提包的力對(duì)包做正功,丁圖中人提包上樓的過程中,提包的力對(duì)包做正功。 2.功的公式:W=Fscosθ 0≤θ< 90° 力F對(duì)物體做正功, θ= 90° 力F對(duì)物體不做功, 90°<θ≤180° 力F對(duì)物體做

2、負(fù)功。 特別注意:①公式只適用于恒力做功 ② F和S是對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體的; ③某力做的功僅由F、S和q決定, 與其它力是否存在以及物體的運(yùn)動(dòng)情況都無關(guān)。 3.做功意義的理解問題:解決功能問題時(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 1.下列說法中正確的是( BCD ). A.功是矢量,正負(fù)表示其方向 B.功是標(biāo)量,正負(fù)表示外力對(duì)物體做功還是物體克服外力做功 C.力對(duì)物體做正功還是做負(fù)功取決于力和位移的方向關(guān)系 D.力對(duì)物體做的功總是在某過程中完成的,所以功是一個(gè)過程量 解析 功是標(biāo)量,是過程量,功的正負(fù)不代

3、表其大小,也不代表其方向,只說明做功的力是動(dòng)力還是阻力. 2.如圖所示,拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法。如果某受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100 m,那么下列說法正確的是(  ) A.輪胎受到地面的摩擦力做了負(fù)功 B.輪胎受到的重力做了正功 C.輪胎受到的拉力不做功 D.輪胎受到地面的支持力做了正功 解析:選A 根據(jù)力做功的條件,輪胎受到的重力和地面的支持力都與位移垂直,這兩個(gè)力均不做功,B、D錯(cuò)誤;輪胎受到地面的摩擦力與位移反向,做負(fù)功,A正確;輪胎受到的拉力與位移夾角小于90°,做正功,C錯(cuò)誤。 3.如圖所示, 用同樣的力F拉同一物體, 在甲(光滑水

4、平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通過同樣的距離,則拉力F的做功情況是( C ) A.甲中做功最少 B.丁中做功最多 C.做功一樣多 D.無法比較 A B F 4.如圖所示,木塊A放在上表面粗糙的木塊B的左上端,用恒力F將A拉至B的右端,第一次將B固定在地面上,F(xiàn)做的功為W1;第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動(dòng),F(xiàn)做的功為W2,比較兩次做功,可能是( A?。? (A)W1<W2 (B)W1=W2 (C)W1>W(wǎng)2 (D)無法比較 a b 5.如圖所示,劈a放在光滑的水平面上,斜面光滑,把b物體放在斜面的頂端由靜止開始滑下,則在下滑過程中

5、,a對(duì)b的彈力對(duì)b做的功為W1,b對(duì)a的彈力對(duì)a做的功為W2,下列關(guān)系中正確的是( D ) (A)W1=0,W2=0 (B)W1≠0,W2=0 (C)W1=0,W2≠0 (D)W1≠0,W2≠0 6.如圖所示,在加速向左運(yùn)動(dòng)的車廂中,一人用力向左推車廂(人與車廂始終保持相對(duì)靜止),則下列說法正確的是( CD ). A.人對(duì)車廂做正功 B.車廂對(duì)人做負(fù)功 C.人對(duì)車廂做負(fù)功 D.車廂對(duì)人做正功 解析 先確定人對(duì)車廂的作用力方向和力的作用點(diǎn)的位移方向,這里人對(duì)車廂除有手對(duì)車廂的推力F1外,還有個(gè)容易被疏忽的力:腳對(duì)車廂地板的靜摩擦力F2,受力分析如圖所示.其中F1

6、做正功,F(xiàn)2做負(fù)功.由于F1和F2大小未知,因此這兩個(gè)力的總功正負(fù)難以確定.于是將研究對(duì)象轉(zhuǎn)換為受力情況較簡(jiǎn)單的人,在水平方向人受到車廂壁向右的力F1′和車廂地板對(duì)人向左的靜摩擦力F2′,這兩個(gè)力的合力使人產(chǎn)生向左加速運(yùn)動(dòng)的加速度,合力是動(dòng)力,對(duì)人做正功,表示車廂對(duì)人做正功,由牛頓第三定律知,人對(duì)車廂的作用力向右,是阻力,所以人對(duì)車廂做負(fù)功,故C、D正確. 7.如圖所示,電梯與水平地面成θ角,一人站在電梯上,電梯從靜止開始勻加速上升,到達(dá)一定速度后再勻速上升.若以FN表示水平梯板對(duì)人的支持力,G為人受到的重力,F(xiàn)為電梯對(duì)人的靜摩擦力,則下列結(jié)論正確的是( A ). A.加速過程中F≠0,F(xiàn)

7、、FN、G都做功  B.加速過程中F≠0,F(xiàn)N不做功 C.加速過程中F=0,F(xiàn)N、G都做功 D.勻速過程中F=0,F(xiàn)N、G都不做功 解析 加速過程中,水平方向的加速度由靜摩擦力F提供,所以F≠0,F(xiàn)、FN做正功,G做負(fù)功,選項(xiàng)A正確,B、C錯(cuò)誤.勻速過程中,水平方向不受靜摩擦力作用,F(xiàn)=0,F(xiàn)N做正功,G做負(fù)功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 8、一個(gè)物體在相互垂直的兩個(gè)力F1、F2的作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中F1對(duì)物體做功3J,F(xiàn)2對(duì)物體做功4J,則F1和F2的合力做功為 ( C ) A、1J B、5J C、7J D、無法計(jì)算 二)合外力做功

8、可采用兩種方法: 一是先求合外力,再根據(jù)公式W=F合·S·cosα計(jì)算,其中α為F合和S的夾角. 二是先分別求各外力的功,再求各外力的功的代數(shù)和。 1.如下圖甲所示,質(zhì)量為m的物塊與傾角為的斜面體相對(duì)靜止,當(dāng)斜面體沿水平面向左勻速運(yùn)動(dòng)位移時(shí),求物塊所受重力、支持力、摩擦力做的功和合力做的功。 解析:物塊受重力,如上圖乙所示,物塊隨斜面體勻速運(yùn)動(dòng),所受合力為零,所以,。 物塊位移為 支持力的夾角為,支持力做功 。 靜摩擦力的夾角為做的功. 合力是各個(gè)力做功的代數(shù)和 方法技巧:(1)根據(jù)功的定義計(jì)算功時(shí)一定要明確力的大小、位移的大小和力與位移間的夾角。

9、本題重力與位移夾角支持力做正功,摩擦力與位移夾角為摩擦力做負(fù)功。一個(gè)力是否做功,做正功還是做負(fù)功要具體分析。 (2)合力的功一般用各個(gè)力做功的代數(shù)和來求,因?yàn)楣κ菢?biāo)量,求代數(shù)和較簡(jiǎn)單。如果先求合力再求功,則本題合力為零,合力功也為零。 2.斜面高H,傾角為,計(jì)算滑塊由上端滑到底端的過程中外力對(duì)物體所做的總功。 解法一:物體受力分析如圖 解法二:物體受力分析如圖所示,其中N不做功。 小結(jié):解法一較復(fù)雜,因?yàn)榍蠛狭κ鞘噶窟\(yùn)算。 M m 3.如圖所示,木塊M上表面是水平的,當(dāng)木塊m置于M上,并與M一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑,在下滑過程中( AB

10、) (A)重力對(duì)m做正功 (B)M對(duì)m的支持力對(duì)m做負(fù)功 (C)M對(duì)m的摩擦力對(duì)m做負(fù)功 (D)m所受的合外力對(duì)m做負(fù)功 4.質(zhì)量為1 kg的物體被人用手由靜止向上提高1 m(忽略空氣阻力),這時(shí)物體的速度是2 m/s,下列說法中不正確的是(g=10 m/s2)(  ). A.手對(duì)物體做功12 J B.合外力對(duì)物體做功12 J C.合外力對(duì)物體做功2 J D.物體克服重力做功10 J 解析 由動(dòng)能定理可知,合外力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的增加量,即W合=mv2=2 J,C項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;物體被提高1 m,克服重力做功WG=mgh=10 J,D

11、項(xiàng)正確;由W手-WG=W合,得手對(duì)物體做功為12 J,A項(xiàng)正確. 答案 B 5.在水平粗糙地面上,使同一物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第一次是斜上拉力,第二次是斜下推力,兩次力的作用線與水平方向的夾角相同,力的大小也相同,位移大小也相同,則( B ) A. 力F對(duì)物體做的功相同,合力對(duì)物體做的總功也相同 B. 力F對(duì)物體做的功相同,合力對(duì)物體做的總功不相同 C. 力F對(duì)物體做的功不相同,合力對(duì)物體做的總功相同 D. 力F對(duì)物體做的功不相同,合力對(duì)物體做的總功也不相同 6.一物體在水平面上,受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直線運(yùn)動(dòng),已知在第1秒內(nèi)合力對(duì)物體做的功為45 J,

12、在第1秒末撤去拉力,其v-t圖象如圖所示,g取10 m/s2,則(  ). A.物體的質(zhì)量為10 kg B.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 C.第1秒內(nèi)摩擦力對(duì)物體做的功為60 J D.第1秒內(nèi)拉力對(duì)物體做的功為60 J 解析 由動(dòng)能定理,W合=,第1秒內(nèi)W合=45 J,第1秒末速度v=3 m/s,解出m=10 kg,故A正確;撤去拉力后加速度的大小a= m/s2=1 m/s2,摩擦力Ff=ma=10 N,又Ff=μmg,解出μ=0.1,故B錯(cuò)誤;第1秒內(nèi)物體的位移x=1.5 m,第1秒內(nèi)摩擦力對(duì)物體做的功W=-Ffx=-15 J,故C錯(cuò)誤;第1秒內(nèi)加速度的大小a1= m/s2=

13、3 m/s2,設(shè)第1秒內(nèi)拉力為F,則F-Ff=ma1,第1秒內(nèi)拉力對(duì)物體做的功W′=Fx=60 J,故D正確. 答案 AD[中國教育出版網(wǎng)] 注意:(一)公式W =FS cosα的應(yīng)用 ①本公式中F必須是恒力 ②α是F和S之間的夾角 ③ S嚴(yán)格的講是力的作用點(diǎn)相對(duì)于地面的位移. F A 1.如圖所示,物體A的質(zhì)量為2kg,置于光滑的水平面上,水平拉力2N,不計(jì)繩子與滑輪的摩擦和滑輪的質(zhì)量,物體A獲得的加速度a=____2____m/s2,在物體A移動(dòng)0.4m的過程中,拉力F做功___1.6_____J. 2. 一木塊前端有一滑輪,繩的一端系在右方固定處,另一端穿過滑輪用

14、恒力F拉住保持兩股繩之間的夾角θ不變,如圖所示.當(dāng)用力拉繩使木塊前進(jìn)s時(shí),力F對(duì)木塊做的功(不計(jì)繩重和摩擦)是( B?。? (A)Fscosθ (B)Fs(1+cosθ)(C)2Fscosθ (D)2Fs 解析: 拉繩時(shí),兩股繩中的拉力都是F,它們都對(duì)物體做功,因此其對(duì)物體做的功為W=W1+W2=Fscosθ+Fs=Fs(1+cosθ) 二)變力做功(思路:將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功)常見的方法有: 1、化變力為恒力求變力功 變力做功直接求解時(shí),通常都比較復(fù)雜,但若通過轉(zhuǎn)換研究的對(duì)象,有時(shí)可化為恒力做功,可以用W=Flcos α求解。此法常常應(yīng)用于輕繩通過定滑輪拉物體的問題中。

15、 [例1] 如圖所示,某人用大小不變的力F拉著放在光滑水平面上的物體,開始時(shí)與物體相連接的繩與水平面間的夾角是α,當(dāng)拉力F作用一段時(shí)間后,繩與水平面間的夾角為β。已知圖中的高度是h,求繩的拉力FT對(duì)物體所做的功。假定繩的質(zhì)量、滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦不計(jì)。 [解析] 本題中,顯然F與FT的大小相等,且FT在對(duì)物體做功的過程中,大小不變,但方向時(shí)刻在改變,因此本題是個(gè)變力做功的問題。但在題設(shè)條件下,人的拉力F對(duì)繩的端點(diǎn)(也即對(duì)滑輪機(jī)械)做的功就等于繩的拉力FT(即滑輪機(jī)械)對(duì)物體做的功。而F的大小和方向都不變,因此只要計(jì)算恒力F對(duì)繩做的功就能解決問題。 設(shè)繩的拉力FT對(duì)物體做的功為WT,由

16、題圖可知,在繩與水平面的夾角由α變到β的過程中,拉力F作用的繩端的位移的大小為Δl=l1-l2=h(1/sin α-1/sin β) 由W=Fl可知 WT=WF=FΔl=Fh(1/sin α-1/sin β) [答案] Fh(1/sin α-1/sin β) 2、用平均力求變力功 在求解變力功時(shí),若物體受到的力的方向不變,而大小隨位移是成線性變化的,即力均勻變化時(shí),則可以認(rèn)為物體受到一大小為=的恒力作用,F(xiàn)1、F2分別為物體初、末態(tài)所受到的力,然后用公式W=lcos α求此力所做的功。 [例2] 把長(zhǎng)為l的鐵釘釘入木板中,每打擊一次給予的能量為E0,已知釘子在木板中遇到的阻力與釘子

17、進(jìn)入木板的深度成正比,比例系數(shù)為k。問此釘子全部進(jìn)入木板需要打擊幾次? [解析] 在把釘子打入木板的過程中,釘子把得到的能量用來克服阻力做功,而阻力與釘子進(jìn)入木板的深度成正比,先求出阻力的平均值,便可求得阻力做的功。 釘子在整個(gè)過程中受到的平均阻力為:F== 釘子克服阻力做的功為:WF=Fl=kl2 設(shè)全過程共打擊n次,則給予釘子的總能量: E總=nE0=kl2,所以n= [答案]  3、用F-x圖象求變力功 在F-x圖象中,圖線與x軸所圍“面積”的代數(shù)和就表示力F在這段位移所做的功,且位于x軸上方的“面積”為正,位于x軸下方的“面積”為負(fù),但此方法只適用于便于求圖線所圍面積的

18、情況。 [例3] 放在地面上的木塊與一輕彈簧相連,彈簧處于自由伸長(zhǎng)狀態(tài)。現(xiàn)用手水平拉彈簧,拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)x1=0.2 m時(shí),木塊開始運(yùn)動(dòng),繼續(xù)拉彈簧,木塊緩慢移動(dòng)了x2=0.4 m的位移,其F-x圖象如圖所示,求上述過程中拉力所做的功。 [解析] 由F-x圖象可知,在木塊運(yùn)動(dòng)之前,彈簧彈力隨彈簧伸長(zhǎng)量的變化是線性關(guān)系,木塊緩慢移動(dòng)時(shí)彈簧彈力不變,圖線與橫軸所圍梯形面積即為拉力所做的功,即W=×(0.6+0.4)×40 J=20 J。 [答案] 20 J 4、用動(dòng)能定理求變力功 動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng),既適用于求恒力功也適用于求變力功。因使用動(dòng)能定理可由動(dòng)能

19、的變化來求功,所以動(dòng)能定理是求變力功的首選。 [例4] 如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1 kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn),從t=0時(shí)刻開始物塊受到如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F的作用并向右運(yùn)動(dòng),第3 s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為0,第5 s末物塊剛好回到A點(diǎn),已知物塊與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,求:(g=10 m/s2) (1)A與B間的距離; (2)水平力F在前5 s內(nèi)對(duì)物塊做的功。 [解析] (1)A、B間的距離與物塊在后2 s內(nèi)的位移大小相等,在后2 s內(nèi)物塊在水平恒力作用下由B點(diǎn)勻加速運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),由牛頓第二定律知F-μmg=ma,代入數(shù)值得a=2 m/s2,所以A與B間

20、的距離為x=at2=4 m。 (2)前3 s內(nèi)物塊所受力F是變力,設(shè)整個(gè)過程中力F做的功為W,物塊回到A點(diǎn)時(shí)速度為v,則v2=2ax,由動(dòng)能定理知W-2μmgx=mv2,所以W=2μmgx+max=24 J。 [答案] (1)4 m (2)24 J 5、利用微元法求變力功 將物體的位移分割成許多小段,因小段很小,每一小段上作用在物體上的力可以視為恒力,這樣就將變力做功轉(zhuǎn)化為在無數(shù)多個(gè)無窮小的位移上的恒力所做元功的代數(shù)和。此法在中學(xué)階段,常應(yīng)用于求解力的大小不變、方向改變的變力做功問題。 [例5]如圖所示,半徑為R,孔徑均勻的圓形彎管水平放置,小球在管內(nèi)以足夠大的初速度在水平面內(nèi)做圓周

21、運(yùn)動(dòng),設(shè)開始運(yùn)動(dòng)的一周內(nèi),小球與管壁間的摩擦力大小恒為Ff,求小球在運(yùn)動(dòng)的這一周內(nèi),克服摩擦力所做的功。 [解析] 將小球運(yùn)動(dòng)的軌跡分割成無數(shù)個(gè)小段,設(shè)每一小段的長(zhǎng)度為Δx,它們可以近似看成直線,且與摩擦力方向共線反向,如圖5-1-10所示,元功W′=FfΔx,而在小球運(yùn)動(dòng)的一周內(nèi)小球克服摩擦力所做的功等于各個(gè)元功的和,即W=W′=FfΔx=2πRFf。 [答案] 2πRFf [例6]如圖所示,擺球質(zhì)量為m,懸線的長(zhǎng)為L(zhǎng),把懸線拉到水平位置后放手.設(shè)在擺球運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力F阻的大小不變,則下列說法正確的是( ABD ). A.重力做功為mgL B.繩的拉力做功為0 C

22、.空氣阻力(F阻)做功為-mgL D.空氣阻力(F阻)做功為-F阻πL 解析 如圖所示,因?yàn)槔T在運(yùn)動(dòng)過程中始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直,故不做功,即WFT=0. 重力在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終不變,小球在重力方向上的位移為AB在豎直方向上的投影L,所以WG=mgL.F阻所做的總功等于每個(gè)小弧段上F阻所做功的代數(shù)和,即 WF阻=-(F阻Δx1+F阻Δx2+…)=-F阻πL. 故重力mg做的功為mgL,繩子拉力做功為零,空氣阻力所做的功為-F阻πL. 三)重力做功的計(jì)算 WG=mgh只跟物體的重力及物體移動(dòng)的始終位置的高度差有關(guān),跟移動(dòng)的路徑無關(guān)。向上運(yùn)動(dòng)做____功,向下運(yùn)動(dòng)做____功 四

23、)摩擦力做功: ①公式:Wf=-f×路程 ②特點(diǎn):可以做正功、負(fù)功或不做功 ?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 - fΔS 1.以一定的初速度豎直上拋的小球,小球上升的最大高度為h,空氣阻力的大小恒為f,則從拋出至回到出發(fā)點(diǎn)的過程中,空氣阻力對(duì)小球做的功為 -2fh 。 2.關(guān)于摩擦力的功,下列說法中正確的是( D ) A.靜摩擦力總是做正功,滑動(dòng)摩擦力總是做負(fù)功 B.靜摩擦力對(duì)物體不一定做功,滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做功 C.靜摩擦力對(duì)物體一定做功,滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體可能不做功 D.靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力都可能對(duì)物體不做功 3.一個(gè)質(zhì)量m=1

24、0kg的靜止物體與水平地面間滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.2,受到一個(gè)大小為100N與水平方向成θ=37°的斜向上拉力作用而運(yùn)動(dòng).若作用時(shí)間為t=2s,則拉力對(duì)物體做功為 ,物體克服摩擦力做的功為 ,1152J,115.2J, 4.如圖所示,B物體在拉力F的作用下向左運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)的過程中,A、B間有相互作用的摩擦力,則摩擦力做功的情況是( B ). (A)A、B都克服摩擦力做功 (B)摩擦力對(duì)A不做功,B克服摩擦力做功 (C)摩擦力對(duì)A做功,B克服摩擦力做功 (D)摩擦力對(duì)A、B都不做功 5.一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng),在t0時(shí)刻撤去力F,其v-t圖象如圖所示。已

25、知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則下列關(guān)于力F的大小和力F做的功W的大小關(guān)系式,正確的是( D ) O θ a b A. B. C. D. 6、如圖所示,一物體分別沿aO、bO軌道由靜止滑下至底端,物體與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。物體克服摩擦力做功分別是W1和W2則( B ) A、W1 > W2 B、W1 = W2 C、W1 < W2 D、無法比較 7. 如圖所示,水平傳送帶正以v=2m/s的速度運(yùn)行,兩端的距離為l=10m.把一質(zhì)量為m=1kg的物體輕輕放到傳送帶上,物體在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng).如物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦

26、因數(shù)μ=0.1,則把這個(gè)物體從傳送帶左端傳送到右端的過程中,摩擦力對(duì)其做了多少功?摩擦力對(duì)皮帶做功為多少? 解析:當(dāng)物體輕放到傳送帶以后,兩都間存在相對(duì)滑動(dòng),物體在滑動(dòng)摩擦力的作用下,加速運(yùn)動(dòng),則有:μmg=ma 得物體的加速度大小 a=μg=1m/s  經(jīng)歷時(shí)間t==2s 之后摩擦力消失,一起勻速運(yùn)動(dòng);在這個(gè)過程中,物體的位移:  S=at2 =2(m)。 物體勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′==4(s)  故摩擦力對(duì)物體做的功為W=μmgS=2(J)  2S內(nèi)皮帶的位移為S′=2×2=4m 故摩擦力對(duì)皮帶做的功為W=-μmgS′=-4(J) 五)作用力和反作用力做功 1.關(guān)于作用

27、力與反作用力做功的關(guān)系,下列說法不正確的是 (  ABC ) A.當(dāng)作用力作正功時(shí),反作用力一定作負(fù)功 B.當(dāng)作用力不作功時(shí),反作用力也不作功 C.作用力與反作用力所做的功一定是大小相等 D.作用力做正功時(shí),反作用力也可以做正功 考點(diǎn)2.功率 1. 定義式:,所求出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。 2. 計(jì)算式:P=Fvcos θ , 其中θ是力F與速度v間的夾角。用該公式時(shí),要求F為恒力。 (1)當(dāng)v為即時(shí)速度時(shí),對(duì)應(yīng)的P為即時(shí)功率; (2)當(dāng)v為平均速度時(shí),對(duì)應(yīng)的P為平均功率。 (3)重力的功率可表示為 PG =mgv⊥ ,僅由重力及物體的豎直分運(yùn)動(dòng)的速度大小決定。 (

28、4)若力和速度在一條直線上,上式可簡(jiǎn)化為 Pt=F·vt 例1:質(zhì)量為m=0.5kg的物體從高處以水平的初速度V0=5m/s拋出,在運(yùn)動(dòng)t=2s內(nèi)重力對(duì)物體做的功是多少?這2s內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率是多少?2s末,重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率是多少?(g取) 解:t=2s內(nèi),物體在豎直方向下落的高度m, 所以有,平均功率W。 在t=2s末速度物體在豎直方向的分速度,所以t=2s末瞬時(shí)功率W。 例2、 物體m從傾角為α的固定的光滑斜面由靜止開始下滑,斜面高為h,當(dāng)物體滑至斜面底端,重力做功的瞬時(shí)功率為 [ ]       【正確解答】由于光滑斜面,物體m下滑過程中機(jī)械能守恒,滑至底

29、F、v夾角θ為90°-α,   故C選項(xiàng)正確。   【小結(jié)】 求解功率問題首先應(yīng)注意求解的是瞬時(shí)值還是平均值。如果求瞬時(shí)值應(yīng)注意普遍式P = Fv·cosθ(θ為F,v的夾角)當(dāng)F,v有夾角時(shí),應(yīng)注意從圖中標(biāo)明。 機(jī)動(dòng)車的兩種特殊起動(dòng)過程分析 (1)以恒定的功率起動(dòng): 機(jī)車以恒定的功率起動(dòng)后,若運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力F′不變,由 于牽引力,隨v增大,F(xiàn)減小,根據(jù)牛頓第二定律,當(dāng)速度v增大時(shí),加速度a減小,其運(yùn)動(dòng)情況是做加速度減小的加速動(dòng),直至F=F′時(shí),a減小至零,此后速度不再增大,速度達(dá)到最大值而做勻速運(yùn)動(dòng),做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度是,這一過程的v-t關(guān)系如圖所示. (2)車以

30、恒定的加速度a運(yùn)動(dòng): 由知,當(dāng)加速度a不變時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力F恒定,再由P = Fv知,F(xiàn)一定,發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功率P隨v的增大而增大,但當(dāng)P增大到額定功率以后不再增大,此后,發(fā)動(dòng)機(jī)保持額定功率不變,v繼續(xù)增大,牽引力F減小,直至F= F′時(shí),a=0,車速達(dá)到最大值,此后勻速運(yùn)動(dòng).在P增至P額之前,車勻加速運(yùn)動(dòng),其持續(xù)時(shí)間為(這個(gè)v0必定小于vm,它是車的功率增至P額之時(shí)的瞬時(shí)速度).計(jì)算時(shí),利用F - F′=ma,先算出F;再求出,最后根據(jù)v=at求t0;在P增至P額之后,為加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),直至達(dá)到vm.這一過程的v/t關(guān)系如圖所示: 注意:P =Fv中的F僅是機(jī)車的牽引力,而非車輛所

31、受合力,這一點(diǎn)在計(jì)算題目時(shí)極易出錯(cuò). 例.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定牽引功率為60kw,汽車的質(zhì)量為5×103kg,汽車在水平路面上行駛時(shí),阻力是車重的0.1倍,試求: (1)汽車保持額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少? (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(yùn)動(dòng),這一過程能維持多長(zhǎng)時(shí)間? 變式訓(xùn)練1.電動(dòng)機(jī)通過一繩子吊起質(zhì)量為8 kg的物體,繩的拉力不能超過120 N,電動(dòng)機(jī)的功率不能超過1200 W,要將此物體由靜止起用最快的方式吊高90 m(已知此物體在被吊高接近90 m時(shí),已開始以最大速度勻速上升)所需時(shí)間為多少? 解析:此題可以用機(jī)車起動(dòng)類問題的

32、思路,即將物體吊高分為兩個(gè)過程處理:第一過程是以繩所能承受的最大拉力拉物體,使物體以最大加速度勻加速上升,第一個(gè)過程結(jié)束時(shí),電動(dòng)機(jī)剛達(dá)到最大功率.第二個(gè)過程是電動(dòng)機(jī)一直以最大功率拉物體,拉力逐漸減小,當(dāng)拉力等于重力時(shí),物體開始勻速上升. 在勻加速運(yùn)動(dòng)過程中加速度為 a= m/s2=5 m/s2,末速度Vt==10 m/s 上升的時(shí)間t1=s=2 s,上升高度為h==10 m 在功率恒定的過程中,最后勻速運(yùn)動(dòng)的速率為 Vm==15 m/s 外力對(duì)物體做的總功W=Pmt2-mgh2,動(dòng)能變化量為 ΔEk=mV2m-mVt2 由動(dòng)能定理得Pmt2-mgh2=mVm2-mVt2

33、代入數(shù)據(jù)后解得t2=5.75 s,所以t=t1+t2=7.75 s所需時(shí)間至少為7.75 s. 點(diǎn)評(píng):機(jī)車運(yùn)動(dòng)的最大加速度是由機(jī)車的最大牽引力決定的,而最大牽引力是由牽引物的強(qiáng)度決定的。弄清了這一點(diǎn),利用牛頓第二定律就很容易求出機(jī)車運(yùn)動(dòng)的最大勻加速度。 變式訓(xùn)練2.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=5×103 kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=0.2 m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí),保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。取g=10 m/s2,不計(jì)額外功。求: (1) 起重機(jī)允許輸出的最大功率。

34、(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秒末的輸出功率。 解析: (1)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F0等于重力。 P0=F0vm ① P0=mg ② 代入數(shù)據(jù),有:P0=5.1×104W

35、 ③ (2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí),起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率,設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為F,速度為v1,勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間為t1,有: P0=F0v1 ④ F-mg=ma ⑤ V1=at1

36、 ⑥ 由③④⑤⑥,代入數(shù)據(jù),得:t1=5 s ⑦ T=2 s時(shí),重物處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段,設(shè)此時(shí)速度為v2,輸出功率為P,則 v2=at ⑧ P=Fv2

37、 ⑨ 由⑤⑧⑨,代入數(shù)據(jù),得:P=2.04×104W。 答案:(1) 5.1×104W (2) 2.04×104W 變式訓(xùn)練3:質(zhì)量為5′103 kg的汽車在t=0時(shí)刻速度v0=10m/s,隨后以P=6′104 W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2.5′103N。求:(1)汽車的最大速度vm;(2)汽車在72s內(nèi)經(jīng)過的路程s。 解析:(1)當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí),P==Fv=fvm,vm==m/s=24m/s

38、 (2)從開始到72s時(shí)刻依據(jù)動(dòng)能定理得: Pt-fs=mvm2-mv02,解得:s==1252m。 答案:(1)24m/s (2)1252m 點(diǎn)評(píng):變力做功問題,動(dòng)能定理是一種很好的處理方法。 第2課時(shí) 動(dòng)能、動(dòng)能定理 考點(diǎn)1.動(dòng)能 1. 定義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能 2. 表達(dá)式為:, 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. 2.表達(dá)式:, 式中W合是各個(gè)外力對(duì)物體做功的總和,ΔEK是做功過程中始末兩個(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

39、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 3. 對(duì)動(dòng)能定理的理解: ①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=W1+W2+W3+…… ②應(yīng)用動(dòng)能定理解題的特點(diǎn):跟過程的細(xì)節(jié)無關(guān).即不追究全過程中的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和狀態(tài)變化細(xì)節(jié). ③動(dòng)能定理的研究對(duì)象是質(zhì)點(diǎn). ④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)雜過程中的功能轉(zhuǎn)換問題. ⑤對(duì)合外力的功 (總功) 的理解 ⑴

40、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 ΣW=ΣF×S ×cos q q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 ΣW=W1 +W2+W3+…… 動(dòng)能定理的應(yīng)用 一、選擇題 1.水平桌面上有一物體在一水平恒力作用下,速度由零到v和由v增加到2v兩階段水平恒力F所做的功分別為W1和W2,則W1:W2為 (????? ) ????? A.1:1;?????? B.1:2;? ???C.1:

41、3;?????? D.1:4 h A l B 2.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m為2kg的物塊,從高度h=5m、長(zhǎng)度l=10m的光滑斜面的頂端A由靜止開始下滑,那么,物塊滑到斜面底端B時(shí)速度的大小是(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2) ( ) A.10m/s B.10m/s C.100m/s D.200m/s 3.甲物的質(zhì)量是乙物的質(zhì)量的兩倍,它們以相同的初速度開始在水平面上滑行,如果摩擦系數(shù)相同,兩物體滑行的最遠(yuǎn)距離分別為S1和S2,則 ( ) A.S1=S2 B.S1>S2 C

42、.S1

43、 C. D. 6.在平直公路上,汽車由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到 vm后立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直到停止,v-t圖象如圖所示。設(shè)汽車 的牽引力為F,摩擦力為Ff,全過程中牽引力做功W1,克服 摩擦力做功W2,則 ( ) A.F∶Ff=1∶3 B.F∶Ff=4∶1 C.W1∶W2=1∶1 D.W1∶W2=1∶3 7.跳水運(yùn)動(dòng)員從高H的跳臺(tái)以速度V1水平跳出,落水時(shí)速率為V2,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m,若起跳時(shí),運(yùn)動(dòng)員所做的功為W1,在空氣中克服阻力所做的功為W2,則:( ) A.W1=,

44、 B.W1=mgH+ C. W2=+mgH- D.W2=- 8.一小物體從斜面底端沖上足夠長(zhǎng)的斜面后,返回到斜面底端,已知小物塊的初動(dòng)能為E,它返回斜面底端的速度大小為v,克服摩擦力做功為E/2。若小物塊沖上斜面的初動(dòng)能為2E,則 ( ) A.返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為E B.返回斜面底端的動(dòng)能為3E/2 C.返回斜面底端時(shí)的速度大小為2v D.返回斜面底端時(shí)的速度大小為v 9.質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以速度v

45、0沿水平方向射中木塊,并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng).已知當(dāng)子彈相對(duì)木塊靜止時(shí),木塊前進(jìn)距離L,子彈進(jìn)入木塊的深度為s,若木塊對(duì)子彈的阻力F視為恒定,則下列關(guān)系式中正確的是 ( ) A.FL=Mv2 B. Fs=mv2 C.Fs=mv02-(M+m)v2 D.F(L+s)= mv02-mv2 二、填空題 10.重20N的鐵球從離地面40m高處由靜止開始下落,若空氣阻力是球重的0.2倍,那么該鐵球從開始下落到著地的過程中,重力對(duì)小球做功為

46、 ,空氣阻力對(duì)小球做功為 ,小球克服空氣阻力做功為 。 11.一人坐在雪橇上,從靜止開始沿著高度為10米的斜坡滑下,到達(dá)底部時(shí)速度為10米/秒。人和雪橇的總質(zhì)量為50千克,下滑過程中克服阻力做的功等于 __焦 (取g=10米/秒2)。 12.一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止,量得停止處對(duì)開始運(yùn)動(dòng)處的水平距離為s,如圖所示,不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用,并認(rèn)為斜面與水平面對(duì)物體的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則動(dòng)摩擦因數(shù)μ為 。 13.鐵鏈AB質(zhì)量為3千克,長(zhǎng)為1米,盤在地面上,用恒力F=50

47、N的力提A,到B剛好離開地面,則人所做的功為 。鐵鏈的速度為 。 三、計(jì)算題 14.一個(gè)子彈以水平速度500m/s射入一塊固定的木板,射出時(shí)的速度為400m/s;如果子彈緊接著再射入一塊同樣的木板,則射出時(shí)子彈的速度為多大? O A B C 15如圖,光滑圓弧的半徑為80cm,有一質(zhì)量為1.0kg的物體自A點(diǎn)從靜止開始下滑到B點(diǎn),然后又沿水平面前進(jìn)4m,到達(dá)C點(diǎn)停止,求:(1)物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度; (2)物體沿水平面運(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力做的功; (3)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(g取10m/s2) 四 動(dòng)能定理的應(yīng)用參

48、考答案 1、C 2、A 3、A 4、B 5、C 6、BC 7、AC 8、A 9、ACD 10、800J -160J 160J 11、2500焦 12、h/s 13、50J, 14、265m/s 15、4m/s -8J 0.2 重力勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律 考點(diǎn)1.重力做功的特點(diǎn)與重力勢(shì)能 1. 重力做功的特點(diǎn):重力做功與路徑無關(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)

49、運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),無論走過怎樣的路徑,只要A、B兩點(diǎn)間豎直高度差為h,重力mg所做的功均為 2. 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:,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)歷的某一過程中重力勢(shì)能的變化卻與零勢(shì)面的選取無關(guān)。 3. 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 a. 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 - ΔEP = WG

50、b. 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 ΔEP = - WG 考點(diǎn)2. 彈性勢(shì)能 1. 發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫做彈性勢(shì)能 2.彈性勢(shì)能的大小跟物體形變的大小有關(guān) 3. 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= - ΔEP′ 考點(diǎn)3. 機(jī)械能守恒定律 1. 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

51、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)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞, 機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)變成其它形式的能(如沒有內(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. 知識(shí): 機(jī)械能守恒問題 例1.游樂場(chǎng)中的一種滑梯如圖所示。小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑,沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來,則 A.下滑過程中支持力對(duì)小朋友做功 B.下滑過程中

52、小朋友的重力勢(shì)能增加 C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小朋友的機(jī)械能守恒 D.在水平面滑動(dòng)過程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功 解析:在滑動(dòng)的過程中,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 知識(shí):機(jī)械能守恒問題、重力勢(shì)能問題 例2.如圖8所示,用一輕繩系一小球懸于O點(diǎn)?,F(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)的過程中,下列表述正確的是 A.小球的機(jī)械能守恒 B.小球所受的合力不變 C.小球的動(dòng)能不斷減小 D.小球的重力勢(shì)能增加 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)

53、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)的過程中機(jī)械能是不斷減少的,D選項(xiàng)錯(cuò)。 答案:A 機(jī)械能守恒定律應(yīng)用 一、選擇題(每小題中至少有一個(gè)選項(xiàng)是正確的) 1.關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述,正確的是 ( ) A.作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能一定守恒 B.作勻變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒 C.外力對(duì)物體做功為零時(shí),機(jī)械能一定守恒 D.只有重力對(duì)物體做功,物體機(jī)械能一定守恒 2.一個(gè)物體由靜止沿長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑斜面下滑。當(dāng)物體的速

54、度達(dá)到末速度一半時(shí),物體沿斜面下滑的長(zhǎng)度是 ( ) A、L/4 B、(-1)L C、L/2 D、L/ 3.如圖所示,小球自a點(diǎn)由靜止自由下落,到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸,到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短,若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力,在小球由a→b→c的運(yùn)動(dòng)過程中,以下敘述正確的是 ( ) A.小球和彈簧總機(jī)械能守恒 B.小球的重力勢(shì)能隨時(shí)間均勻減少 C.小球在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大 D.到c點(diǎn)時(shí)小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量 4.用力F把質(zhì)量

55、為m的物體從地面舉高h時(shí)物體的速度為v,則 (????? ) A.力F做功為mgh ?????? B.重力做功為-mgh C.合力做功為 ?????? D.重力勢(shì)能增加為mgh 5.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平桌面上,用輕繩繞過桌邊光滑的定滑輪與質(zhì)量為2m的砝碼相連,讓繩拉直后使砝碼從靜止開始下降h的距離時(shí)砝碼未落地,木塊仍在桌面上,這時(shí)砝碼的速率為 ( ) A. B. C. D. 二、填空題 6.以初速度v0豎直上拋一小球。若不計(jì)空氣阻力,在上升過程中,從拋到小球動(dòng)能減少一半所經(jīng)過的時(shí)間是___ __

56、。 7.如圖所示,mA=4kg,mB=1kg,A與桌面動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,B與地面間的距離s=0.8m,A、B原來靜止。則B剛落到地面時(shí)的速度為 m/s, B落地后,A在桌面上能繼續(xù)滑行 米才能靜止下來。(g取10m/s2) 三、計(jì)算題 8.如圖所示,以速度v0=12m/s沿光滑地面滑行的小球,上升到頂部水平的跳板上后由跳板飛出,當(dāng)跳板高度h多大時(shí),小球飛行的距離s最大?這個(gè)距離是多少?(g=10m/s2) 9.如圖所示,讓擺球從圖中的A位置由靜止開始下擺,正好擺到最低點(diǎn)B位置時(shí)線被拉斷.設(shè)擺線長(zhǎng)l=1.6 m,懸點(diǎn)到地面的豎直高度為H

57、=6.6 m,不計(jì)空氣阻力,求: (1)擺球落地時(shí)的速度。 (2)落地點(diǎn)D到C點(diǎn)的距離(g=10 m/s2)。 七 機(jī)械能守恒定律應(yīng)用2參考答案 1、BD 2、A 3、AD 4、BCD 5、D 6、 7、0.8 0.16 9、h==3.6m =7.2m 9、(1)vD=10.8 m/s (2)4 m。 第4課時(shí) 功能關(guān)系 能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 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

58、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-E1 = ΔE 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ΔE = fΔS ( ΔS 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 知識(shí): 功能關(guān)系、動(dòng)能定理 例2. 滑塊以速率v1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< v1若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A,取斜面底端重力勢(shì)能為零,則 (

59、 ) A.上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械能增大。 B.上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械能也減小。 C.上升過程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)上方。 D.上升過程中動(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為上升的最高點(diǎn)) O→C 由動(dòng)能定理 F合S= 1/2 mv12 = EK1 A→C 由動(dòng)能定理 F合S/2= 1/2 mvA2 = EKA 由功能關(guān)系得:EK1 = 1/2 mv12 =mgSsinθ+ Q A點(diǎn)的勢(shì)能為 EPA= 1/2 mgSsinθ EKA=EK1 / 2 ∴ EKA> EPA 答案:BC 典型例題:

60、例4:質(zhì)量為m的物體,從靜止開始以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: ( ) A.物體的重力可能做負(fù)功 B.物體的重力勢(shì)能一定減少了3mgh/4 C.物體的重力勢(shì)能增加了mgh D.物體的機(jī)械能減少mgh/4 答案:D 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)圖12 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)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記

61、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: ①測(cè)量________和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上另一端通過定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路; ②將小車停在C點(diǎn),__________,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時(shí)的速度。 ③在小車中增加砝碼,或_______________,重復(fù)②的操作。 (2)表1是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù),其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和,|v22-v21| 是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此

62、計(jì)算出動(dòng)能變化量△E,F(xiàn)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△E3=__________,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△E-W圖線。 表1 數(shù)據(jù)記錄表 次數(shù) M/kg |v22-v21| /(m/s)2 △E/J F/N W/J 1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200 2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420 3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3 4 1.000 2.40 1.20 2.420

63、 1.21 5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43 解析:(1)略;(2)由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律,可得△E3=0.600;觀察F-W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W=F/2=0.610; (3)在方格紙上作出△E-W圖線如圖所示 W 答案:(1)①小車、砝碼 ②然后釋放小車 ③減少砝碼 (2)0.600 0.610 熱點(diǎn)關(guān)注 h H s 知識(shí):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 例2. (08年高考江蘇卷物理)11.(10分)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.弧形軌道末端水平,離地面的高度為H,將

64、鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放,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). (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: H(10-1 m) 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 s2(10-1 m2) 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”) (4)從s2—h關(guān)系圖線中分析得出鋼球

65、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 。 答案:(1) 4Hh (2) (見右圖), ⑶小于 (4) 摩擦,轉(zhuǎn)動(dòng)(回答任一即可) 2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 考點(diǎn)1. 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 二、實(shí)驗(yàn)原理 當(dāng)物體自由下落時(shí),只有重力做功,物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒。若某一時(shí)刻物體下落的瞬時(shí)速度為v,下落高度為h,則應(yīng)有: ,借助打點(diǎn)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

66、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sn和sn+1,由公式 ,或由算出,如圖所示。 三、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,帶鐵夾的重綞,紙帶,米尺。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 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)線把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源連接好。 2.把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好,另一端穿過計(jì)時(shí)器限位孔,豎直提起紙帶使重錘停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,紙帶上端用夾子夾住。 3.接通電源,松開紙帶,讓重錘自由下落。 4.重復(fù)幾次,得到3~5條打好點(diǎn)的紙帶。 5.在打好點(diǎn)的紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm,且點(diǎn)跡清晰的一條紙帶,在起始點(diǎn)標(biāo)上0,以后各依次標(biāo)上1,2,3……,用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)下落高度h1、h2、h3……。 6.應(yīng)用公式計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度v1、v2、v3……。 7.計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量mghn和動(dòng)能的增加量1/2mvn2,進(jìn)行比較。 五、注意事項(xiàng) 1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí),必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上,以減小摩擦阻力。

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號(hào):ICP2024067431號(hào)-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號(hào)


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺(tái),本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!