【金牌學(xué)案】高中物理 第四章 章末整合 粵教必修2

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(1)看力F與位移s的夾角α的大?。籀粒?0°，則F不做功；若α<90°，則F做正功；若α>90°，則F做負(fù)功(或物體克服力F做功)．此法常用于判斷恒力做功的情況．

(2)看力F與物體速度v方向的夾角α的大?。籀粒?0°，則F不做功；若α<90°，則F做正功；若α>90°，則F做負(fù)功．此法常用于曲線運(yùn)動情況．

(3)看物體間是否有能量轉(zhuǎn)化．“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”，若有能量轉(zhuǎn)化(增大或減小)，則必是有力做功．此法常用于兩個相聯(lián)系的物體做曲線運(yùn)動的情況．專題一功的判斷與計(jì)算1．判斷力F做功的方法編輯pptA．繩的拉力對小球不做功B．繩的拉力對小球做正功C．小球所受的合力不做功D．繩的拉力對小球做負(fù)功圖4－1

解析：在小球向下擺動的過程中，小車向右運(yùn)動，繩對小車做正功，小車的動能增加；因?yàn)樾∏蚝托≤嚱M成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，且小車的機(jī)械能增加，則小球的機(jī)械能一定減小，所以繩對小球的拉力做負(fù)功．

答案：D

【例1】如圖4－1所示，一輛玩具小車靜止在光滑的水平導(dǎo)軌上，一個小球用細(xì)繩懸掛在車上，由圖中位置無初速度釋放，則小球在下擺過程中，下列說法正確的是()編輯ppt(2)運(yùn)用W＝Pt(既可求恒力做功，也可求變力做功)計(jì)算．(3)運(yùn)用動能定理W合＝ΔEk(常用于變力做功)計(jì)算．(4)先求平均力，后求功，W＝Fscosθ(適用于求解線性變化力做的功)．(5)圖象法求功：作出F－s圖，計(jì)算圖線與s軸包圍的面積，在數(shù)值上與F做的功相等．(6)微元法求功(常用于曲線運(yùn)動的情況)．

2．功的計(jì)算方法

(1)運(yùn)用W＝Fscosα(常用于恒力做功)計(jì)算．編輯ppt

【例2】某人用F＝100N的恒力，通過滑輪把物體M拉上斜面，如圖4－2所示，力F與斜面成60°夾角且方向不變，若物體沿斜面運(yùn)動1m，則它做的功是多少？(g＝10m/s2)圖4－2編輯ppt

解：F為恒力，如圖4－3所示，設(shè)拉力作用點(diǎn)為A，物體運(yùn)動1m后作用點(diǎn)移到A′，顯然BA′＝s物，由幾何關(guān)系有∠ABA′＝120°、∠A′AB＝30°，有：圖4－3編輯ppt專題二動能定理的綜合應(yīng)用

1．動能定理的研究對象可以是單一物體，也可以是能夠看做單一物體的系統(tǒng)，動能定理適用于直線運(yùn)動，也適用于曲線運(yùn)動，而且在分析過程中不用研究物體的運(yùn)動過程中變化的細(xì)節(jié)，只需考慮整個過程的做功量及過程的初末動能．因此，動能定理比牛頓第二定律的適用范圍更廣泛．

2．應(yīng)用動能定理可以把物體經(jīng)歷的物理過程分為幾段處理，也可以把全過程看做整體來處理．在應(yīng)用動能定理解題時，要注意以下幾個問題：編輯ppt(1)正確分析物體的受力，要考慮物體所受的所有外力，包括重力．(2)要弄清各個外力做功的情況，計(jì)算時應(yīng)把各已知功的正負(fù)號代入動能定理的表達(dá)式．(3)在計(jì)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)動能定理的計(jì)算式為標(biāo)量式，v必須是相對同一參考系的速度．(5)動能是狀態(tài)量，具有瞬時性，用平均速度計(jì)算動能是無意義的．編輯ppt

【例3】總質(zhì)量為M的列車，沿水平直線軌道勻速前進(jìn)，其末節(jié)車廂質(zhì)量為m，中途脫節(jié)，司機(jī)發(fā)覺時列車已行駛了L的距離，于是立即關(guān)閉油門，除去牽引力．設(shè)列車運(yùn)動的阻力與車的重力成正比，列車的牽引力是恒定的，當(dāng)列車的兩部分都停止時，它們的距離是多少？

解：對車頭從脫鉤到停止的過程，由動能定理得編輯ppt專題三機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用

1．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律處理問題時，先要確定研究對象，明確對象的初末狀態(tài)，做出運(yùn)動過程的受力分析，判斷是否滿足機(jī)械能守恒條件．

2．機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)方式

(1)Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2，理解為物體或系統(tǒng)初狀態(tài)的機(jī)械能與末狀態(tài)的機(jī)械能相等．

(2)ΔEk＝－ΔEp，表示動能和勢能發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)減少(或增加)的勢能等于增加(或減少)的動能．

(3)ΔEA＝－ΔEB，適用于系統(tǒng)，表示由A、B組成的系統(tǒng)，A部分機(jī)械能的增加量與B部分機(jī)械能的減少量相等．編輯ppt

【例4】如圖4－4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(diǎn)處由靜止開始下滑，恰好通過圓形軌道最高點(diǎn)D.物塊通圖4－4過軌道連接處B、C時無機(jī)械能損失．求：

(1)小物塊通過D點(diǎn)時的速度vD

的大??；

(2)小物塊通過圓形軌道最低點(diǎn)C時軌道對物塊的支持力F的大??；

(3)A點(diǎn)距水平面的高度h.編輯ppt編輯ppt編輯ppt

1．(2011年上海卷)如圖4－5，一長為L的輕桿一端固定在光滑鉸鏈上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球．一水平向右的拉力作用于桿的中點(diǎn)，使桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)桿與水平方向成60°時，拉力的功率為()圖4－5C編輯ppt處由靜止釋放，兩球恰在—處相遇(不計(jì)空氣阻力)．則(

2．(2011年山東卷)如圖4－6所示，將小球a從地面以初速度v0

豎直上拋的同時，將另一相同質(zhì)量的小球b從距地面hh2)A．兩球同時落地C

B．相遇時兩球速度大小相等

C．從開始運(yùn)動到相遇，球a動能的減少量等于球b動能的增加量

D．相遇后的任意時刻，重力對球a做功功率和對球b做功功率相等圖4－6編輯pptA．0～2s內(nèi)外力的平均功率是—W

3．(2011年海南卷)一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t＝0時刻起，第1s內(nèi)受到2N的水平外力作用，第2s)內(nèi)受到同方向的1N的外力作用．下列判斷正確的是( 9 4B．第2s內(nèi)外力所做的功是54JC．第2s末外力的瞬時功率最大D．第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動能增加量的比值是45編輯ppt

答案：D編輯ppt

4．(2011年北京卷)如圖4－7所示，長度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球(小球的大小可以忽略)．

(1)在水平拉力F的作用下，輕繩與豎直方向的夾角為α，小球保持靜止，畫出此時小球的受力圖，并求力F的大小．

(2)由圖示位置無初速度釋放小球，求小球通過最低點(diǎn)時的速度大小及輕繩對小球的拉力．(不計(jì)空氣阻力)圖4－7編輯ppt解：(1)受力情況如圖12所示．根據(jù)平衡條件，應(yīng)滿足Tcosα＝mg，Tsinα＝F拉力大小F＝mgtanα圖12編輯ppt(2)運(yùn)動中只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有編輯ppt

5．(2011年惠州二模)如圖4－8所示，半徑R＝0.4m的光滑半圓軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面切于圓環(huán)的端點(diǎn)A，一質(zhì)量m＝0.1kg的小球，以初速度v0＝8.0m/s，從C點(diǎn)起在水平地面上向左運(yùn)動，經(jīng)A點(diǎn)沖上半圓軌道恰好通過軌道最高點(diǎn)B后水平拋出．(取重力加速度g＝10m/s2)求：

(1)小球在軌道B點(diǎn)時的速度大小；

(2)小球從B點(diǎn)飛出到落回地面時的水平距離；

(3)小球從C點(diǎn)起經(jīng)水平面到A時，克服摩擦力所做的功Wf.圖4－8編輯ppt解：(1)小球做圓周運(yùn)動恰好通過軌道最高點(diǎn)B，則有(2)小球從B點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動時間為t平拋水平距離為s＝vBt＝2×0.4m＝0.8m編輯ppt

(3)小球由A點(diǎn)沖上半圓軌道B點(diǎn)的過程中，由機(jī)械能守恒定律有編輯ppt

6．(2010年新課標(biāo)卷)圖4－9為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平．回答下列問題：

(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有______.AD

A．米尺

B．秒表

C．0～12V的直流電源

D．0～12V的交流電源

(2)實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有____________