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物理必修2一機(jī)械能及其守恒定律一、功(B)1.功的兩要素:力和物體在力的方向上發(fā)生的位移。2.功的計(jì)算:等于力的大小F、位移的大小S、力和位移夾角α的余弦三者的乘積W=Fscosα0°≤α<90°時(shí),W>0,力對(duì)物體做正功;α=90°時(shí),W=0,力對(duì)物體不做功;90°<α≤180°時(shí),W<0,力對(duì)物體做負(fù)功,常說(shuō)物體克服該力做功。3.功的單位是焦耳,符號(hào)是J;功是__標(biāo)__量。二、功率(B)1.功率的定義:功跟完成這些功所用時(shí)間的比值。P=。2.功率的物理意義:表示做功的快慢。3.平均功率=,瞬時(shí)功率P瞬=__Fv瞬cosα__。4.功率的單位是_瓦特_,符號(hào)是W。三、重力勢(shì)能重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系(A)1.重力勢(shì)能計(jì)算式:Ep=mgh,重力勢(shì)能的值與參考面的選取有關(guān),重力勢(shì)能的變化與參考面的選取_無(wú)_關(guān),通常選地面為參考面。2.重力做功的特點(diǎn):重力對(duì)物體所做的功只與___起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置___有關(guān),而跟__物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。3.重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系:重力做正功,重力勢(shì)能減少,重力勢(shì)能的減少量等于重力所做的功,重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加,重力勢(shì)能的增加量等于物體克服重力所做的功。四、彈性勢(shì)能(A)1.彈性勢(shì)能的定義:發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間,由于彈力的相互作用具有的勢(shì)能。五、動(dòng)能(A)1.動(dòng)能的定義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量,叫做動(dòng)能。2.動(dòng)能的表達(dá)式:Ek=,單位是_焦耳_,符號(hào)是J;動(dòng)能是__標(biāo)__量。六、動(dòng)能定理(C)1.動(dòng)能定理的內(nèi)容:力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體做的功,等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化。2.動(dòng)能定理的表達(dá)式:七、機(jī)械能守恒定律(C)1.機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),只有動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。2.機(jī)械能守恒的條件:只有重力或彈力做功。八、能量守恒定律與能源(A)1.能量守恒定律的內(nèi)容:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,機(jī)械能的總量保持不變。2.能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過(guò)程的方向性。九、實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(a)1.實(shí)驗(yàn)原理:讓重錘做自由落體運(yùn)動(dòng),驗(yàn)證重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等。2.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),得到重錘重力勢(shì)能的減少量總是大于重錘動(dòng)能的增加量,其原因是重錘帶著紙帶下落時(shí)需要克服各種阻力做功。3.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),如果以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出圖線(xiàn),是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn),該圖線(xiàn)的斜率是重力加速度。1追尋守恒量2功3功率一、考點(diǎn)突破知識(shí)點(diǎn)1:功[要點(diǎn)歸納]一、功的概念1.定義:物體受到力的作用,并在力方向上發(fā)生一段位移,就說(shuō)力對(duì)物體做了功2.公式:W=Fscosθ,其中θ為F與s的夾角,F(xiàn)通常是恒力的大小,s是物體的位移大小3.物理意義:功是能量轉(zhuǎn)化的量度.4.單位:焦耳(J)1J=1N·m.5.功是標(biāo)量,沒(méi)有方向、但是有正負(fù),正負(fù)表示做功的性質(zhì).①當(dāng)0≤α<90°時(shí)W>0,力對(duì)物體做正功,說(shuō)明做功的力是動(dòng)力;②當(dāng)α=90時(shí)W=0,力對(duì)物體不做功;③當(dāng)90°<α≤180°時(shí),W<0,力對(duì)物體做負(fù)功可以說(shuō)成是物體克服該力做功,說(shuō)明做功的力是阻力[典題演示](2011江蘇卷)一物塊置于水平地面上,在10N水平拉力作用下向前移動(dòng)了5m,撤去拉力后又向前滑行了3m.在此過(guò)程中,拉力所做的功為 A.20J B.30JC.50J D.80J解析:根據(jù)功的定義,力做功只與力的大小F、物體的位移大小S以及力與位移的夾角的余弦決定,W=Fscosθ=10×5×cos0°=50J.選C。2.足球運(yùn)動(dòng)員飛起一腳用60N的力將足球踢出,足球沿草地運(yùn)動(dòng)了40m后停止運(yùn)動(dòng),關(guān)于足球運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做功的情況,下列說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功是2400JB.運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球沒(méi)有做功C.運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做了功但不能確定其大小D.以上說(shuō)法都不對(duì)解析:運(yùn)動(dòng)員踢球的力是60N,但此力作用的位移不知道,40m是球離開(kāi)運(yùn)動(dòng)員后運(yùn)動(dòng)的位移,故由功的公式求不了運(yùn)動(dòng)員對(duì)物體所做的功,A錯(cuò);在運(yùn)動(dòng)員的作用下,小球離開(kāi)運(yùn)動(dòng)員后運(yùn)動(dòng)了一段,可見(jiàn),運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球是做了功的,但由題目給的數(shù)據(jù),我們沒(méi)法確定運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球所做的功,C正確。答案:C知識(shí)點(diǎn)2:功率[要點(diǎn)歸納]一、功率1.定義:如果從開(kāi)始計(jì)時(shí)到時(shí)刻t這段時(shí)間間隔內(nèi),一個(gè)力所做的功為W,則功W跟完成這些功所用時(shí)間t的比值叫做功率。單位:瓦特(W)1W=1J/s2.物理意義:功率是描述做功快慢的物理量。3.平均功率:物體在某段時(shí)間內(nèi)的功率為平均功率4.瞬時(shí)功率:力對(duì)物體做功時(shí),在某一時(shí)刻的功率叫瞬時(shí)功率P=Fvcosθ(v為瞬時(shí)速度)[典題演示](2011江蘇卷)起重機(jī)沿豎直方向勻速吊起重物,在t時(shí)間內(nèi)做的功為W,則該起重機(jī)的功率為A.WtB.Wt2C.W/tD.W/t解析:根據(jù)功率的定義式知C對(duì)。2.(2010鎮(zhèn)江模擬)質(zhì)量為2kg的物體從靜止開(kāi)始自由下落,經(jīng)3s到達(dá)地面,不計(jì)空氣阻力,(g取10m/s2)則()

A.落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為300wB.落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為600wC.3s內(nèi)重力的平均功率為450wD3s內(nèi)重力的平均功率為900w解析:先求出物體下落過(guò)程中重力做的功和物體下落時(shí)間。由P=計(jì)算下落過(guò)程重力的平均功率。=====300W。求出物體落地時(shí)的即時(shí)速度,由P=Fv求物體落地時(shí)的即時(shí)功率。瞬時(shí)功率P=mg?v瞬cos0°=mg?gt=2×10×10×3W=600W答案:A注意:求功率是一定要審清楚題目意圖,準(zhǔn)確判斷待求功率是平均功率還是瞬時(shí)功率,并選擇合適的公式。二、【隨堂演練】1.(2010無(wú)錫模擬)關(guān)于功和功率,下列說(shuō)法中正確的是()功有正負(fù)之分,所以功是矢量功的大小僅由力決定,力越大,做功就越多功率是描述做功多少的物理量,做功越多,功率就越大功率是描述做功快慢的物理量,功率越大,做功就越快2.如圖所示的四幅圖是小新提包回家的情景,小新對(duì)提包的拉力沒(méi)有做功的是()3.對(duì)公式P=Fv的理解,以下說(shuō)法正確的是()A.F一定是物體受到的合外力B.P表示的是合力的功率C.F與v必須在同一條直線(xiàn)上D.F與v可以成任意的夾角4.(2010徐州模擬)某一物體在大小為F的恒力作用下運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t內(nèi)的位移為s,若F與s方向相同,則F在這段時(shí)間內(nèi)對(duì)物體做的功是()A.W=F/tB.W=F/sC.W=FtD.W=Fs5.(2010鎮(zhèn)江模擬)關(guān)于功率的定義式,下列說(shuō)法正確的是()A.力做功的時(shí)間越長(zhǎng),功率就越小B.力做的功越少,功率就越小C.力做功的功率的大小由所作功和做功的時(shí)間共同決定D.物體做功的功率越大,物體做的功一定越多6.物體自由下落,速度由0增加到5m/s和由5m/s增加到10m/s的兩段時(shí)間內(nèi),重力做功的平均功率之比是()A.1:2B.1:3C7.如圖所示,一物體沿豎直平面內(nèi)的三條不同的路徑由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),則在此過(guò)程中,物體所受的重力做的功()A一樣大B.沿Ⅰ較大C.沿Ⅱ較大D.沿Ⅲ較大8.質(zhì)量分別為m、M(m<M)的兩個(gè)物體,M放在光滑水平面上,m放在粗糙水平面上,在相同水平推力F作用下,兩物體移動(dòng)了相同的位移s,推力F對(duì)兩個(gè)物體所做的功的關(guān)系是()A.兩次所做的功一樣多B.在光滑水平面上所做的功多C.在粗糙水平面上所做的功多D.做功的多少與物體通過(guò)這段位移的時(shí)間有關(guān)9.一個(gè)質(zhì)量是5kg的物體從45m高的樓上墜落,求物體落地過(guò)程中的平均功率和落地時(shí)的即時(shí)功率.(重力加速度g取10m/s2)三、【課后檢測(cè)】1.下列說(shuō)法正確的是()A.只要物體運(yùn)動(dòng),就一定有力對(duì)它做功

B.作用在物體上的力越大,做功越多

C.物體發(fā)生的位移越大,做的功越多

D.兩個(gè)大小不同的力,做的功有可能相等2.關(guān)于做功,下列說(shuō)法正確的是()A.凡是受力作用的物體,一定有力對(duì)物體做功B.凡是發(fā)生了位移的物體,一定有力對(duì)物體做功C.只要物體受力的同時(shí)又有位移發(fā)生,一定有力對(duì)物體做功D.只要物體受力,又在力的方向上發(fā)生位移,則一定有力對(duì)物體做功3.用40N的力在水平地面上拉車(chē)行走5m,拉力與車(chē)前進(jìn)的方向成60°角.那么,拉力對(duì)車(chē)做的功是()A.200JB.173JC.100JD.04.關(guān)于功率的概念,下面的說(shuō)法中正確的是()A.功率是描述力對(duì)物體做功多少的物理量B.由P=W/t,可知,W越大,功率越大C.由P=FV可知,力越大,速度越大,則功率越大D.某個(gè)力對(duì)物體做功越快,它的功率就一定大5.一個(gè)人用水平的拉力拉一個(gè)重物,若用的力是100N,重物在0.5秒內(nèi)勻速前進(jìn)0.6米,則人對(duì)重物做功的功率是()

A.300w

B.240w

C.120w

D.100w6.(2009鎮(zhèn)江模擬)用起重機(jī)將質(zhì)量為m的物體勻速吊起一段距離,那么作用在物體上的力做功情況應(yīng)是下列說(shuō)法中的()A.重力做正功,拉力做負(fù)功,合力做功為零B.重力做負(fù)功,拉力做正功,合力做功為零C.重力做負(fù)功,拉力做正功,合力做正功D.重力不做功,拉力做正功,合力做正功7.汽車(chē)在平直的公路上由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到后立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)讓其滑行,直至停止.設(shè)在運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中汽車(chē)的牽引力做功,克服摩擦力做功,那么為()A.1:1B.1:2C.1:38.(2010南通模擬)起重機(jī)以16KW的恒定功率將貨物吊起后,豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為2m/s,則貨物的重力大小為()A.8×103NB.3.2×104NC.80ND.32N9.質(zhì)量為2kg的小鐵球從某一高度由靜止釋放,經(jīng)3s到達(dá)地面,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.()A.2s末重力的瞬時(shí)功率為200WB.2s末重力的瞬時(shí)功率為400WC.2s內(nèi)重力的平均功率為100WD.2s內(nèi)重力的平均功率為400W10.(2011揚(yáng)州模擬)如圖所示,小物塊位于光滑的斜面上,斜面位于光滑水平地面上,從地面上看,在小物塊沿斜面下滑的過(guò)程中,斜面對(duì)小物塊的作用力做功說(shuō)法中正確的是()A.垂直于接觸面,做功為零B.垂直于接觸面,做功不為零C.不垂直于接觸面,做功為零D.不垂直于接觸面,做功不為零11.用水平恒力F作用于質(zhì)量為M的物體,使之在光滑的水平面上沿力的方向移動(dòng)位移S,該恒力做功為W1,再用該恒力F作用于質(zhì)量m(m<M)的物體上,使之在粗糙的水平面上移同樣位移,該恒力F做功為W2,兩次恒力F做功的關(guān)系正確的是()A.W1>W(wǎng)2B.W1<W2C.W1=W2D.無(wú)法判斷12.某型號(hào)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60KW,在水平路面上行使時(shí)受到的阻力是1800N,在額定功率下汽車(chē)勻速行駛的速度是_________。13.如圖所示,在光滑水平面上,物體受兩個(gè)相互垂直的大小分別為F1=3N和F2=4N的恒力,其合力在水平方向上,從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)10m,求:(1)F1和F2分別對(duì)物體做的功是多少?代數(shù)和為多大?(2)F1和F2合力為多大?合力做功是多少?14.將20kg的物體從靜止開(kāi)始以3m/s2的加速度豎直提升6m,拉力做功的平均功率為多少?達(dá)到6m時(shí),拉力的瞬時(shí)功率是多少?答案:隨堂演練1.D2.B3.C4.D根據(jù)功的定義,力做功只與力的大小F、物體的位移大小S以及力與位移的夾角的余弦決定。5.C6.B7.A8.A9.解析:重力在下落過(guò)程所做的功:物體下落時(shí)間:物體在下落過(guò)程中的平均功率:物體落到地面時(shí)的瞬時(shí)速度:,物體落地時(shí)的瞬時(shí)功率:課后檢測(cè)1.D解析:做功的兩個(gè)必要條件:力和在力方向上的位移。若有力,但沒(méi)有位移,這個(gè)力不會(huì)對(duì)物體做功;若有力有位移,但位移不是在力方向上的,這個(gè)力也不會(huì)對(duì)物體做功,A錯(cuò)。功的多少是和力的大小、位移的大小以及力和位移夾角的余弦總同決定,所以BC錯(cuò)。2.D3.C解析:拉力對(duì)物體做的功為:W=Fs=100×0.6=60J拉力對(duì)物體所功的功率:P=W/t=60/0.5=120w4.D5.C6.B7.A解析:對(duì)全過(guò)程用動(dòng)能定理:W1+(-W2)=0-0得W1:W2=1:18.A解析:由P=mgv得9.B10.B解析:由于斜面光滑,所以斜面對(duì)物體只有支持力作用,討論斜面對(duì)小物體的作用力是否做功,關(guān)鍵是看小物體是否在此力的方向上發(fā)生位移,為此要定性畫(huà)出經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后小物體發(fā)生的對(duì)地位移,由于斜面放在光滑的地面上,小物體在斜面上下滑時(shí),斜面將后退,所以此力對(duì)小物體是做功的。11.C解析:根據(jù)做功的定義,恒力F所做的功,只與F的大小及在力F的方向上相對(duì)不同參照物發(fā)生的位移的大小有關(guān),不需考慮其他力的影響;因此兩次該力F不變?cè)诹Φ姆较蛳鄬?duì)不動(dòng)參照物發(fā)生的位移S相同,所以力F所做的功相等,故正確答案選C。12.33。3m/s解析:由勻速運(yùn)動(dòng)可知:F=f,再由P=Fv得13.(1)18J,32J,50J(2)5N,50J解析:(1)力F1做的功W1=F1xcosθ1=3×10×COS53°=18J,力F2做的功W2=F2Xcosθ2=4×10×COS37°=32J,W1與W2的代數(shù)和W=W1+W2=18J+32J=50J.(2)F1與F2的合力F=合力的功W’=Fx=5×10J=50J14.780W1560W解析:對(duì)物體受力分析:F-mg=ma得F=260N,又由t==;重力勢(shì)能彈性勢(shì)能一、考點(diǎn)突破知識(shí)點(diǎn)1:重力勢(shì)能重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系[要點(diǎn)歸納]一、重力勢(shì)能1.大?。篍P=mgh式子表明:物體的重力勢(shì)能等于它所受的重力與所處的高度的乘積。物體的質(zhì)量越大,高度越大,重力勢(shì)能就越大單位:焦耳(J)2.重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性如果物體相對(duì)某個(gè)水平面的高度為零,重力勢(shì)能也為零,這個(gè)水平面叫做零勢(shì)能面。選擇不同的零勢(shì)能面,對(duì)于同一個(gè)物體,它的勢(shì)能的數(shù)值也是不同的,在零勢(shì)能面之上的物體重力勢(shì)能為正值,在零勢(shì)能面之下的物體,重力勢(shì)能為負(fù)值。重力勢(shì)能屬于物體和地球所組成的這個(gè)系統(tǒng)所共有,離開(kāi)了地球,重力勢(shì)能也就不存在。3.重力勢(shì)能的計(jì)算方法:(1)規(guī)定零勢(shì)能面;(2)明確物體在零勢(shì)能面之上還是在零勢(shì)能面之下;(3)找出物體到零勢(shì)能面的豎直高度;(4)代入Ep=mgh計(jì)算,注意h的正負(fù)和單位統(tǒng)一。二、重力做功和重力勢(shì)能的變化的關(guān)系1.可見(jiàn),重力做功會(huì)使物體的重力勢(shì)能發(fā)生改變:WG>0,物體下降,重力勢(shì)能Ep減少;WG<0,物體被舉高,重力勢(shì)能Ep增加;WG=0,重力勢(shì)能Ep不變;且重力做多少功,重力勢(shì)能就變化多少。2.物體運(yùn)動(dòng)時(shí),重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān),而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。[典題演示]1.(2011江蘇卷)如圖所示,一物體從A點(diǎn)先后沿路徑1、2運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),重力做功分別為W1、W2,則它們大小的關(guān)系為() A.W1>W(wǎng)2 B.W1=W2 C.W1<W2 D.無(wú)法比較解析:重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān),而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。所以?xún)煞N情況下重力做功相同。選B。2.下列關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法正確的是()A.重力勢(shì)能是地球和物體共同具有,而不是物體單獨(dú)具有的B.重力勢(shì)能的大小是絕對(duì)的C.重力勢(shì)能等于零的物體,不可能對(duì)別的物體做功D.在地面上方的物體,它的重力勢(shì)能一定不等于零解析:物體的重力勢(shì)能具有相對(duì)性和系統(tǒng)性。相對(duì)不同的零勢(shì)能參考平面,同一個(gè)物體在同一個(gè)位置的重力勢(shì)能是不相同的。物體的重力勢(shì)能屬于物體和地球組成的這個(gè)系統(tǒng),而不只是屬于物體單獨(dú)具有。故答案A正確,BCD錯(cuò)答案:A3.(2010江蘇卷)如圖所示,桌面高為h1,質(zhì)量為m的小球從高出桌面h2的A點(diǎn)下落到地面上的B點(diǎn),在此過(guò)程中小球的重力勢(shì)能A.增加mg(h1+h2)B.減少mg(h1+h2)C.減少mgh1D.增加mgh2解析:重力做正功,重力勢(shì)能變化與重力做功數(shù)值大小相等,符號(hào)相反,即重力做正功,重力勢(shì)能變化為負(fù)值,即重力勢(shì)能減小。相反重力做負(fù)功,重力勢(shì)能變化為正值,重力勢(shì)能增大。所以重力重力勢(shì)能減少了mg(h1+h2).B對(duì)。答案:B知識(shí)點(diǎn)2:彈性勢(shì)能[要點(diǎn)歸納]一、彈性勢(shì)能:發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間,由于有彈力的相互作用,也具有勢(shì)能,這種勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能。彈性勢(shì)能的大小和彈性形變的大小有關(guān),在彈性限度內(nèi),形變?cè)酱?,彈性?shì)能越大。二、彈性勢(shì)能與彈力做功的關(guān)系:和重力做功與重力勢(shì)能的變化的關(guān)系一樣,彈力做正功會(huì)使彈性勢(shì)能減少,彈力做負(fù)功會(huì)使彈性勢(shì)能增加。[典題演示]1.(2011江蘇卷)如圖所示,將彈簧拉力器用力拉開(kāi)的過(guò)程中,彈簧的彈力和彈性勢(shì)能的變化情況是()A.彈力變大,彈性勢(shì)能變小B.彈力變小,彈性勢(shì)能變大C.彈力和彈性勢(shì)能都變大D.彈力和彈性勢(shì)能都變小解析:根據(jù)胡克定律F彈=kx,彈力大小F與彈簧的形變量x成正比,所以彈力增大。人克服彈力做功(或彈力做負(fù)功),彈性勢(shì)能增加。選C。2.(2010徐州模擬)關(guān)于彈簧的彈性勢(shì)能,下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度為原長(zhǎng)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能可能不為零B.彈簧被拉長(zhǎng)時(shí)具有彈性勢(shì)能,被壓縮時(shí)不具有彈性勢(shì)能C.彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能一定小于彈簧被拉長(zhǎng)時(shí)具有彈性勢(shì)能D.彈簧被拉長(zhǎng)時(shí)或被壓縮時(shí),只要在彈性限度內(nèi)都具有彈性勢(shì)能答案:D二、【隨堂演練】1.(2010江蘇卷)一個(gè)正在做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,下列說(shuō)法正確的是()A.重力對(duì)物體做正功,重力勢(shì)能減少B.重力對(duì)物體做正功,重力勢(shì)能增加C.重力對(duì)物體做負(fù)功,重力勢(shì)能減少D.重力對(duì)物體做負(fù)功,重力勢(shì)能增加2.(2010常州模擬)關(guān)于重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是()A.重力做功與物體運(yùn)動(dòng)的路徑有關(guān)B.重力做功與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)C.重力做正功,物體的重力勢(shì)能增加D.重力做負(fù)功,物體的重力勢(shì)能減小3.物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,克服重力做功為50J,則()A.物體的重力勢(shì)能一定減少了50J;B.物體的重力勢(shì)能一定增加了50J;C.物體的動(dòng)能一定減少50J;D.重力做了50J的正功4.質(zhì)量為m的物體,由靜止開(kāi)始下落,由于空氣阻力作用,下落的加速度為0.8g,在物體下落h的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.物體的重力勢(shì)能減少了mghB.重力對(duì)物體做的功為0.8mghC.物體的重力勢(shì)能減少了0.8mghD.物體下落前的重力勢(shì)能為mgh5.如圖所示是某地的等高線(xiàn)圖,數(shù)字表示海拔高度。若把同一物體分別放在A、B、C三點(diǎn),則相對(duì)于海平面放在哪一點(diǎn)的物體重力勢(shì)能大()A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)C.C點(diǎn)D.一樣大6.建筑工地用重錘打樁時(shí),盡可能將錘做得重些,而且盡量舉高,這是為了;拉弓射箭時(shí),弓拉的越彎,箭射得越遠(yuǎn),是因?yàn)?;建水電站時(shí)修很高的堤壩,是為了。7.在研究物體的重力勢(shì)能跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,取三個(gè)相同的木樁插入同一沙坑里,并使它們凸出沙坑的長(zhǎng)度相同。它們被從在空中由靜止釋放的鐵塊擊打后陷入沙坑的情況如圖所示。在此實(shí)驗(yàn)中,我們通過(guò)觀察來(lái)比較各鐵塊重力勢(shì)能的大小。若A、B兩鐵塊質(zhì)量相等,則兩鐵塊剛釋放時(shí)離沙面的高度關(guān)系是hAhB。若A、C兩鐵塊剛釋放時(shí)離沙面的高度相同,則兩鐵塊質(zhì)量的關(guān)系是mAmC。(后兩空填<、>、=)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是:物體重力勢(shì)能的大小跟物體的和有關(guān)。三、【課后檢測(cè)】1.(2011南通模擬)一固定光滑斜面高度為H,質(zhì)量為m的小物塊沿斜面從頂端滑到底端,下列說(shuō)法正確的是:()A.重力做功大于mgHB.重力做功小于mgH

C.重力重力勢(shì)能增加了mgHD.重力重力勢(shì)能減少了mgH2.將質(zhì)量為100kg的物體從地面提升到10m高處,在這個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是()A.重力做正功,重力勢(shì)能增加1.0×104JB.重力做正功,重力勢(shì)能減少1.0×104JC.重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加1.0×104JD.重力做負(fù)功,重力勢(shì)能減少1.0×104J3.物體在做某種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,重力對(duì)物體做功200J,則()A.物體的動(dòng)能一定增加200JB.物體的動(dòng)能一定減少200JC.物體的重力勢(shì)能一定增加200JD.物體的重力勢(shì)能一定減少200J4.同一高處以相同的速率拋出質(zhì)量相同的三個(gè)小球,A球豎直向上拋出,B球沿水平方向拋,C豎直向下拋出,三個(gè)小球分別落在地上不同處,,若不計(jì)空氣阻力,三個(gè)球從被拋出到落地的過(guò)程中,重力勢(shì)能的變化量()A.上拋球最大B.下拋球最大A.平拋球最大A.三球一樣大5.關(guān)于重力勢(shì)能,下列說(shuō)法中正確的是()A.物體的位置一旦確定,它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定B.物體與零勢(shì)面的距離越大,它的重力勢(shì)能也越大C.一個(gè)物體的重力勢(shì)能從﹣5J變化到﹣3J,重力勢(shì)能變小了D.重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功6.關(guān)于彈性勢(shì)能,下列說(shuō)法中不正確的是(

)A.發(fā)生形變的物體都具有彈性勢(shì)能B.彈性勢(shì)能是一個(gè)標(biāo)量C.彈性勢(shì)能的單位是焦耳(在國(guó)際單位制中)D.彈性勢(shì)能是狀態(tài)量7.關(guān)于彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能,下列說(shuō)法不正確的是(

)A.重力勢(shì)能屬于物體和地球這個(gè)系統(tǒng),彈性勢(shì)能屬于發(fā)生彈性形變的物體B.重力勢(shì)能是相對(duì)的,彈性勢(shì)能是絕對(duì)的C.重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都是相對(duì)的D.重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都是狀態(tài)量8.關(guān)于彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能改變的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是(

A

彈簧彈性勢(shì)能的改變由彈簧彈力做功多少來(lái)衡量

B

彈簧彈力做的功總等于彈簧彈性勢(shì)能增量

C

彈簧彈力做正功,彈簧彈性勢(shì)能增加

D

彈簧彈力做負(fù)功,彈簧彈性勢(shì)能減小9.如圖所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,那么小球從接觸彈簧開(kāi)始到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中(彈簧一直保持豎直)()A.彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小B.彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大C.彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小D.彈簧的彈性勢(shì)能逐漸增大10.如圖所示,一輕彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端系一重物,將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速地釋放,讓它自由擺下,不計(jì)空氣阻力,在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過(guò)程中()

A.重力做正功,彈力不做功B.重力做正功,彈力做正功C.若用與彈簧原長(zhǎng)相等的細(xì)繩代替彈簧后,重力做正功,彈力不做功D.若用與彈簧原長(zhǎng)相等的細(xì)繩代替彈簧后,重力做功不變,彈力不做功11.有四種器材:(1)自行車(chē)座;(2)機(jī)械手表;(3)衣服夾子;(4)發(fā)令手槍。其中利用彈簧形變的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能工作的有()A.(1)和(2)B.(1)和(4)C.(2)和(3)D.(2)和(4)12.質(zhì)量為100g的球從1.8m的高處落到水平面上,又彈回到1.25m的高度.在整個(gè)過(guò)程中重力對(duì)物體做的功是多少?球的重力勢(shì)能改變了多少?13.桌面距地面高0.8m,一物體質(zhì)量為2kg,放在距桌面0.4m的支架上,(1)以地面為零勢(shì)能位置,計(jì)算物體具有的勢(shì)能,并計(jì)算物體由支架下落到桌面過(guò)程中,勢(shì)能減少多少?(2)以桌面為零勢(shì)能位置計(jì)算物體具有的勢(shì)能,并計(jì)算由支架下落到桌面過(guò)程中勢(shì)能減少多少?并比較以上計(jì)算結(jié)果,說(shuō)明什么問(wèn)題?答案【隨堂演練】1.A2.B3.B解析:重力做功會(huì)使物體的重力勢(shì)能發(fā)生改變:WG>0,重力勢(shì)能Ep減少;WG<0,物體克服重力做功,重力勢(shì)能Ep增加;WG=0,重力勢(shì)能Ep不變;且重力做多少功,重力勢(shì)能就變化多少。4.A5.A6.舉得越高,重錘的重力勢(shì)能越大;弓拉的越彎,具有的彈性勢(shì)能越大;增加水的重力勢(shì)能7.插入沙中的深度;<;<;質(zhì)量;離地高度【課后檢測(cè)】1.D解析:重力做功與路徑無(wú)關(guān),只與始末位置高度改變有關(guān),重力勢(shì)能變化與重力做功數(shù)值大小相等,符號(hào)相反,即重力做正功,重力勢(shì)能變化為負(fù)值,即重力勢(shì)能減小。相反重力做負(fù)功,重力勢(shì)能變化為正值,重力勢(shì)能增大。所以重力重力勢(shì)能減少了mgH。2.C3.D4.A5.D解析:物體的重力勢(shì)能與參考面有關(guān),同一物體在同一位置相對(duì)不同的參考面的重力勢(shì)能不同,A選項(xiàng)錯(cuò).物體在零勢(shì)能面以上,距零勢(shì)面的距離越大,重力勢(shì)能越大,物體在零勢(shì)面以下,距零勢(shì)面的距離越大,重力勢(shì)能越小,B選項(xiàng)錯(cuò),重力勢(shì)能中的正、負(fù)號(hào)表示大小,﹣5J的重力勢(shì)能小于﹣3J的重力勢(shì)能,C選項(xiàng)錯(cuò),重力做的功量度了重力勢(shì)能的變化,D選項(xiàng)正確。6.A解析:只有發(fā)生彈性形變的物體才具有彈性勢(shì)能,A錯(cuò)。功和能都是標(biāo)量,單位均為焦耳B、C對(duì)。彈性勢(shì)能對(duì)應(yīng)的是某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置,是狀態(tài)量,D對(duì)。7.C8.A9.D10.C【解析】.用細(xì)繩拴住小球向下擺動(dòng)時(shí)重力做正功,彈力不做功,C對(duì).用彈簧拴住小球下擺時(shí),彈簧要伸長(zhǎng),重力做

正功,且做功多,小球軌跡不是圓弧,彈力做負(fù)功11.D解析:自行車(chē)座利用彈簧的彈力減小自行車(chē)行駛時(shí)人體的振動(dòng),衣服夾子利用彈簧的彈力夾緊衣服,所以自行車(chē)座、衣服夾子都不是利用彈簧形變的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能工作的;機(jī)械手表是利用卷緊了的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為擺輪以及秒針、分針、時(shí)針和齒輪的動(dòng)能而工作的;發(fā)令手槍工作時(shí),彈簧發(fā)生彈性形變的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能通過(guò)鐵片快速對(duì)“子彈”做功,從而快速打擊“子彈”,產(chǎn)生爆炸。12.0.54J;重力勢(shì)能的減少量為0.54J13.24J;重力勢(shì)能減少8J;8J;重力勢(shì)能減少8J;此結(jié)果說(shuō)明重力勢(shì)能的變化與零勢(shì)能位置的選取無(wú)關(guān)動(dòng)能、動(dòng)能定理一、考點(diǎn)突破知識(shí)點(diǎn)1:動(dòng)能[要點(diǎn)歸納]一、動(dòng)能1.物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能,只與運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量以及速率有關(guān),是狀態(tài)量,與某一時(shí)刻或某一位置對(duì)應(yīng),與運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)關(guān)。表達(dá)式:式中v指速度的大小。2.動(dòng)能是標(biāo)量,只有大小沒(méi)有方向,總為正值。[典題演示]1.(2010蘇州模擬)下列關(guān)于物體動(dòng)能的敘述中,正確的是()A.物體速度不變,質(zhì)量發(fā)生改變,它的動(dòng)能不一定變化B.物體質(zhì)量不變,速度大小發(fā)生變化,它的動(dòng)能不一定變化C.物體速度減半,質(zhì)量增大為原來(lái)2倍,則它的動(dòng)能增大為原來(lái)的2倍D.物體質(zhì)量減半,速度增大為原來(lái)2倍,則它的動(dòng)能增大為原來(lái)的2倍答案:D2.甲、乙兩物體質(zhì)量相等,速度大小之比是2:1,則甲與乙的動(dòng)能之比是()A.1:2B.2:1C.1:4D.4:1解析:由動(dòng)能表達(dá)式得:,選D知識(shí)點(diǎn)2:動(dòng)能定理[要點(diǎn)歸納]1.內(nèi)容:力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體做的功,等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化。2.表達(dá)式:3.適用條件:(1)動(dòng)能定理適用于一切經(jīng)典動(dòng)力學(xué)過(guò)程:無(wú)論物體是變力作用,是長(zhǎng)時(shí)間作用,還是短時(shí)間作用,都可以運(yùn)用其解決問(wèn)題.(2)特別是對(duì)那些短暫的、變力的、曲線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,更顯示出優(yōu)越性.(3)當(dāng)所要求解的物理量不是加速度和時(shí)間時(shí),運(yùn)用動(dòng)能定理解題在思維和表達(dá)上更為簡(jiǎn)便.4、物體動(dòng)能的變化是所有外力共同作用的結(jié)果,或者說(shuō)動(dòng)能的變化可以用外力做的總功來(lái)量度。5、應(yīng)用動(dòng)能定理解決問(wèn)題的方法:(1)明確研究對(duì)象以及它發(fā)生的物理過(guò)程.(2)明確題設(shè)條件和已知量、未知量、待求量.(3)選取物理過(guò)程,并結(jié)合物理過(guò)程進(jìn)行受力分析,求出力對(duì)物體的總功.(4)由動(dòng)能定理列方程求解并討論.(5)應(yīng)注意的問(wèn)題:力對(duì)物體所做的正功、負(fù)功必須弄明白;在動(dòng)能定理中涉及的位移s、速度v一般均以地面為參考系。[典題演示]1.一個(gè)人坐在雪撬上,從靜止開(kāi)始沿著高度為15m的斜坡滑下,到達(dá)底部時(shí)速度為10m/s。人和雪撬的總質(zhì)量為60kg,下滑過(guò)程中克服阻力做的功等于多少?(取g=10m/s2)

解析:題目給出了物體初始和終了的速度,即可確定物體的初、末動(dòng)能。此過(guò)程涉及功的問(wèn)題,用動(dòng)能定理方便。

解:以人和雪橇為研究對(duì)象,研究滑行的全過(guò)程:初動(dòng)能為0,末動(dòng)能為。受力如圖,其中支持力不做功WN=0,重力做正功WN=mgh,摩擦力做負(fù)功Wf=-W克f根據(jù)動(dòng)能定理W合=?Ek得:物體克服摩擦力做功說(shuō)明:此題沒(méi)有給出雪撬與坡面間的動(dòng)摩擦因數(shù),因此摩擦力的大小無(wú)法求出,滑行的軌跡長(zhǎng)度也無(wú)法確定,從力和路徑無(wú)法求出摩擦力的功。摩擦力的功是通過(guò)動(dòng)能定理求出的。在這里,我們看到了動(dòng)能定理的方便之處。2.一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止開(kāi)始向上提升2m,這時(shí)物體的速度是4m/s,則下列結(jié)論不正確的是(g=10m/s2)()A.手對(duì)物體做功28JB.合外力對(duì)物體做功18JC.合外力對(duì)物體做功8JD.物體克服重力做功20J解析:受力如圖,由動(dòng)能定理W合=?Ek得:W合=WF+WG==8J,C對(duì)B錯(cuò)。WG=-,W手=WF=W合-WG=8J-(-20J)=28J,A、D對(duì)選B二、【隨堂演練】1.(2011徐州模擬)下列運(yùn)動(dòng)的物體,動(dòng)能不改變的是()A.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體B.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體C.做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體2.光滑水平面上的物體,在水平恒力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)路程s1速度達(dá)到v,又經(jīng)過(guò)路程s2速度達(dá)到2v,則在s1和s2兩段路程中,F(xiàn)對(duì)物體所做功之比為()A.1:1B.1:2C.1:3D.1:43.下列說(shuō)法正確的是:()

A.如果物體所受的合外力為零,則合外力對(duì)物體做的功一定為零

B.如果合外力對(duì)物體所做的功為零,則合外力一定為零

C.物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能一定變化

D.物體的動(dòng)能不變,所受的合外力必定為零4.甲、乙兩物體材料相同,m甲:m乙=2:1,它們以相同的動(dòng)能在同一水平面上運(yùn)動(dòng),則甲、乙滑行的最大距離和滑行時(shí)間之比為:()

A.1:1;1:B.1:2;1:C.2:1;:1D.1:;1:25.一顆子彈射穿一鋼板后速度損失20%,則它最多能射穿的鋼板數(shù)為:()

A、5塊B、4塊C、3塊D、2塊6.一質(zhì)量為1kg的滑塊,以6m/s的初速度在光滑的水平面上向左滑行。從某一時(shí)刻起在滑塊上作用一向右的水平力,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,滑塊的速度方向變成向右,大小為6m/s,則在這段時(shí)間里水平力做的功為:()

A、0B、9JC、18JD、無(wú)法確定7.一學(xué)生用100N的力將質(zhì)量為0.5kg的球以8m/s的速度沿水平方向踢出20m遠(yuǎn),求該學(xué)生對(duì)球所做的功。

8.(2009宿遷模擬)如圖所示,AB為固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,軌道的B點(diǎn)與水平地面相切,其半徑為R.質(zhì)量為m的小球由A點(diǎn)靜止釋放,求:⑴小球滑到最低點(diǎn)B時(shí),小球速度v的大?。虎菩∏騽偟竭_(dá)最低點(diǎn)B時(shí),軌道對(duì)小球支持力FN的大小;⑶小球通過(guò)光滑的水平面BC滑上固定曲面,恰達(dá)最高點(diǎn)D,D到地面的高度為h(已知h<R),則小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf.AABOCDhR三、【課后檢測(cè)】1.關(guān)于對(duì)動(dòng)能的理解,下列說(shuō)法不正確的是()A.物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能是動(dòng)能,動(dòng)能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式B.動(dòng)能總為正值C.一定質(zhì)量的物體,動(dòng)能變化時(shí),速度一定變化;但速度變化時(shí),動(dòng)能不一定變化D.動(dòng)能不變的物體,一定處于平衡狀態(tài)2.甲乙兩物體的質(zhì)量之比是1:3,速度之比為3:1,則它們的動(dòng)能之比Ek甲:Ek乙為()A.1:1B.1:3C.3:1D.9:13.(2009鹽城模擬)某人在高為h的平臺(tái)上,以初速度v0豎直向下拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法不正確的是()A.物體落地時(shí)的速度是B.下落過(guò)程中重力對(duì)物體做的功是mghC.物體落地時(shí)的速度是D.在拋球過(guò)程中人對(duì)小球做的功是mv02/24.一輛汽車(chē)在水平路面上行駛,在一段時(shí)間內(nèi),牽引力做功為6000J,阻力做功為-100J,這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的動(dòng)能增加了()A.6100JB.6000JC.5900JD.100J5.質(zhì)量不同而具有相同動(dòng)能的兩個(gè)物體,在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行到停止,則()A.質(zhì)量大的滑行的距離大B.質(zhì)量大的滑行的時(shí)間短C.它們滑行的時(shí)間一樣大D.質(zhì)量大的克服阻力做的功大6.在地面上方某一高度有一小球,其重力勢(shì)能為10J(以地面為參考平面),現(xiàn)讓它由靜止開(kāi)始下落,若不計(jì)空氣阻力,則它在著地前瞬間的動(dòng)能為()A.30JB.20JC.10JD.5]7.物體在兩個(gè)相互垂直的力作用下運(yùn)動(dòng),力F1對(duì)物體做功6J,物體克服力F2做功8J,則物體的動(dòng)能()A.增加14J B.增加10JC.增加2J D.減少2J8.一人用力踢質(zhì)量為1kg的足球,使球由靜止以10m/s的速度沿水平方向飛出,假設(shè)人踢球時(shí)對(duì)球的平均作用力為200N,球在水平方向運(yùn)動(dòng)了20m,那么人對(duì)球所做的功()A.50JB.200JC.4000JD.非上述各值9.一物體速度由0增加到v,再?gòu)膙增加到2v,外力做功分別為W1和W2,則W1和W2關(guān)系正確的是()A.W1=W2 B.W2=2W1C.W2=3W1 D.W2=4W110.如圖所示在高為H的平臺(tái)上A點(diǎn)以初速V0拋出一質(zhì)量為m的小球,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)它到達(dá)離拋出點(diǎn)的豎直距離為h的B點(diǎn)時(shí),小球的動(dòng)能增量為()A.B.C.D.11.質(zhì)量為2g的子彈以300m/s的水平速度射入厚度為5cm的木板,射穿后速度是100m/s,子彈在射穿木板的過(guò)程中受到的平均阻力是多大?12.如圖示,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(duì)鉛球的平均阻力。13.一架?chē)姎馐斤w機(jī),質(zhì)量m=5.0×103kg,起飛過(guò)程中從靜止開(kāi)始滑跑的路程為S=5.3×102m,達(dá)到起飛速度V=60m/s,在此過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重力的0.02倍(K=0.02),求飛機(jī)受到的牽引力F。14.一物體靜止在不光滑的水平面上,已知m=1kg,μ=0.1,現(xiàn)用水平外力F=2N拉其運(yùn)動(dòng)5m,后立即撤去水平外力F,求其還能滑多遠(yuǎn)?(g取10m/s2)15.(2009宿遷模擬)質(zhì)量m=20kg的物體以某一初速度滑上傾角θ=37°的粗糙斜面,物體能到達(dá)斜面上的最大距離L=20m。已知物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=lOm/s2)(1)物體沿斜面上滑過(guò)程中加速度的大??;(2)物體上滑時(shí)初速度的大小:(3)物體再次回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能。答案:【隨堂演練】1.D解析:做自由落體運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng)的物體,速度的大小均發(fā)生了改變,動(dòng)能改變。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,速度的方向改變,可是速度的大小沒(méi)變,動(dòng)能不變。2.C解析:s1路段:s1路段:3.A4.B由動(dòng)能定理得:再由5.D穿過(guò)一塊鋼板時(shí)由動(dòng)能定理得:,設(shè)可以穿過(guò)n塊鋼板時(shí),兩式相比得:n=2.77,表示可以穿過(guò)2塊鋼板,留在第三塊鋼板中。6.A7.16J解析:在踢出球的過(guò)程中,只有人做功,瞬間完成,不能直接求得。設(shè)在整個(gè)過(guò)程中人對(duì)球做的功為W人,由動(dòng)能定理,有W人=mv2-0∴W人=mv2=×0.5×64=16(J)8.⑴由動(dòng)能定理得,則⑵由牛頓第二定律得,則⑶由動(dòng)能定理得,則

【課后檢測(cè)】1.D2.B3.C4.C5.B6.C7.D8.A9.B10.C11.1600N由動(dòng)能定理:得:12.2020N對(duì)全過(guò)程用動(dòng)能定理:即:解得13.由動(dòng)能定理:得得14.5m對(duì)全過(guò)程用動(dòng)能定理:得:15.⑴物體沿斜面上滑過(guò)程中受力分析如圖v0θxyv0θxym/s2⑵對(duì)物體上滑過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理列方程∴m/s⑶物體沿斜面上滑整個(gè)過(guò)程中摩擦力做功:J物體沿斜面上滑又滑回底端的整個(gè)過(guò)程中應(yīng)用動(dòng)能定理:∴J一、考點(diǎn)突破知識(shí)點(diǎn)1:機(jī)械能守恒定律[要點(diǎn)歸納]1.內(nèi)容:在只有重力或彈簧彈力做功的條件下,物體的動(dòng)能和勢(shì)能間相互轉(zhuǎn)化,但總的機(jī)械能保持不變。2.守恒條件:(1)從做功的角度:只有重力或彈簧彈力做功

①物體只受彈簧彈力或重力如:自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直彈簧振子②物體受重力、彈簧彈力以外的其他力,但這些力都不做功如:物體從光滑斜面上下滑、輕繩拴著小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。(2)從能量角度分析:只有系統(tǒng)內(nèi)部的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,既無(wú)外界能量和內(nèi)部機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,又無(wú)內(nèi)部其他能量和內(nèi)部機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化3.應(yīng)用步驟:(1)確定研究對(duì)象,分析研究的物理過(guò)程(2)進(jìn)行正確的受力分析(3)分析各力做功情況,明確守恒條件(4)選擇零勢(shì)能面,確定始末狀態(tài)的機(jī)械能(5)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程求解[典題演示]1.(2010無(wú)錫模擬)關(guān)于物體的機(jī)械能是否守恒,下列敘述正確的是()A.做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,機(jī)械能一定守恒B.做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,機(jī)械能一定不守恒C.外力對(duì)物體做功為零時(shí),機(jī)械能一定守恒D.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力對(duì)物體做功,機(jī)械能一定守恒解析:從能量角度分析,做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能不變,但如果高度有變化,勢(shì)能會(huì)變,所以機(jī)械能不一定守恒,A、B均錯(cuò)。從做功角度分析,外力對(duì)物體做功為零時(shí),重力以外的其他力做功可能不為零,機(jī)械能不一定守恒。C錯(cuò)D對(duì)。2.如圖所示,桌面高為h,質(zhì)量為m的小球從桌面上方高為H處自由落下。不計(jì)空氣阻力,假設(shè)桌面處為零勢(shì)能位置,則小球落到地面前瞬間的機(jī)械能為:()

A、mgh

BmgH

Cmg(H+h)

Dmg(H-h)

解析:題目規(guī)定桌面處為零勢(shì)能位置,則開(kāi)始時(shí)小球的動(dòng)能為零,勢(shì)能為mgH所以總的機(jī)械能為動(dòng)能和勢(shì)能之和,為mgH。小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒,所以小球運(yùn)動(dòng)到任意位置時(shí)機(jī)械能的總量均為mgH,故正確選項(xiàng)為B。注意:機(jī)械能是個(gè)非常重要的概念,確定機(jī)械能的總量時(shí)心須規(guī)定好零勢(shì)能位置。而零勢(shì)能位置的選取是人為的,是根據(jù)解決問(wèn)題的需要規(guī)定的,并不是必須以地面作為零勢(shì)能面。二、【隨堂演練】1.(2011常州模擬)下列運(yùn)動(dòng)中能滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的是()A.電梯勻速下降B.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端C.物體沿斜面勻速下滑D.物體在水中勻速上浮2.在同一高度將質(zhì)量相等的三個(gè)小球以大小相同的速度分別豎直上拋,豎直下拋,水平拋出,不計(jì)空氣阻力。從拋出到落地過(guò)程中,三球()A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B.落地時(shí)的速度相同C.落地時(shí)重力的功率相同D.落地時(shí)的動(dòng)能相同3.在地面上將質(zhì)量為m的小球以初速度v0向上拋出。當(dāng)它上升到離地面某一高度時(shí),它的勢(shì)能恰好等于當(dāng)時(shí)的動(dòng)能。則這個(gè)高度是:(以地面為零勢(shì)能面)()A、

B、

C、

D、4.從地面以某一初速度豎直向上拋出一小球,不計(jì)空氣阻力,則在上升過(guò)程中()A.重力對(duì)物體做正功重力勢(shì)能增大B.重力對(duì)物體做負(fù)功,重力勢(shì)能增大C.物體的動(dòng)能減小,機(jī)械能減小D.物體的重力勢(shì)能增大,機(jī)械能增大5.如圖所示,質(zhì)量為m的物體以速度v0離開(kāi)桌面后經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí),所具有的機(jī)械能是(以桌面為零勢(shì)能面,不計(jì)空氣阻力)()A.B.C.D.6.質(zhì)量為1kg的物體從傾角為30°、長(zhǎng)2m的光滑斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑,若選取初始位置為零勢(shì)能點(diǎn),那么,當(dāng)物體滑到斜面中點(diǎn)時(shí)具有的機(jī)械能為(取10/m2)()A.-10JB.-5JC.0JD.5J7.如圖所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,那么小球從接觸彈簧開(kāi)始到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中(彈簧一直保持豎直),下列關(guān)于能的敘述正確的是()A.彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減?。拢∏虻膭?dòng)能先增大后減?。茫∏虻闹亓?shì)能先增大后減?。模畽C(jī)械能總和先增大后減小三、【課后檢測(cè)】1.(2011南通模擬)下列列舉的實(shí)例中,機(jī)械能守恒的是()A.雨滴在空中勻速下落B.汽車(chē)沿斜坡加速上升C.物塊沿光滑斜面自由下滑D.飛機(jī)沿跑道減速滑行2.下列所述的實(shí)例中,遵循機(jī)械能守恒的是()A.宇宙飛船發(fā)射升空的過(guò)程B.飛機(jī)在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程C.標(biāo)槍在空中飛行的過(guò)程(空氣阻力均不計(jì))D.小孩沿滑梯勻速滑下的過(guò)程3.細(xì)繩一端固定在天花板上,另一端拴一質(zhì)量為m的小球,如圖所示。使小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,小球停止擺動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是()A.小球機(jī)械能守恒mB.小球能量正在消失mC.小球擺動(dòng)過(guò)程中,只有動(dòng)能和重力勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化D.總能量守恒,但小球的機(jī)械能減少4.(2011南京模擬)一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體被某人用手由靜止豎直向上提升1m,這時(shí)物體的速度是2m/s,則下列說(shuō)法正確的是(g=10m/s2)()A.物體的重力勢(shì)能增加了12JB.合外力對(duì)物體做功12JC.人手對(duì)物體做功12JD.物體機(jī)械能增加了10J5.(2011蘇州模擬)在電梯加速上升的過(guò)程中,站在電梯中的人()A.所受支持力作正功,機(jī)械能增加B.所受支持力作正功,機(jī)械能減少C.所受支持力作負(fù)功,機(jī)械能增加D.所受支持力作負(fù)功,機(jī)械能減少6.下列幾種情況中,力做功不為零的是()A.挑水時(shí),肩對(duì)扁擔(dān)的支持力做的功B.水平轉(zhuǎn)盤(pán)上物體隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),靜摩擦力對(duì)物體做的功C.汽車(chē)加速前進(jìn)時(shí),車(chē)廂地板對(duì)地板上物體的靜摩擦力對(duì)物體做的功D.物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),所受合力對(duì)物體做的功7.人站在h高處的平臺(tái)上,水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體,物體落地時(shí)的速度為v,以地面為重力勢(shì)能的零點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,則有()A.人對(duì)小球做的功是B.人對(duì)小球做的功是C.小球落地時(shí)的機(jī)械能是D.小球落地時(shí)的機(jī)械能是8.在距地面h高處,以初速度v0沿水平方向拋出一個(gè)物體,若忽略空氣阻力,它運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,那么()A.物體在c點(diǎn)比在a點(diǎn)的機(jī)械能大B.物體在a點(diǎn)比在c點(diǎn)的動(dòng)能大C.物體在a、b、c三點(diǎn)的機(jī)械能相等D.物體在a、b、c三點(diǎn)的動(dòng)能相等9.如圖所示,輕繩的長(zhǎng)度為L(zhǎng),一端拴一小球,開(kāi)始時(shí)繩與豎直方向間的夾角為60°,現(xiàn)使小球從靜止開(kāi)始釋放,求小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)的速度大???10.某人以v0=4m/s的速度將質(zhì)量為m的小球拋出,小球落地時(shí)的速度為8m/s,求小球剛拋出時(shí)的高度。(g=10m/s2)11.如圖所示,質(zhì)量m=70kg的運(yùn)動(dòng)員以10m/s的速度,從高h(yuǎn)=10m的滑雪場(chǎng)A點(diǎn)沿斜坡自由滑下,一切阻力可忽略不計(jì),以地面為零勢(shì)能面。g=10m/s2。求:⑴運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能;⑵運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小;⑶若運(yùn)動(dòng)員繼續(xù)沿斜坡向上運(yùn)動(dòng),他能到達(dá)的最大高度。(g=10m/s2)

θvHOLAxBCD12.某水上游樂(lè)場(chǎng)舉辦了一場(chǎng)趣味水上比賽.如圖所示,質(zhì)量m=50kg的參賽者(可視為質(zhì)點(diǎn)),在河岸上A點(diǎn)緊握一根長(zhǎng)L=5.0m的不可伸長(zhǎng)的輕繩,輕繩另一端系在距離水面高H=10.0m的O點(diǎn),此時(shí)輕繩與豎直方向的夾角為θ=37°,C點(diǎn)是位于O點(diǎn)正下方水面上的一點(diǎn),距離C點(diǎn)x=4.8m處的D點(diǎn)固定著一只救生圈,O、A、C、D各點(diǎn)均在同一豎直面內(nèi).若參賽者抓緊繩端點(diǎn),從臺(tái)階上A點(diǎn)沿垂直于輕繩斜向下以一定的初速度躍出,當(dāng)擺到O點(diǎn)正下方的B點(diǎn)時(shí)松開(kāi)手,此后恰能落在救生圈內(nèi).(sinθvHOLAxBCD(1)求參賽者經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大小v;(2)參賽者從臺(tái)階上A點(diǎn)躍出時(shí)的動(dòng)能Ek為多大?(3)沿豎直方向適當(dāng)調(diào)節(jié)繩端O點(diǎn)的高度(仍在A點(diǎn)上方),參賽者從A點(diǎn)拉直并抓緊輕繩,由靜止開(kāi)始擺下,經(jīng)O點(diǎn)正下方松開(kāi)繩,此后也恰能落在救生圈內(nèi).試求參賽者松開(kāi)繩時(shí)距水面的高度h.

課時(shí)4機(jī)械能守恒定律答案:【隨堂演練】1.B2.D解析:盡管高度、加速度相同,但豎直方向的初速度大小不同,因此運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同,A錯(cuò)。落地速度方向是不同的,B、C都錯(cuò)。3.B解析:設(shè)這一高度為h,此時(shí)的速度大小為v,以地面為零勢(shì)能面,則依題意和機(jī)械能受恒律有:且解以上兩式得:4.B5.B6.C>7.B【課后檢測(cè)】1.C2.C3.D4.C解析:WG=-即重力勢(shì)能增加了10J,A錯(cuò)。W合=WF+WG==2JB錯(cuò)。W手=WF=W合-WG=2J-(-10J)=12J,C對(duì)。機(jī)械能的增加量,D錯(cuò)。5.A6.C7.C8.C9.解析:小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒,取小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)處為零勢(shì)能點(diǎn)。=解得10.2.4m解析:物體自?huà)伋龅铰涞?,只有重力做功,機(jī)械能守恒。設(shè)物體拋出時(shí)的高度為h,則由機(jī)械能守恒可得∴h=2.4m11.(1)700J(2)10m/s(3)10m解析:(1)以地面為零勢(shì)能面,A點(diǎn)的機(jī)械能(2)由A到B過(guò)程,運(yùn)動(dòng)員受支持力和重力,但支持力不做功,機(jī)械能守恒:解得:(3)設(shè)能到達(dá)的最大高度為H,由B到最高點(diǎn)機(jī)械能守恒:解得:H=h=10m12.(1)參賽者從B點(diǎn)到D點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)代入數(shù)據(jù)解得v=4.8m/s(2)參賽者從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律其中代入數(shù)據(jù)解得Ek=76J(3)設(shè)參賽者經(jīng)O點(diǎn)正下方時(shí)的速度為,則 帶入數(shù)據(jù)解得,(不合題意舍去)一、考點(diǎn)突破知識(shí)點(diǎn)1:探究實(shí)驗(yàn):用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律[要點(diǎn)歸納]1.實(shí)驗(yàn)原理:讓重錘做自由落體運(yùn)動(dòng),驗(yàn)證重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等。2.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),得到重錘重力勢(shì)能的減少量總是大于重錘動(dòng)能的增加量,其原因是重錘在下落過(guò)程中需克服各種阻力做功。3.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),如果以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出圖線(xiàn),是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn),該圖線(xiàn)的斜率是重力加速度。[典題演示]1.(2008蘇州模擬)在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,用電火花計(jì)時(shí)器(必須使用電壓為V的(填直流或交流))得到了一條如圖所示的紙帶。若0點(diǎn)為起點(diǎn),取A點(diǎn)為第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),以后每隔連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),量得h0A=20.8cm,h0B=46.2cm,h0C=80.8cm,首先需要計(jì)算出速度,如VB=m/s,是否需要測(cè)量質(zhì)量?答:;其動(dòng)能的增加量總是重力勢(shì)能的減少量(填“略大于”“等于”“略小于”)。答案:220交流不需要略小于2.關(guān)于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是:()A.選用重物時(shí),重的比輕的好;B.選用重物時(shí),體積小的比大的好;C.選定重物后,要稱(chēng)出它的質(zhì)量;

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