5-2013高三物理第一輪總復(fù)習(xí)課件五：機(jī)械能

高三物理第一輪總復(fù)習(xí)第五章機(jī)械能（2013屆）第五章機(jī)械能考綱下載內(nèi)容要求1.功和功率Ⅱ2.動(dòng)能和動(dòng)能定理Ⅱ3.重力做功與重力勢(shì)能Ⅱ4.機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用Ⅱ?qū)嶒?yàn)一探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)二驗(yàn)證機(jī)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(biāo)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(jì)算題均有；從知識(shí)角度看，對(duì)功、功率、重力勢(shì)能等概念的理解多以選擇題的型式考查，對(duì)動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律及功能關(guān)系的考查多以計(jì)算題的型式考查。2、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用是高考的重點(diǎn)考查內(nèi)容之一，大部分試題與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)及電磁學(xué)知識(shí)相聯(lián)系，試題設(shè)計(jì)思路隱蔽，過(guò)程復(fù)雜，綜合性強(qiáng)，難度較大。根據(jù)新課標(biāo)近幾年的出題情況，為體現(xiàn)新課標(biāo)的理念，在今后的高考命題中，可能突出問(wèn)題的探究性，把考查點(diǎn)與生產(chǎn)、生活、科技相結(jié)合將是高考命題的一個(gè)方向，實(shí)驗(yàn)仍將會(huì)在探究功能關(guān)系上做文章。第一課時(shí)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(shuō)該力對(duì)物體做了功．2、做功的兩個(gè)必要條件：做功的兩個(gè)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(guò)程量，即做功必定對(duì)應(yīng)一個(gè)過(guò)程(位移)，應(yīng)明確是哪個(gè)力在哪一個(gè)過(guò)程做的功．3、公式：W＝Fscosα.4、功的正負(fù)：功是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分．⑴當(dāng)0≤α＜90°時(shí)，W＞0，力對(duì)物體做正功．⑵當(dāng)90°＜α≤180°時(shí)，W＜0，力對(duì)物體做負(fù)功，也可說(shuō)物體克服該力做了功．⑶當(dāng)α＝90°時(shí)，W＝0，力對(duì)物體不做功．②根據(jù)力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷．此法常用于判斷質(zhì)點(diǎn)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)變力的功，夾角為銳角時(shí)做正功，夾角為鈍角時(shí)做負(fù)功．夾角為直角時(shí)不做功．⑷功的正、負(fù)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(jì)算⑴恒力及合力做功的計(jì)算①恒力的功：直接用公式W＝Fscosα計(jì)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(gè)過(guò)程中合力恒定不變的情況．b．分別求出每個(gè)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(gè)過(guò)程中，某些力分階段作用的情況．c．利用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解．⑵變力做功的計(jì)算①當(dāng)變力的功率P一定時(shí)，可用W＝Pt求功，如機(jī)車(chē)恒功率啟動(dòng)時(shí)．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(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí)，這類(lèi)力的功等于力和路程(不是位移)的乘積．如滑動(dòng)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(xiàn)性變化時(shí)，可先求出力對(duì)位移的平均值，再由計(jì)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(dòng)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(jì)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(niǎo)向右移動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是(A未脫離B)()A．拉力F對(duì)B做正功B．繩的拉力對(duì)A不做功C．B給A的摩擦力對(duì)A做正功D．A給B的摩擦力對(duì)B做負(fù)功ABD例與練某物體同時(shí)受到三個(gè)力作用而做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，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(duì)物體做正功B．F2對(duì)物體做正功C．F3對(duì)物體做正功D．合外力對(duì)物體做負(fù)功BD例與練如圖所示，用恒力F通過(guò)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(shí)細(xì)繩與水平方向的夾角分別為θ1

和θ2，求繩的拉力對(duì)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(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶，傳送帶以如圖所示方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，則傳送帶對(duì)物體做功情況不可能是(

)A．始終不做功B．先做負(fù)功后做正功C．先做正功后不做功D．先做負(fù)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(yùn)動(dòng)一周，如圖所示，已知物塊與軌道間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ，物塊質(zhì)量為m，求此過(guò)程中摩擦力做的功。RO答案：W=μmg2πR例與練θhμ<tanθh設(shè)碰撞時(shí)機(jī)械能沒(méi)有損失，物體最后靜止，求通過(guò)的路程。如圖所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)

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(diǎn))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(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．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(shí)，木板運(yùn)動(dòng)的距離為x，則在此過(guò)程中（）A．力F對(duì)物體做功大小為F(L＋x)B．摩擦力對(duì)物體做功為－fLC．摩擦力對(duì)物體做功為－fxD．摩擦力對(duì)木板做功為fxAD例與練物體沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v－t關(guān)系如圖所示，已知在第1s內(nèi)合外力對(duì)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(shí)間的比值叫做功率⑴P=W/t，P為時(shí)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(shí)速度則P為瞬時(shí)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(jī)械正常工作的最大輸出功率叫額定功率，一般在機(jī)械的銘牌上標(biāo)明6、實(shí)際功率：機(jī)械實(shí)際工作時(shí)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(shí)的速度大小為v，此時(shí)重力的瞬時(shí)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(yùn)動(dòng)3s落地，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，則物體落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率是多少？答案：P=Fv=mgvy=mg2t=300w落地時(shí)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(shí)刻開(kāi)始受到水平力的作用。力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則()A.3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為5F02t0/(2m)B.3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為15F02t0/(m)C.在t=0到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為

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

25F02t0/(6m)BD例與練類(lèi)型1：機(jī)車(chē)以恒定功率P啟動(dòng)P＝Fv發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力機(jī)車(chē)的瞬時(shí)速度當(dāng)F=F阻時(shí)，a＝0

，v達(dá)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)三、機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題

先做加速度逐漸減小的變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，最終以速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。vm＝F阻Pvt0vm機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)的v－t

圖象兩個(gè)常用公式：（1）瞬時(shí)加速度公式:（2）最大速度公式：vm＝F阻P發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=Pt計(jì)算，不能用W=Fs計(jì)算（因?yàn)镕為變力）類(lèi)型2：機(jī)車(chē)以恒定加速度a啟動(dòng)當(dāng)F=F阻時(shí)，a＝0

，v達(dá)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)a＝mF－F阻→→→→F→v↑P＝Fv↑↑→當(dāng)P=P額時(shí)，保持P額繼續(xù)加速勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)的v－t圖

先做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸減小的變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，最終以速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。vt0vm＝F阻P額vm做勻加速運(yùn)動(dòng)只能維持一段時(shí)間,在這段時(shí)間內(nèi)牽引力的功率隨時(shí)間的增大而增大,當(dāng)增大到額定功率時(shí),勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束。t1關(guān)于汽車(chē)在水平路上運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A．汽車(chē)以額定功率啟動(dòng)，在速率達(dá)到最大以前，加速度是在不斷增大的B．汽車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)，在速度達(dá)到最大以前，牽引力是不斷增大的C．汽車(chē)啟動(dòng)后以最大速度行駛，則牽引力等于阻力D．汽車(chē)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(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW，若其總質(zhì)量為5t，在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力恒為車(chē)重的0.1倍，g取10m/s2。(1)汽車(chē)保持其額定功率不變，從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多大？當(dāng)汽車(chē)的加速度為2m/s2時(shí)，速度多大？當(dāng)汽車(chē)的速度為6m/s時(shí)，加速度是多大？(2)若汽車(chē)從靜止開(kāi)始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，問(wèn)這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？例與練答案：(1)vm=12m/s;v=4m/s;a=1m/s2(2)t=16s第二課時(shí)動(dòng)能動(dòng)能定理一、動(dòng)能1、定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能．2、表達(dá)式：3、矢標(biāo)性：標(biāo)量．4、單位：焦耳，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.5、瞬時(shí)性：因?yàn)関是瞬時(shí)速度．6、相對(duì)性：物體的動(dòng)能相對(duì)于不同的參考系一般不同二、動(dòng)能定理1、內(nèi)容：合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量．2、表達(dá)式：3、適用范圍：直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、恒力做功、變力做功、各個(gè)力同時(shí)做功、分段做功均可用動(dòng)能定理．4、注意：動(dòng)能定理說(shuō)明外力對(duì)物體所做的總功和動(dòng)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(dòng)能．5、運(yùn)用動(dòng)能定理解題的一般步驟：①明確研究對(duì)象和運(yùn)動(dòng)過(guò)程．②分析受力及各力做功的情況．③明確初、末狀態(tài)的動(dòng)能．④列出動(dòng)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(duì)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(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受到空氣阻力的作用。設(shè)某一時(shí)刻小球通過(guò)軌道的最低點(diǎn)時(shí)，繩子的張力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周恰能通過(guò)最高點(diǎn)，則在此過(guò)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(diǎn)開(kāi)始下滑，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為5m/s，若物塊以6m/s的初速度仍從A點(diǎn)開(kāi)始下滑，它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度（）A、大于6m/sB、小于6m/sC、等于6m/sD、無(wú)法確定ABB例與練用汽車(chē)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(chē)由A點(diǎn)靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度為v，此時(shí)輕繩與豎直方向夾角為

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

WT-mgh=(1/2)mvm2

由圖所示，重物的末速度vm與汽車(chē)在B點(diǎn)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(guó)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(duì)于N的高度為h，NP長(zhǎng)度為s.一物塊自M端從靜止開(kāi)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(jì)，物塊與NP段軌道間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求物塊停止的地方與N點(diǎn)距離的可能值．解析：沒(méi)有滑上圓弧就靜止：滑上圓弧后靜止：例與練答案：1600m一列車(chē)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(dá)到的最大速度30m/s時(shí)，共用了2min，則在這段時(shí)間內(nèi)列車(chē)前進(jìn)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(dòng)．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(duì)于木板靜止．在這一過(guò)程中，物塊的重力勢(shì)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(guò)程中，以下判斷正確的是（）A．N和f對(duì)物塊都不做功B．N對(duì)物塊做功為2J，f對(duì)物塊不做功C．N對(duì)物塊不做功，f對(duì)物塊做功為2JD．N和f對(duì)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(zhǎng)L的細(xì)線(xiàn)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(xì)線(xiàn)與豎直方向成θ角的位置．在此過(guò)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(shí)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(gè)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(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0，如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還受到一個(gè)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(yùn)動(dòng)速度)，則環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功(假設(shè)桿足夠長(zhǎng))可能為(

)F例與練ABD第三課時(shí)機(jī)械能機(jī)械能守恒定律一、重力勢(shì)能1、重力做功的特點(diǎn)：重力做功與路徑無(wú)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(shì)能⑴概念：物體處于一定的高度而具有的能．⑵表達(dá)式：Ep＝mgh.⑶重力勢(shì)能的正、負(fù)：由于重力勢(shì)能是標(biāo)量，故其正、負(fù)表示勢(shì)能的大小．⑷相對(duì)性：重力勢(shì)能具有相對(duì)性，h是物體的重心到參考平面(零勢(shì)能面)的高度．3、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：WG＝－ΔEp.二、彈性勢(shì)能1、概念：物體因?yàn)榘l(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢(shì)能．2、彈簧彈性勢(shì)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(shì)能的變化：彈力做正功，物體的彈性勢(shì)能減小，彈力做負(fù)功，物體的彈性勢(shì)能增加．表達(dá)式為W＝－ΔEp.三、機(jī)械能及其守恒定律1、機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能．物體的機(jī)械能為其動(dòng)能和勢(shì)能(重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能)之和．2、內(nèi)容：在只有重力做功的情況下，物體的動(dòng)能與重力勢(shì)能可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變．如果還有彈力做功，則發(fā)生動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量仍保持不變．3、表達(dá)式：⑴從能量守恒的觀(guān)點(diǎn)：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2，即初狀態(tài)的動(dòng)能與勢(shì)能之和等于末狀態(tài)的動(dòng)能與勢(shì)能之和。⑵從能量轉(zhuǎn)化的觀(guān)點(diǎn)：

Ek=-

Ep，即動(dòng)能的增加量等于勢(shì)能的減少量。⑶從能量轉(zhuǎn)移的觀(guān)點(diǎn)：

EA=-

EB，即A物體機(jī)械能的增加量等于B物體機(jī)械能的減少量。4、對(duì)機(jī)械能守恒條件的理解機(jī)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€(gè)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(yùn)動(dòng)，物體的機(jī)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(jī)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(jī)械能不變．⑴利用機(jī)械能的定義判斷：(直接判斷)若物體在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能、勢(shì)能均不變，機(jī)械能不變．若一個(gè)物體沿斜面勻速下滑，其動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，其機(jī)械能減少．5、判斷機(jī)械能是否守恒的幾種方法⑷對(duì)一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非題目特別說(shuō)明，否則機(jī)械能必定不守恒．⑶用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷：若物體系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機(jī)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(jī)械能守恒．下列物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的是(

)A．跳傘運(yùn)動(dòng)員張開(kāi)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(tái)面上的A點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出，不計(jì)空氣阻力，求它到達(dá)臺(tái)面下h處的B點(diǎn)時(shí)速度的大?。鸢福?2010年上海卷)高臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員騰空躍下，如果不考慮空氣阻力，則下落過(guò)程中該運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的轉(zhuǎn)換關(guān)系是（）A．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能減少B．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加C．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少D．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加C例與練如圖所示，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(guò)程中（）A．小球的機(jī)械能守恒B．小球和彈簧總機(jī)械能守恒C．小球在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大D．小球b→c的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度先減小后增大BD例與練在如圖所示的物理過(guò)程中，固定軸光滑，水平面光滑，空氣阻力忽略不計(jì)。甲、乙、丁小球從圖示位置釋放．丙圖最后A車(chē)帶動(dòng)B車(chē)運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于幾個(gè)物理過(guò)程，下列判斷中正確的是(

)A．甲圖中小球機(jī)械能守恒B．乙圖中小球A的機(jī)械能守恒C．丙圖中兩車(chē)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．丁圖中小球的機(jī)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(kāi)始沿斜面下滑過(guò)程中，物塊機(jī)械能是否守恒？系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒？解析：以物塊和斜面組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，很明顯物塊下滑過(guò)程中系統(tǒng)不受摩擦和介質(zhì)阻力，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒．又由斜面將向左運(yùn)動(dòng)，即斜面的機(jī)械能將增大，故物塊的機(jī)械能一定將減少．例與練

如下圖所示，總長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑勻質(zhì)的鐵鏈，跨過(guò)一光滑的輕質(zhì)小定滑輪，開(kāi)始時(shí)底端相齊，當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)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(guò)程機(jī)械能守恒。初態(tài)機(jī)械能為：末態(tài)機(jī)械能為：根據(jù)機(jī)械能守恒E1=E2解得：選初態(tài)重心所在平面為零勢(shì)能面。設(shè)單位長(zhǎng)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(xì)繩跨過(guò)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(kāi)始時(shí)將B按在地面上不動(dòng)，然后放開(kāi)手，讓A沿斜面下滑而B(niǎo)上升。物塊A與斜面間無(wú)摩擦，若A沿斜面下滑s距離時(shí)，細(xì)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(jī)械能守恒：繩斷后對(duì)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(diǎn)處由靜止開(kāi)始下滑，恰好通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)D。物塊通過(guò)軌道連接處B、C時(shí)無(wú)機(jī)械能損失。求：⑴小物塊通過(guò)圓形軌道最低點(diǎn)C時(shí)軌道對(duì)物塊的支持力N的大?、艫點(diǎn)距水平面的高度h.例與練解析：⑴在D點(diǎn)依題意有：物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過(guò)程中，機(jī)械能守恒，有：由以上兩式解得：在C點(diǎn)有：得：得：物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中，機(jī)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(yùn)動(dòng)，通過(guò)A點(diǎn)，最后落在水平地面上的D點(diǎn)，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(gè)質(zhì)量m＝0.4kg的小物塊A，不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)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(xiàn)CD水平，間距d＝1.2m，此時(shí)連接小物塊A的細(xì)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(gè)小物塊Q(未畫(huà)出)，小物塊A可從圖示位置上升并恰好能到達(dá)C處．不計(jì)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(dá)C處時(shí)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(dá)C處時(shí)，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(mén)；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(jī)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(gè)小球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)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(jì)算M滑到容器底時(shí)，兩者的速率各為多大？MmR解析：此過(guò)程系統(tǒng)機(jī)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(tái)上，用輕繩跨過(guò)圓柱體與兩小球m1、m2相連(m1、m2分別為它們的質(zhì)量)，開(kāi)始時(shí)讓m1放在平臺(tái)上，兩邊繩繃直，兩球從靜止開(kāi)始m1上升，m2下降，當(dāng)m1上升到圓柱的最高點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷裂，發(fā)現(xiàn)m1恰能做平拋運(yùn)動(dòng)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(jī)械能守恒由題意知：動(dòng)能增加量為：重力勢(shì)能改變量為：到最高點(diǎn)繩子突然斷裂，m1恰能做平拋運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)的輕繩繞過(guò)輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤。開(kāi)始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向?，F(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(kāi)地面但不繼續(xù)上升。若將C換成另一個(gè)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(shí)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(gè)光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面，C、D、E在同一豎直線(xiàn)上，D點(diǎn)距水平面的高度為h，C點(diǎn)高度為2h，一滑塊從A點(diǎn)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(shí)，落點(diǎn)與E點(diǎn)間的距離sC

和sD.(2)為實(shí)現(xiàn)sC＜sD，v0

應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？例與練第四課時(shí)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(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)．2、功和能的幾種表達(dá)形式⑴功和動(dòng)能的關(guān)系：所有外力對(duì)物體所做功的代數(shù)和等于物體動(dòng)能的增加量．⑵功和勢(shì)能的關(guān)系：克服重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的增加量；彈簧彈力所做的功等于物體彈性勢(shì)能的減少量．⑶功和機(jī)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(jī)械能的增加量．常見(jiàn)幾種功能關(guān)系相對(duì)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(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)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(gè)方面來(lái)理解：⑵某個(gè)物體的能量減少，一定存在另一個(gè)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(shí)間內(nèi)起重機(jī)將貨物以a的加速度加速升高h(yuǎn)，則在這段時(shí)間內(nèi)敘述正確的是(重力加速度為g)(

)A．貨物的動(dòng)能一定增加mah－mghB．貨物的機(jī)械能一定增加mahC．貨物的重力勢(shì)能一定增加mahD．貨物的機(jī)械能一定增加mah＋mghD例與練三、摩擦力做功與機(jī)械能、內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系1、靜摩擦力做功的特點(diǎn)(1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功(2)相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零(3)靜摩擦力做功時(shí)，只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移，不會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2、滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)(1)滑動(dòng)摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功(2)相互間存在滑動(dòng)摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果：①機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能②有一部分機(jī)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(jì)算：Q＝fs相對(duì)一木塊靜止在光滑水平面上，被水平方向飛來(lái)的子彈擊中，子彈進(jìn)入木塊的深度為2cm，木塊相對(duì)于桌面移動(dòng)了1cm，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒定，則產(chǎn)生的熱能和子彈損失的動(dòng)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(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體過(guò)一會(huì)兒能保持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)靜止這一過(guò)程下列說(shuō)法正確的是（）A、電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，滑到水平傳送帶上的A點(diǎn)，物體和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，傳送帶AB之間的距離為L(zhǎng)＝5m，傳送帶一直以v＝4m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)(g取10m/s2)，求：(1)物體從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是多少？(2)物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，摩擦力對(duì)物體做了多少功？(3)物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，產(chǎn)生多少熱量？(4)物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)多做了多少功？例與練解析：(1)物體下滑到A點(diǎn)的速度為v0，由機(jī)械能守恒定律物體在摩擦力作用下先勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)，物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需時(shí)間t＝t1＋t2＝1.5s(3)在t1時(shí)間內(nèi)，傳送帶做勻速運(yùn)動(dòng)，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(gè)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(mén)打開(kāi),最后兩桶水面高度相等,則這過(guò)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(diǎn)以初速度v0＝3m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB＝4m。當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn)，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(diǎn)，D點(diǎn)距A點(diǎn)AD＝3m.擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì)，g取10m/s2。求：(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm例與練第五課時(shí)實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能定理一、實(shí)驗(yàn)原理探究恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系，可通過(guò)改變力對(duì)物體做的功，測(cè)出力對(duì)物體做不同的功時(shí)物體動(dòng)能的變化，從而得到恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系．二、實(shí)驗(yàn)器材附有定滑輪的長(zhǎng)木板，薄木塊，小車(chē)，細(xì)線(xiàn)，鉤碼，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，低壓交流電源、導(dǎo)線(xiàn)、天平(帶一套砝碼)，毫米刻度尺、紙帶及復(fù)寫(xiě)紙等．三、實(shí)驗(yàn)步驟1．用天平測(cè)出小車(chē)質(zhì)量m，并記錄．2．按圖安裝實(shí)驗(yàn)器材，不掛鉤碼，調(diào)整定滑輪的高度，使細(xì)線(xiàn)與木板平行．3．平衡摩擦力：在長(zhǎng)木板的不帶定滑輪的一端下面墊薄木塊，并反復(fù)移動(dòng)其位置，直到小車(chē)在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)為止．4．加鉤碼(要使小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量)，把紙帶的一端固定在小車(chē)的后面，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源放開(kāi)小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，取下紙帶并標(biāo)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(diǎn)跡清晰的紙帶分析數(shù)據(jù)．計(jì)數(shù)點(diǎn)位移s/m功W/J速度v1/m·s－1速度v2/m·s－1動(dòng)能的變化ΔEk/J123457.將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填在下表中，小車(chē)質(zhì)量m＝______kg，鉤碼質(zhì)量m0＝_____kg，細(xì)線(xiàn)拉力F＝m0g＝______N.8.結(jié)論：恒力所做的功跟動(dòng)能變化量之間的關(guān)系是恒力所做的功等于物體動(dòng)能的變化．四、注意事項(xiàng)1．砝碼的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量．2．平衡摩擦力時(shí)，不要加砝碼，但應(yīng)連著紙帶且接通電源．3．小車(chē)所受的阻力f應(yīng)包括小車(chē)受的摩擦力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車(chē)后所拖紙帶的摩擦力．4．小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并且要先接通電源再放手．五、誤差分析1．實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力小于砝碼的總重力．2．平衡摩擦力不徹底或平衡過(guò)了也造成誤差．3．利用打上點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車(chē)的速度時(shí)，測(cè)量不準(zhǔn)帶來(lái)誤差．第六課時(shí)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)原理只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，即重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量．如圖所示，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄物體下落的高度h，計(jì)算出物體的瞬時(shí)速度v，便可求得重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝mgh和物體動(dòng)能的增加量，即驗(yàn)證gh與是否在誤差允許的范圍內(nèi)相等．若起始點(diǎn)不理想，選取紙帶可利用紙帶的中間一部分，這種方法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律表達(dá)式為:二、實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(含鐵夾)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)生電源，紙帶，復(fù)寫(xiě)紙，導(dǎo)線(xiàn)，毫米刻度尺，重物(帶紙帶夾)．三、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(xiàn)把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源連接好．2．把紙帶的一端連在重物上用夾子固定好，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔，用手豎直提起紙帶使重物?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近．3．先接通電源，再松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落．4．重復(fù)幾次，得到3～5條打好點(diǎn)的紙帶．5．在打好點(diǎn)的紙帶中挑選點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上0，后面從某點(diǎn)開(kāi)始依次標(biāo)上1,2,3…，用毫米刻度尺測(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)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3….7．計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重力勢(shì)能減少量mghn和動(dòng)能的增加量，進(jìn)行比較．四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理1、測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法測(cè)出第n