【聯(lián)盟教學(xué)資源】2013高中物理(新人教必修二)同步課件：第七章 章末整合.ppt

1、位移,Flcos ,Fvcos ,動(dòng)能,保持不變,能量的總量,專題一,功的判斷與計(jì)算,1判斷力 F 做功的方法： (1)看力 F 與位移 l 的夾角的大小若90，則F不做功； 若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的方向夾角的大小若90，則F 不做功；若90，則F做負(fù)功此法 常用于判斷曲線運(yùn)動(dòng)的做功情況 (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(增加或減少)，則必是有力做功此法常用于兩個(gè)相互聯(lián)系 的物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況,【例 1】如圖 71 所示，一輛玩具小車靜止在光滑的水平 導(dǎo)軌上，一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛在小車上，由

2、圖中位置無初速釋,圖 71,放，則小球在下擺過程中，下列說法正確的是( ) A繩的拉力對(duì)小球不做功 B繩的拉力對(duì)小球做正功 C小球所受的合力不做功 D繩的拉力對(duì)小球做負(fù)功,解析：在小球向下擺動(dòng)的過程中，小車向右運(yùn)動(dòng)，繩對(duì)小 車做正功，小車的動(dòng)能增加；小球和小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守 恒，小車的機(jī)械能增加，則小球的機(jī)械能一定減少，所以繩對(duì) 小球的拉力做負(fù)功,答案：D,2功的計(jì)算方法：,(1)運(yùn)用 WFlcos (常用于求恒力做功),(2)運(yùn)用 WPt(既可求恒力做功，也可求變力做功) (3)運(yùn)用動(dòng)能定理 W合Ek(常用于變力做功),(4)先求平均力，后求功 W F lcos (適用于求解線性變化,的

3、力做功),(5)圖象法求功：作出 Fl 圖，計(jì)算圖線與 l 軸包圍的面積，,在數(shù)值上與 F 做的功相等,【例 2】某人用 F100 N 的恒力，通過滑輪把物體拉上斜 面，如圖 72 所示，力 F 的方向恒與斜面成 60角，若物體沿 斜面運(yùn)動(dòng) 1 m，則他做的功是多少？(取 g10 m/s2),圖 72,圖 73,【例 3】有一個(gè)豎直放置的圓形軌道，半徑為 R，由左右兩 部分組成如圖 74 所示，右半部分 AEB 是光滑的，左半部 分 BFA 是粗糙的現(xiàn)在軌道最低點(diǎn) A 放一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球， 并給小球一個(gè)水平向右的初速度 vA，使小球沿軌道恰好運(yùn)動(dòng)到 最高點(diǎn) B，小球在 B 點(diǎn)又能沿 BF

4、A 軌道回到 A 點(diǎn)，到達(dá) A 點(diǎn)時(shí) 對(duì)軌道的壓力為 4mg.求初速度 vA 和小球由 B 經(jīng) F 回到 A 的過,程中克服摩擦力所做的功,圖 74,【例 4】如圖 75 所示，在盛有水的圓柱形容器內(nèi)豎直地 浮著一塊立方體木塊，木塊的邊長(zhǎng)為 h，其密度為水的密度的 一半，橫截面積也為容器底面積的一半，水面高為 2h.現(xiàn)用力緩 慢地把木塊壓到容器底上，設(shè)水不會(huì)溢出，求壓力所做的功,圖 75,解：木塊下降的同時(shí)水面上升，因緩慢地把木塊壓到容器 底，所以壓力總等于增加的浮力，壓力是變力木塊完全浸沒 在水中的下降過程中，壓力是恒力 木塊從開始到完全浸沒在水中，設(shè)木塊下降x1，水面上升 x2，根據(jù)水的體

5、積不變，有 h2x1h2x2 得x1x2,【例 5】用鐵錘將一鐵釘擊入木塊，設(shè)阻力與釘子進(jìn)入木 板的深度成正比，每次擊釘時(shí)錘子對(duì)釘子做的功相同在鐵錘 擊第一次時(shí)，能把鐵釘擊入木板內(nèi) 1 cm，則擊第二次時(shí)，能擊 多深？,解：鐵錘每次做的功都是用來克服鐵釘阻力做的功，但摩 擦阻力不是恒力，其大小與深度成正比，F(xiàn)kx，以F 為縱坐標(biāo)， F 方向上的位移x 為橫坐標(biāo)，作出Fx 圖象，如圖76 所示， 函數(shù)圖線與x 軸所夾陰影部分面積的值等于 F 對(duì)鐵釘做的功 由于兩次做功相等，故有面積 S1S2,圖 76,【觸類旁通】 1如圖 77 所示，木板可繞固定的水平軸 O 轉(zhuǎn)動(dòng)木板 從水平位置 OA 緩慢轉(zhuǎn)

6、到 OB 位置，木板上的物塊始終相對(duì)于 木板靜止在這一過程中，物塊的重力勢(shì)能增加了 2 J用 FN 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(,),B,圖 77,AFN 和 f 對(duì)物塊都不做功 BFN 對(duì)物塊做功為2 J，f 對(duì)物塊不做功 CFN 對(duì)物塊不做功，f 對(duì)物塊做功為2 J DFN 和 f 對(duì)物塊所做的功代數(shù)和為 0,2人在 A 點(diǎn)拉著繩通過一定滑輪吊起質(zhì)量為m50 kg 的 物體 G，如圖 78所示開始時(shí)繩與水平方向的夾角為60， 人勻速提起重物由 A 點(diǎn)沿水平方向運(yùn)動(dòng)s2 m 而到達(dá) B 點(diǎn)，此 時(shí)繩與水平方向成 30角求人對(duì)繩的拉力做了多

7、少功？(取g 10 m/s2),圖 78,解：人對(duì)繩的拉力大小雖然始終等于物體的重力，但方向卻 時(shí)刻在變，而已知的位移s 方向一直水平，所以無法利用WFscos 直接求拉力的功若轉(zhuǎn)換一下研究對(duì)象則不難發(fā)現(xiàn)，人對(duì)繩的拉 力做的功與繩對(duì)物體的拉力做的功是相同的，而繩對(duì)物體的拉力 則是恒力，可利用 WFscos 求了！,專題二,動(dòng)能定理及其應(yīng)用,4動(dòng)能定理的研究對(duì)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(dòng)能定理適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線 運(yùn)動(dòng)，而且在分析中不用研究物體運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)，只需考慮整個(gè) 過程的做功量及過程的初末動(dòng)能因此，比牛頓第二定律的適 用范圍更廣泛,5應(yīng)用動(dòng)能定理可以把物體經(jīng)

8、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(dòng)能定理解題時(shí)， 要注意以下幾個(gè)問題：,(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(gè)外力做功的情況，計(jì)算時(shí)應(yīng)把各已知功的正,負(fù)號(hào)代入動(dòng)能定理的表達(dá)式,(3)在計(jì)算功時(shí)，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(duì)待，求出總功,(4)動(dòng)能定理的計(jì)算式為標(biāo)量式，v 必須是相對(duì)同一參考系,的速度,(5)動(dòng)能是狀態(tài)量，具有瞬時(shí)性，用平均速度計(jì)算動(dòng)能是無,意義的,【例 6】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(shí)，列車已行駛了 L 的距離，于是立

9、即關(guān)閉油門，除去牽引力，設(shè)運(yùn)動(dòng)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(shí)，它們的距離是多少？,【觸類旁通】,3如圖 79 所示，斜面足夠長(zhǎng)，其傾角為，質(zhì)量為 m 的滑塊距擋板 P 為 s0，以初速度 v0 沿斜面上滑，滑塊與斜面間 的動(dòng)摩擦因數(shù)為，滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力 分力，若滑塊每次與擋板相碰均無機(jī)械能損失，求滑塊在斜面 上經(jīng)過的總路程為多少？,圖 79,解：在整個(gè)過程中，滑塊受重力、摩擦力和斜面支持力的 作用，其中支持力不做功設(shè)其經(jīng)過的總路程為 L，對(duì)全過程， 由動(dòng)能定理得,專題三,機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用,1應(yīng)用機(jī)械能守恒定律處理問題時(shí)，先要

10、確定研究對(duì)象， 明確對(duì)象的初、末狀態(tài)，作出運(yùn)動(dòng)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)Ek1Ep1Ek2Ep2，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)EkEp,表示動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)減 少(或增加)的勢(shì)能等于增加(或減少)的動(dòng)能 (3)EAEB，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,【例 7】如圖 710 所示，擺球的質(zhì)量為 m，從偏離水平 方向30的位置由靜止釋放，求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)繩子 受到的拉力是多大？,圖 710,【觸類旁通】 4如圖 711 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