2018-2019學(xué)年高中物理第4章能量守恒與可持續(xù)發(fā)展章末總結(jié)名師制作優(yōu)質(zhì)學(xué)案滬科版必修2

1、名校名 推薦第 4 章 能量守恒與可持續(xù)發(fā)展章末總結(jié)一、機(jī)械能守恒定律的理解與應(yīng)用應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題，重在分析能量的變化，而不太關(guān)注物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的細(xì)節(jié)，這使問(wèn)題的解決變得簡(jiǎn)便1守恒條件：只有重力或彈力做功，系統(tǒng)內(nèi)只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化2表達(dá)式：(1) 狀態(tài)式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) 變量式EkEp ，表示動(dòng)能與勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，系統(tǒng)減少( 或增加 ) 的動(dòng)能等于系統(tǒng)增加 ( 或減少 ) 的勢(shì)能1名校名 推薦 EA增 EB減 ，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

2、機(jī)械能的減少量相等例 1 如圖 1 所示，物體 A 質(zhì)量為 2m，物體 B質(zhì)量為 m，通過(guò)輕繩跨過(guò)定滑輪相連斜面光滑、足夠長(zhǎng)，且與水平面成 30角，不計(jì)繩子和滑輪之間的摩擦開始時(shí)A 物體離地的高度為，B物體位于斜面的底端，用手托住A物體，、B兩物體均靜止撤去手后，求：hA圖 1(1) A物體將要落地時(shí)的速度多大？(2) A物體落地后， B物體由于慣性將繼續(xù)沿斜面上升，則 B 物體在斜面上的最遠(yuǎn)點(diǎn)離地的高度多大？答案(1)gh (2) h解析(1)由題知，物體 A 質(zhì)量為 2m，物體 B 質(zhì)量為 m， A、 B 兩物體構(gòu)成的整體( 系統(tǒng) ) 只有重力做功，故整體的機(jī)械能守恒，得：mAghmBgh

3、sin 21( mA mB) v2將 m2m， m m代入解得： v gh.AB(2) 當(dāng) A 物體落地后， B 物體由于慣性將繼續(xù)上升，此時(shí)繩子松了，對(duì)B物體而言，只有重力做功，故 B 物體的機(jī)械能守恒，設(shè)其上升的最遠(yuǎn)點(diǎn)離地高度為1H，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：2B 2Bmv mg( H hsin ) 整理得： H h.二、功能關(guān)系的應(yīng)用例 2( 多選 ) 如圖 2 所示，一質(zhì)量為 m可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體， 在沿斜面向上的拉力F 作用下，從長(zhǎng)為 L、高為 h 的粗糙固定斜面底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端，重力加速度為g. 此過(guò)程中，物體的()圖 2A重力勢(shì)能增加了mghB機(jī)械能保持不變C機(jī)械能增加了mghD機(jī)

4、械能增加了FL答案AC解析重力做功 W mgh，則重力勢(shì)能增加了mgh，選項(xiàng) A 正確；物體勻速運(yùn)動(dòng)， 動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加mgh，則機(jī)械能增加了mgh，選項(xiàng) B、 D錯(cuò)誤， C正確2名校名 推薦三、動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用1動(dòng)力學(xué)方法：利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解力學(xué)問(wèn)題2能量的觀點(diǎn)： 利用動(dòng)能定理、 機(jī)械能守恒定律、 能量守恒定律以及功能關(guān)系求解力學(xué)問(wèn)題3應(yīng)用技巧涉及動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合題，應(yīng)根據(jù)題目要求靈活選用公式和規(guī)律(1) 涉及力和運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)性分析或恒力作用下物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律(2) 涉及多過(guò)程、變力作用下的問(wèn)題，不要求知道過(guò)程的細(xì)節(jié)，

5、用功能關(guān)系解題簡(jiǎn)便(3) 只涉及動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化， 單個(gè)物體或系統(tǒng)機(jī)械能守恒問(wèn)題時(shí)， 通常選用機(jī)械能守恒定律(4) 涉及多種形式能量轉(zhuǎn)化的問(wèn)題用能量守恒分析較簡(jiǎn)便例 3 我國(guó)將于2022 年舉辦冬奧會(huì)， 跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一如圖 3 所示，質(zhì)量 m 60 kg(包括雪具在內(nèi) ) 的運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)直助滑道AB的 A 處由靜止開始以加速度a3.6 m/s 2 勻加速滑下，到達(dá)助滑道末端B 時(shí)速度 vB 24 m/s ， A 與 B 的豎直高度差 H48 m，為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向，在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道平滑銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差 5 m，運(yùn)動(dòng)員h在 B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W 1 530 J ，取 g 10 m/s 2.圖 3(1) 求運(yùn)動(dòng)員在 AB段下滑時(shí)受到阻力 f 的大??；(2) 若運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6 倍，則 C 點(diǎn)所在圓弧的半徑R 至少應(yīng)為多大 .答案(1)144 N(2)12.5 m解析(1) 運(yùn)動(dòng)員在 AB上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2設(shè) AB的長(zhǎng)度為 s，則有 vB 2asH由牛頓第二定律有mg f mas聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)解得f 144 N(2) 設(shè)運(yùn)動(dòng)員到達(dá) C點(diǎn)時(shí)的速度為 vC，在由 B到達(dá) C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得1212