機(jī)械能簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)

1、 機(jī)械能守恒定律第1節(jié) 追尋守恒量 功7一、判斷力是否做功及其正負(fù)的方法：1.看力F與l夾角常用于恒力做功的情形.2.看力F與v方向夾角常用于曲線運(yùn)動(dòng)情形.若為銳角做正功，若為直角則不做功，若為鈍角則做負(fù)功.【例1】小物體位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，從地面上看，在小物體沿斜面下滑的過(guò)程中，斜面對(duì)小物體的作用力（ ）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. 拓展下面列舉的哪幾種情況下所做的功是零（ ）A衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球引力對(duì)衛(wèi)星做的功 B平拋運(yùn)動(dòng)中，重力對(duì)物體做的功C舉重運(yùn)動(dòng)員，扛著杠鈴在

2、頭上的上方停留10s，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做的功D木塊在粗糙水平面上滑動(dòng)，支持力對(duì)木塊做的功二、求變力的功:1.化變力為恒力：(1) 分段計(jì)算功，然后用求和的方法求變力所做的功.(2)用轉(zhuǎn)換研究對(duì)象的方法求變力所做的功.2. 若F是位移l的線性函數(shù)時(shí)，先求平均值，由求其功.【例2】以一定的速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣的阻力大小恒為F，則從拋出至落回出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為（ ）A0 BFh C2Fh D4FhFBAH圖5-1-3 拓展如圖5-1-3在光滑的水平面上，物塊在恒力F100的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，不計(jì)滑輪的大小，不計(jì)繩與滑輪的質(zhì)量及繩、滑輪間的摩擦，2

3、.4 ，37°，53°，求繩的拉力對(duì)物體所做的功. 三、分析摩擦力做功:不論是靜摩擦力，還是滑動(dòng)摩擦力既可以對(duì)物體做正功，也可以對(duì)物體做負(fù)功，還可能不對(duì)物體做功.力做功是要看哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體在哪個(gè)過(guò)程中做的功，而不是由力的性質(zhì)來(lái)決定的.力做正功還是做負(fù)功要看這個(gè)力是動(dòng)力還是阻力.摩擦力可以是動(dòng)力也可以是阻力，也可能與位移方向垂直.【例3】物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下，通過(guò)粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點(diǎn)，若傳送帶的皮帶輪沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，使傳送帶隨之運(yùn)動(dòng)，如圖5-1-4所示，再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下則（  ）圖5-1-4A.物塊將仍落在Q點(diǎn)B.物塊將

4、會(huì)落在Q點(diǎn)的左邊C.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的右邊D.物塊有可能落不到地面上課堂訓(xùn)練圖5-1-51.如圖5-1-5所示，木塊A放在木塊B的左上端，用恒力F將A拉至B的右端第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做的功為 W1；第二次讓B可以在光滑的地面上自由滑動(dòng)，F(xiàn)做的功為W2比較兩次做功，應(yīng)有( )A BC  D無(wú)法比較2如圖5-1-6所示，一個(gè)質(zhì)量為m的木塊，放在傾角為的斜面體上，當(dāng)斜面與木塊保持相對(duì)靜止沿水平方向向右勻速移動(dòng)距離s的過(guò)程中，作用在木塊上的各個(gè)力分別做功多少？合力的功是多少？  第2節(jié) 功率一、 功率的計(jì)算1.平均功率即某一過(guò)程的功率，其計(jì)算既可用,也可用P= F·

5、v2.瞬時(shí)功率即某一時(shí)刻的功率，其計(jì)算只能用P= F·v【例1】一個(gè)質(zhì)量為m的物體，從高度為h，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的光滑斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑，求物體到達(dá)斜面底端時(shí)重力做功的功率？ 拓展從空中以40m/s的初速度沿著水平方向拋出一個(gè)重為10N的物體，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，求（1）在拋出后3s內(nèi)重力的功率.（2）在拋出后3s時(shí)重力的功率(設(shè)3s時(shí)未落地).二、機(jī)車的啟動(dòng)問(wèn)題【例2】質(zhì)量是2000kg、額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛中的最大速度為20m/s.若汽車從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2，運(yùn)動(dòng)中的阻力不變.求：汽車所受阻力的大小.3s末汽車的瞬時(shí)功

6、率.汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)中牽引力所做的功. 拓展汽車質(zhì)量5t，額定功率為60kW，當(dāng)汽車在水平路面上行駛時(shí)，受到的阻力是車重的0.1倍，問(wèn)：（1）汽車在此路面上行駛所能達(dá)到的最大速度是多少？（2）若汽車從靜止開(kāi)始，保持以0.5m/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？ 三、利用求變力做功問(wèn)題如果汽車是以恒定功率起動(dòng)，則牽引力是變力，發(fā)動(dòng)機(jī)做功為變力做功，但抓住汽車的功率不變，由可求汽車牽引力做的功.【例3】卡車在平直公路上從靜止開(kāi)始加速行駛，經(jīng)時(shí)間t前進(jìn)距離s，速度達(dá)到最大值vm。設(shè)此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率恒為P，卡車所受阻力為f，則這段時(shí)間內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為（

7、 ）APt Bfs CPtfs Dfvmt課堂練習(xí)1汽車以恒定功率P由靜止出發(fā)，沿平直路面行駛，最大速度為v，則下列判斷正確的是（ ）A汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)B汽車先做加速度越來(lái)越大的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)C汽車先做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)D汽車先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)2物體所受到的合外力為一恒力，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，該力的作用時(shí)間越長(zhǎng)，則（ ）A物體的瞬時(shí)速度越大B物體的瞬時(shí)加速度越大C在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)物體所做的功越多 D該力的瞬時(shí)功率越大3質(zhì)量為5kg的小車在光滑的水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)若它在2s內(nèi)從靜止開(kāi)始速度增加到4ms，則在這一段時(shí)間里外力

8、對(duì)小車做功的平均功率是（ ）A40W B20W C10W D5W4質(zhì)量為5t的汽車，在水平路面上以加速度a = 2m/s2起動(dòng)，所受阻力為1.0×103N，汽車起動(dòng)后第1秒末的即時(shí)功率是（ ）A2kW B22kW C1.1kW D20kW5從距地面相同高度處，水平拋出兩個(gè)質(zhì)量相同的球A和B，拋出A球的初速為v0，拋出B球的初速為2v0，則兩球運(yùn)動(dòng)到落地的過(guò)程中（ ）A重力的平均功率相同，落地時(shí)重力的即時(shí)功率相同B重力的平均功率相同，落地時(shí)重力的即時(shí)功率不同C重力的平均功率不同，落地時(shí)重力的即時(shí)功率相同D重力的平均功率不同，落地時(shí)重力的即時(shí)功率不同6一列火車在功率恒定的牽引力牽引下由靜

9、止從車站出發(fā)，沿直線軌道運(yùn)動(dòng)，行駛5min后速度達(dá)到20m/s， 設(shè)列車所受阻力恒定，則可以判定列車在這段時(shí)間內(nèi)行駛的距離（ ）A一定大于3km B可能等于3kmC一定小于3km D條件不足， 無(wú)法確定7質(zhì)量m為5.0×106kg的列車以恒定不變的功率由靜止沿平直軌道加速行駛，當(dāng)速度增大到v1=2m/s時(shí)，加速度a1=0.9m/s2，當(dāng)速度增大到v210m/s時(shí)，加速度a20.1m/s2如果列車所受阻力大小不變，求：（1）列車所受阻力是多少?（2）在該功率下列車的最大速度是多少第3節(jié) 動(dòng)能及動(dòng)能定理一、動(dòng)能定理的理解1.動(dòng)能定理的公式是標(biāo)量式，v為物體相對(duì)于同一參照系的瞬時(shí)速度.2.

10、動(dòng)能定理的研究對(duì)象是單一物體，或可看成單一物體的物體系.3.動(dòng)能定理適用于物體做直線運(yùn)動(dòng)，也適用于物體做曲線運(yùn)動(dòng)；適用于恒力做功，也適用于變力做功；力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)作用，也可以分段作用.只要求出在作用的過(guò)程中各力所做功的總和即可.這些正是動(dòng)能定理的優(yōu)越性所在.4.若物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中包含幾個(gè)不同的過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)可以分段考慮，也可以將全過(guò)程視為一個(gè)整體來(lái)考慮. 圖5-3-1【例1】一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止，測(cè)得停止處對(duì)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)處的水平距離為S，如圖5-3-1，不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并設(shè)斜面與水平面對(duì)物體的動(dòng)摩擦因數(shù)相同求動(dòng)

11、摩擦因數(shù) 拓展從離地面H高處落下一只小球，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的空氣阻力是它重力的k（k<1）倍，而小球與地面相碰后，能以相同大小的速率反彈，求：（1）小球第一次與地面碰撞后，能夠反彈起的最大高度是多少？（2）小球從釋放開(kāi)始，直至停止彈跳為止，所通過(guò)的總路程是多少？二、動(dòng)能定理的應(yīng)用技巧【例2】如圖5-3-2所示，AB為1/4圓弧軌道，半徑為R=0.8m，BC是水平軌道，長(zhǎng)S=3m，BC處的摩擦系數(shù)為=1/15，今有質(zhì)量m=1kg的物體，自A點(diǎn)從靜止起下滑到C點(diǎn)剛好停止.求物體在軌道AB段所受的阻力對(duì)物體做的功.圖5-3-2 拓展電動(dòng)機(jī)通過(guò)一條繩子吊起質(zhì)量為8kg的物體.繩的拉力不能超過(guò)

12、120N，電動(dòng)機(jī)的功率不能超過(guò)1 200W，要將此物體由靜止起，用最快的方式將物體吊高90m（已知物體在被吊高90m以前已開(kāi)始以最大速度勻速上升），所需時(shí)間為多少？（g取10 m/s2）課堂練習(xí)1.下列說(shuō)法正確的是（ ）A做直線運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能不變，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能變化B 物體的速度變化越大，物體的動(dòng)能變化也越大C 物體的速度變化越快，物體的動(dòng)能變化也越快D 物體的速率變化越大，物體的動(dòng)能變化也越大Hh圖5-3-42.物體由高出地面H高處由靜止自由落下，不考慮空氣阻力，落至沙坑表面進(jìn)入沙坑h停止(如圖5-3-4所示).求物體在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？圖5-3-53.如

13、圖5-3-5所示，物體沿一曲面從A點(diǎn)無(wú)初速度滑下，滑至曲面的最低點(diǎn)B時(shí)，下滑高度為5m，若物體的質(zhì)量為lkg，到B點(diǎn)時(shí)的速度為6m/s，則在下滑過(guò)程中，物體克服阻力所做的功為多少?(g取10m/s2)課后演練1一質(zhì)量為1.0kg的滑塊，以4m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起一向右水平力作用于滑塊，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴?，大小?m/s，則在這段時(shí)間內(nèi)水平力所做的功為（ ）A0 B8J C16J D32J2兩物體質(zhì)量之比為1:3，它們距離地面高度之比也為1:3，讓它們自由下落，它們落地時(shí)的動(dòng)能之比為（ ）A1:3 B3:1 C1:9 D9:13一個(gè)物體由靜止沿長(zhǎng)為L(zhǎng)

14、的光滑斜面下滑當(dāng)物體的速度達(dá)到末速度一半時(shí)，物體沿斜面下滑了（ ）A B C D4如圖5-3-6所示，質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng)已知當(dāng)子彈相對(duì)木塊靜止時(shí)，木塊前進(jìn)距離L，子彈進(jìn)入木塊的深度為s若木塊對(duì)子彈的阻力f視為恒定，則下列關(guān)系式中正確的是（ ）圖5-3-6AfL=Mv 2 Bf s=mv 2Cf s=mv02（Mm）v 2 Df（Ls）=mv02mv25如圖5-3-7所示，質(zhì)量為m的物體靜放在水平光滑平臺(tái)上，系在物體上的繩子跨過(guò)光滑的定滑輪由地面以速度v0向右勻速走動(dòng)的人拉著，設(shè)人從地面上且從平臺(tái)的邊緣

15、開(kāi)始向右行圖5-3-7至繩和水平方向成30°角處，在此過(guò)程中人所做的功為( )Amv022 Bmv02C2mv023 D3mv028圖5-3-86如圖5-3-8所示，一小物塊初速v1,開(kāi)始由A點(diǎn)沿水平面滑至B點(diǎn)時(shí)速度為v2,若該物塊仍以速度v1從A點(diǎn)沿兩斜面滑動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)速度為v2，已知斜面和水平面與物塊的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則( )A.v2>v2'B.v2<v2C.v2=v2D沿水平面到B點(diǎn)時(shí)間與沿斜面到達(dá)B點(diǎn)時(shí)間相等.V0S0P圖5-3-97.如圖5-3-9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

16、，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(wú)機(jī)械能損失，求滑塊在斜面上經(jīng)過(guò)的總路程為多少？ 第4節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律一、重力做功的特點(diǎn)1.重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與物體的始末位置的高度差和重力大小有關(guān).2.重力做功的大小WG=mgh，h為始末位置的高度差.3.重力做正功，物體重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功，物體重力勢(shì)能增加.【例1】沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物體到頂端，以下說(shuō)法中正確的是（ ）A沿坡度小，長(zhǎng)度大的斜面上升克服重力做的功多 B沿長(zhǎng)度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少 D上述幾種

17、情況重力做功同樣多 拓展一質(zhì)量為5kg的小球從5m高處下落， 碰撞地面后彈起， 每次彈起的高度比下落高度低1m，求：小球從下落到停在地面的過(guò)程中重力一共做了多少功? (g=9.8m/s2)二、 機(jī)械能守恒定律的條件和機(jī)械能守恒定律的常用數(shù)學(xué)表達(dá)式： 圖5-4-1【例2】如圖5-4-1所示，一輕質(zhì)彈簧固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸掛點(diǎn)等高的地方無(wú)初速度釋放，讓其自由擺下，不及空氣阻力，重物在擺向最低點(diǎn)的位置的過(guò)程中（ ） A重物重力勢(shì)能減小 B重物重力勢(shì)能與動(dòng)能之和增大 C重物的機(jī)械能不變 D. 重物的機(jī)械能減少 拓展關(guān)于物體的機(jī)械能是否守恒的敘述，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A做勻速直線

18、運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒； B做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒；C外力對(duì)物體所做的功等于零時(shí)，機(jī)械能一定守恒； D物體若只有重力做功，機(jī)械能一定守恒.【例3】如圖5-4-2使一小球沿半徑為R的圓形軌道從最低點(diǎn)B上升，那么需給它最小速度為多大時(shí)，才能使它達(dá)到軌道的最高點(diǎn)A？圖5-4-2課堂訓(xùn)練mF圖5-4-31.如圖5-4-3所示，質(zhì)量為m的物體靜止在地面上，物體上面連著一個(gè)輕彈簧，用手拉住彈簧上端將物體緩慢提高h(yuǎn)，不計(jì)彈簧的質(zhì)量，則人對(duì)彈簧做的功應(yīng)( ) A.等于mgh B.大于mgh C.小于mgh D.無(wú)法確定2.某人站在離地10m高處，將0.1Kg的小球以20m/s的速度拋出，則

19、人對(duì)小球做了多少功？小球落地時(shí)的速度多大？（不計(jì)空氣阻力）；若小球落地時(shí)速度實(shí)際為24m/s，則小球克服阻力做了多少功？（g取10m/s2）課后演練1關(guān)于重力勢(shì)能的理解，下列說(shuō)法正確的是（ ）A重力勢(shì)能是一個(gè)定值 . B當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能減少.C放在地面上的物體，它的重力勢(shì)能一定等于0 .D重力勢(shì)能是物體和地球共有的，而不是物體單獨(dú)具有的.2質(zhì)量相同的實(shí)心木球和銅球，放在同一水平桌面上，則它們的重力勢(shì)能是（ ）A木球大 B銅球大 C一樣大 D不能比較圖5-4-53如圖5-4-5從離地高為h的陽(yáng)臺(tái)上以速度v豎直向上拋出質(zhì)量為m的物體，它上升 H后又返回下落，最后落在地面上，則下列說(shuō)法中正確的是（不計(jì)空氣阻力，以地面為參考面）（ ）A物體在最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能為mg(H+h);B物體落地時(shí)的機(jī)械能為mg(H+h)+ mv2/2C物體落地時(shí)的機(jī)械能為mgh+mv2/2D物體在落回過(guò)程中，經(jīng)過(guò)陽(yáng)臺(tái)時(shí)的機(jī)械能為mgh+mv2./24在離地高為H處以初