【金牌學(xué)案】年高中物理 第四章 章末整合課件 粵教必修2

(1)看力F與位移s的夾角α的大?。籀粒?0°，則F不做功；若α<90°，則F做正功；若α>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方向的夾角α的大?。籀粒?0°，則F不做功；若α<90°，則F做正功；若α>90°，則F做負(fù)功．此法常用于曲線運(yùn)動(dòng)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(增大或減小)，則必是有力做功．此法常用于兩個(gè)相聯(lián)系的物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況．專題一功的判斷與計(jì)算1．判斷力F做功的方法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)功圖4－1

解析：在小球向下擺動(dòng)的過(guò)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；因?yàn)樾∏蚝托≤嚱M成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，且小車的機(jī)械能增加，則小球的機(jī)械能一定減小，所以繩對(duì)小球的拉力做負(fù)功．

答案：D

【例1】如圖4－1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)繩懸掛在車上，由圖中位置無(wú)初速度釋放，則小球在下擺過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()(2)運(yùn)用W＝Pt(既可求恒力做功，也可求變力做功)計(jì)算．(3)運(yùn)用動(dòng)能定理W合＝ΔEk(常用于變力做功)計(jì)算．(4)先求平均力，后求功，W＝Fscosθ(適用于求解線性變化力做的功)．(5)圖象法求功：作出F－s圖，計(jì)算圖線與s軸包圍的面積，在數(shù)值上與F做的功相等．(6)微元法求功(常用于曲線運(yùn)動(dòng)的情況)．

2．功的計(jì)算方法

(1)運(yùn)用W＝Fscosα(常用于恒力做功)計(jì)算．

【例2】某人用

F＝100N的恒力，通過(guò)滑輪把物體M拉上斜面，如圖4－2所示，力F與斜面成60°夾角且方向不變，若物體沿斜面運(yùn)動(dòng)1m，則它做的功是多少？(g＝10m/s2)圖4－2

解：F為恒力，如圖4－3所示，設(shè)拉力作用點(diǎn)為A，物體運(yùn)動(dòng)1m后作用點(diǎn)移到A′，顯然BA′＝s物，由幾何關(guān)系有∠ABA′＝120°、∠A′AB＝30°，有：圖4－3專題二動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用

1．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)，而且在分析過(guò)程中不用研究物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中變化的細(xì)節(jié)，只需考慮整個(gè)過(guò)程的做功量及過(guò)程的初末動(dòng)能．因此，動(dòng)能定理比牛頓第二定律的適用范圍更廣泛．

2．應(yīng)用動(dòng)能定理可以把物體經(jīng)歷的物理過(guò)程分為幾段處理，也可以把全過(guò)程看做整體來(lái)處理．在應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí)，要注意以下幾個(gè)問(wèn)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(guò)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(wú)意義的．【例3】總質(zhì)質(zhì)量量為為M的列列車車，，沿沿水水平平直直線線軌軌道道勻勻速速前前進(jìn)進(jìn)，，其末末節(jié)節(jié)車車廂廂質(zhì)質(zhì)量量為為m，中中途途脫脫節(jié)節(jié)，，司司機(jī)機(jī)發(fā)發(fā)覺(jué)覺(jué)時(shí)時(shí)列列車車已已行行駛駛了了L的距距離離，，于于是是立立即即關(guān)關(guān)閉閉油油門門，，除除去去牽牽引引力力．．設(shè)設(shè)列列車車運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的阻阻力力與車車的的重重力力成成正正比比，，列列車車的的牽牽引引力力是是恒恒定定的的，，當(dāng)當(dāng)列列車車的的兩兩部部分分都停停止止時(shí)時(shí)，，它它們們的的距距離離是是多多少少？？解：：對(duì)車車頭頭從從脫脫鉤鉤到到停停止止的的過(guò)過(guò)程程，，由由動(dòng)動(dòng)能能定定理理得得專題題三三機(jī)械械能能守守恒恒定定律律的的應(yīng)應(yīng)用用1．應(yīng)應(yīng)用用機(jī)機(jī)械械能能守守恒恒定定律律處處理理問(wèn)問(wèn)題題時(shí)時(shí)，，先先要要確確定定研研究究對(duì)對(duì)象象，，明確確對(duì)對(duì)象象的的初初末末狀狀態(tài)態(tài)，，做做出出運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)過(guò)過(guò)程程的的受受力力分分析析，，判判斷斷是是否否滿滿足機(jī)機(jī)械械能能守守恒恒條條件件．．2．機(jī)機(jī)械械能能守守恒恒定定律律的的三三種種表表達(dá)達(dá)方方式式(1)Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2，理理解解為為物物體體或或系系統(tǒng)統(tǒng)初初狀狀態(tài)態(tài)的的機(jī)機(jī)械械能能與末末狀狀態(tài)態(tài)的的機(jī)機(jī)械械能能相相等等．．(2)ΔΔEk＝－－ΔEp，表表示示動(dòng)動(dòng)能能和和勢(shì)勢(shì)能能發(fā)發(fā)生生了了相相互互轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化,系統(tǒng)統(tǒng)減減少(或增增加加)的勢(shì)勢(shì)能能等等于于增增加加(或減減少少)的動(dòng)動(dòng)能能．．(3)ΔΔEA＝－－ΔEB，適適用用于于系系統(tǒng)統(tǒng)，，表表示示由由A、B組成的的系統(tǒng)統(tǒng)，A部分機(jī)機(jī)械能能的增增加量量與B部分機(jī)機(jī)械能能的減減少量量相等等．【例4】如圖4－4所示，，位于于豎直直平面面內(nèi)的的軌道道，由由一段段斜直軌軌道和和圓形形軌道道分別別與水水平面面相切切連接接而成成，各各接觸觸面都都是光滑滑的，，圓形形軌道道的半半徑為為R.一質(zhì)量量為m的小物物塊從從斜軌軌道上A點(diǎn)處由由靜止止開(kāi)始始下滑滑，恰恰好通通過(guò)圓圓形軌軌道最最高點(diǎn)點(diǎn)D.物塊通通圖4－4過(guò)軌道道連接接處B、C時(shí)無(wú)機(jī)機(jī)械能能損失失．求求：(1)小物塊塊通過(guò)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的的速度度vD的大?。唬?2)小物塊塊通過(guò)過(guò)圓形形軌道道最低低點(diǎn)C時(shí)軌道道對(duì)物物塊的的支持持力F的大小?。?3)A點(diǎn)距水水平面面的高高度h.1．(2011年上海卷)如圖4－5，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端端固定在光滑鉸鏈鏈上，另一一端固定一一質(zhì)量為m的小球．一一水平向右右的拉力作用于于桿的中點(diǎn)點(diǎn)，使桿以以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，，當(dāng)桿與水水平方向成60°時(shí)，拉力的的功率為()圖4－5C處由靜止釋釋放，兩球球恰在—處相遇(不計(jì)空氣阻阻力)．則(2．(2011年山東卷)如圖4－6所示，將小小球a從地面以初初速度v0豎直上拋的的同時(shí)，將將另一相同同質(zhì)量的小小球b從距地面hh2)A．兩球同時(shí)時(shí)落地CB．相遇時(shí)兩兩球速度大大小相等C．從開(kāi)始運(yùn)運(yùn)動(dòng)到相遇遇，球a動(dòng)能的減少少量等于球b動(dòng)能的增加加量D．相遇后的的任意時(shí)刻刻，重力對(duì)對(duì)球a做功功率和對(duì)球b做功功率相相等圖4－6A．0～2s內(nèi)外力的平均功率是—W

3．(2011年海南卷)一質(zhì)量為

1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t＝0時(shí)刻起，第1s內(nèi)受到2N的水平外力作用，第2s)內(nèi)受到同方向的1N的外力作用．下列判斷正確的是( 9 4B．第2s內(nèi)外力所做的功是54JC．第2s末外力的瞬時(shí)功率最大D．第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值是45答案：D4．(2011年北京卷)如圖4－7所示，長(zhǎng)度度為l的輕繩上端端固定在O點(diǎn)，下端系系一質(zhì)量為為m的小球(小球的大小小可以忽略略)．(1)在水平拉力力F的作用下，，輕繩與豎豎直方向的的夾角為α，小球保持靜靜止，畫(huà)出出此時(shí)小球球的受力圖圖，并求力力F的大?。?2)由圖示位置置無(wú)初速度度釋放小球球，求小球通過(guò)最最低點(diǎn)時(shí)的的速度大小及及輕繩對(duì)小小球的拉力力．(不計(jì)空氣阻阻力)圖4－7解：(1)受力情況如如圖12所示．根據(jù)平衡條條件，應(yīng)滿足Tcosα＝mg，Tsinα＝F拉力大小F＝mgtanα圖12(2)5．(2011年惠州二模模)如圖4－8所示，半徑徑R＝0.4m的光滑半圓軌道道處于豎直直平面內(nèi)，，半圓環(huán)與與粗糙的水水平地面切切于圓環(huán)的端點(diǎn)A，一質(zhì)量m＝0.1kg的小球，以以初速度v0＝8.0m/s，從C點(diǎn)起在水平平地面上向向左運(yùn)動(dòng)，，經(jīng)A點(diǎn)沖上半圓圓軌道恰好好通過(guò)軌道最高高點(diǎn)B后水平拋出出．(取重力加速速度g＝10m/s2)求：(1)小球在軌道道B點(diǎn)時(shí)的速度度大??；(2)小球從B點(diǎn)飛出到落落回地面時(shí)時(shí)的水平距離離；(3)小球從C點(diǎn)起經(jīng)水平平面到A時(shí)，克服摩擦力力所做的功功Wf.圖4－8解：(1)小球做圓周周運(yùn)動(dòng)恰好好通過(guò)軌道道最高點(diǎn)B，則有(2)小球從B點(diǎn)飛出做平拋拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t平拋水平距離離為s＝vBt＝2×0.4m＝0.8m(3)小球由A點(diǎn)沖上半圓軌軌道B點(diǎn)的過(guò)程中，，由機(jī)械能守守恒定律有6．(2010年新課標(biāo)卷)圖4－9為驗(yàn)證機(jī)械能守守恒定律的實(shí)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖圖．現(xiàn)有的器器材為：帶鐵鐵夾的鐵架臺(tái)臺(tái)、電磁打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、、帶鐵夾的重重錘、天平．．回答下列問(wèn)問(wèn)題：(1)為完成此實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，除了所給給的器材，還需要的器材材有______.ADA．米尺B．秒表C．0～12V的直流電源

(2)實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有_____