高考物理復(fù)習(xí)資料大全第五章 機(jī)械能守恒定律

1、【強(qiáng)烈推薦】高考物理復(fù)習(xí)資料大全第五章 機(jī)械能守恒定律.txt和英俊的男人握握手，和深刻的男人談?wù)勑?，和成功的男人多交流，和普通的男人過(guò)日子。第五章 機(jī)械能守恒定律考綱要覽主題內(nèi)容要求說(shuō)明 機(jī)械能 功和功率 動(dòng)能和動(dòng)能定理 重力做功與重力勢(shì)能 功能關(guān)系 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)與探究 實(shí)驗(yàn)五：探究動(dòng)能定理 實(shí)驗(yàn)六：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律考向預(yù)測(cè)縱觀近幾年高考,對(duì)本章考查的熱點(diǎn)包括功和功率、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律.考查的特點(diǎn)是靈活性強(qiáng)、綜合面大、能力要求高.涉及本章知識(shí)的命題不僅年年有、題型全、份量重,而且多年的高考?jí)狠S題均與本章的功和能知識(shí)有關(guān).解題時(shí)需對(duì)物體或系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)

2、程進(jìn)行詳細(xì)分析、挖掘隱含條件,尋找臨界點(diǎn),綜合使用動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒或能的轉(zhuǎn)化與守恒定律求解. 第1課時(shí) 追尋守恒量 功基礎(chǔ)知識(shí)回顧1追尋守恒量 (1) 能量:簡(jiǎn)稱能.物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一般量度.任何物質(zhì)都離不開(kāi)運(yùn)動(dòng),如引力運(yùn)動(dòng)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)、分子熱運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)、化學(xué)運(yùn)動(dòng)、原子核與基本粒子運(yùn)動(dòng).等.對(duì)運(yùn)動(dòng)所能作的最一般的量度就是能量,用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言說(shuō),能量是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一個(gè)單值函數(shù).相應(yīng)于不同形式的運(yùn)動(dòng),能量分為機(jī)械能、內(nèi)能、電能、磁能、化學(xué)能、原子能等.當(dāng)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí),能量形式同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)變.能量可以在物質(zhì)之間發(fā)生傳遞,這種傳遞過(guò)程就是作功或傳遞熱量.例如,河水沖擊水力發(fā)電機(jī)作功的過(guò)程就是

3、河水的機(jī)械能傳遞給發(fā)電機(jī),并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?自然界一切過(guò)程都服從能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,物體要對(duì)外界作功,就必須消耗本身的能量或從別處得到能量的補(bǔ)充.因此.一個(gè)物體的能量愈大,它對(duì)外界就有可能做更多的功. (2) 機(jī)械能:物質(zhì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的量度.包括動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能. (3) 動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量. (4) 勢(shì)能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量.2功的概念（1）定義：一個(gè)物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生一段位移，就說(shuō)這個(gè)力做了功. （2）做功的兩個(gè)必要條件：a、力； b、物體在力的方向上發(fā)生位移.（3）功的單位：在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳，符號(hào)J，其物理意義是：1J等于1

4、N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時(shí)所做的功.（4）功是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向.（5）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)力在哪個(gè)過(guò)程中對(duì)哪個(gè)物體做功.3、功的計(jì)算（1）功的一般計(jì)算公式： W=Flcos （2）條件：適用于恆力所做的功 （3）字母意義：F-力 l-物體對(duì)地位移 -F、l正方向之間的夾角4、正負(fù)功的意義 （1）根據(jù)功的計(jì)算公式W=Flcos可得到以下幾種情況： 當(dāng)90o時(shí)，cos0，則W0即力對(duì)物體不做功；當(dāng)000，則W0，即力對(duì)物體做正功；當(dāng)90o180o時(shí)，則cosW2CW1W2 D條件不足，無(wú)法比較W1,W24質(zhì)量為m的物體，在水平力F作用下，在粗

5、糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，下列哪些說(shuō)法正確（ACD ）A如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對(duì)物體做正功B如果物體做減速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對(duì)物體做負(fù)功C如果物體做減速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)也可能對(duì)物體做正功D如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對(duì)物體做正功5關(guān)于力對(duì)物體做功，如下說(shuō)法正確的是（ B ）A滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功 B靜摩擦力對(duì)物體可能做正功C作用力的功與反作用力的功其代數(shù)和一定為零 D合外力對(duì)物體不做功，物體一定處于平衡狀態(tài)6水平力F作用在質(zhì)量為m的物體上沿光滑水平面移動(dòng)s，F(xiàn)做功W1；若F作用在質(zhì)量為2m的物體上，同樣沿光滑水平面移動(dòng)s，F(xiàn)做功W2；若F作用在質(zhì)量為2m的物體上，沿粗糙水平面移動(dòng)s，做功為W

6、3.那么W1、W2、W3三者的大小關(guān)系是A. W1W2W3 B. W1W2W2W3 D. W1W2W3【解析】 功的兩個(gè)必要因素是力和在力的方向上發(fā)生的位移.比較力的功，就是要比較做功的兩個(gè)必要因素。由題意知：三種情況下，水平力F相同，沿水平面發(fā)生的位移相同，則兩個(gè)必要因素都相同，所以力對(duì)物體做的功必然相同.【答案】A7如圖5-1-7所示，某個(gè)力F10N作用于半徑為Rlm的轉(zhuǎn)盤(pán)的邊緣上，力F的大小保持不變，但方向保持在任何時(shí)刻均與作用點(diǎn)的切線一致，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周這個(gè)力F做的總功為A. 0 B. JC. 10J D. J【解析】 本題中F的大小不變，但方向時(shí)刻發(fā)生變化，屬于變力做功的問(wèn)題.可以考慮把

7、圓周分割為很多的小段采研究.當(dāng)各小段的弧長(zhǎng)足夠小時(shí)，可以認(rèn)為力的方向與弧長(zhǎng)代表的位移方向一致.所求的總功為：【答案】B8如圖5-1-8所示，滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計(jì)，用力F開(kāi)始提升原來(lái)靜止的質(zhì)量為m10kg的物體，以大小為a2ms2的加速度勻加速上升，求頭3s內(nèi)力F做的功.(取g10ms2) 【解析】利用wFscosa求力F的功時(shí)，要注意其中的s必須是力F作用的質(zhì)點(diǎn)的位移.可以利用等效方法求功，要分析清楚哪些力所做的功具有等效關(guān)系.物體受到兩個(gè)力的作用：拉力F 和重力mg，由牛頓第二定律得 所以1010+102=120N則力=60N 物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，3s內(nèi)的位移為=232=9m 解法一：

8、力F作用的質(zhì)點(diǎn)為繩的端點(diǎn)，而在物體發(fā)生9m的位移的過(guò)程中，繩的端點(diǎn)的位移為s/2s18m，所以，力F做的功為 6018=1080J 解法二 ：本題還可用等效法求力F的功. 由于滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦均不計(jì)，所以拉力F做的功和拉力F對(duì)物體做的功相等. 即1209=1080J 第2課時(shí) 功率基礎(chǔ)知識(shí)回顧1.功率的概念（1）功W跟完成這些功所用的時(shí)間t的比值叫做功率.（2）物理意義：描述做功的快慢.（3）單位：在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦特，符號(hào)W.2.功率的計(jì)算（1）功率的計(jì)算公式（2）平均功率與瞬時(shí)功率式中當(dāng)v是平均速度時(shí)，功率P是平均功率；當(dāng)v是瞬時(shí)速度時(shí)，功率P是瞬時(shí)功率；其區(qū)別在于：平均功

9、率粗略描述做功的快慢；瞬時(shí)功率精確描述做功快慢.3.機(jī)械的額定功率與實(shí)際功率 任何機(jī)械都有一個(gè)標(biāo)牌，標(biāo)牌上所注功率為這部機(jī)械的額定功率.它是提供人們對(duì)機(jī)械進(jìn)行選擇、配置的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了機(jī)械的做功能力或機(jī)械所能承擔(dān)的任務(wù).機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中的功率是實(shí)際功率.機(jī)械的實(shí)際功率可以小于其額定功率(稱機(jī)械沒(méi)吃飽)，可以等于其額定功率(稱滿負(fù)荷運(yùn)行)，還可以在短時(shí)間內(nèi)略大于其額定功率(稱超負(fù)荷運(yùn)行).機(jī)械不能長(zhǎng)時(shí)間處于超負(fù)荷運(yùn)行，這樣會(huì)損壞機(jī)械設(shè)備，縮短其使用壽命. 重點(diǎn)難點(diǎn)例析一、 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= Fv2.瞬時(shí)功率即某一時(shí)刻的功率，其計(jì)算只能用P=

10、Fv【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？【解析】本題所求重力做功的功率，應(yīng)為瞬時(shí)功率 P=mgv cos，而速度v是沿著斜面向下的.如圖5-2-1，設(shè)斜面的傾角為，根據(jù) 而=（90），所以【點(diǎn)撥】本題主要考查對(duì)瞬時(shí)功率的計(jì)算，要求同學(xué)們對(duì)三角關(guān)系理解通徹，并且靈活運(yùn)用公式 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).【解析】 (1)3s內(nèi)的功率是指平均功率，3s內(nèi)重力做功，(2

11、) 3s時(shí)的功率是指瞬時(shí)功率，應(yīng)用求解，結(jié)合平拋知識(shí)得mggt=10103=300W二、機(jī)車(chē)的啟動(dòng)問(wèn)題發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率是指牽引力的功率，而不是合外力的功率.P=Fv中，F(xiàn)指的是牽引力.在P一定時(shí)，F(xiàn)與v成反比；在F一定時(shí)，P與v成正比.1.在額定功率下啟動(dòng)對(duì)車(chē)在水平方向上受力分析如圖5-2-2，由公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，隨著v的增大，F(xiàn)必將減小，a也必將減小，汽車(chē)做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到F=f，a=0，這時(shí)v達(dá)到最大值可見(jiàn)，恒定功率的加速一定不是勻加速這種加速過(guò)程發(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）其速度圖象如圖5-2-3所示2.以恒定加

12、速度a啟動(dòng):由公式P=Fv和Ff=ma知，由于a恒定，所以F恒定，汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，而隨著v的增大，P也將不斷增大，直到P達(dá)到額定功率Pm，功率不能再增大了這時(shí)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束，此時(shí)速度為，此后汽車(chē)要想繼續(xù)加速就只能做恒定功率的變加速運(yùn)動(dòng)了，由于機(jī)車(chē)的功率不變，速度增大，牽引力減小，從而加速度也減小，直到F=f時(shí)，a=0，這時(shí)速度達(dá)到最大值.可見(jiàn)，恒定牽引力的加速，即勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，功率一定不恒定.這種加速過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=F?s計(jì)算，不能用W=P?t計(jì)算（因?yàn)镻為變功率）.其速度圖象如圖5-2-4所示.要注意兩種加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最大速度的區(qū)別.【例2】質(zhì)量是2000kg、額定功率為80kW

13、的汽車(chē)，在平直公路上行駛中的最大速度為20m/s.若汽車(chē)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(chē)所受阻力的大小.3s末汽車(chē)的瞬時(shí)功率.汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。汽車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)中牽引力所做的功.【解析】 所求的是運(yùn)動(dòng)中的阻力，若不注意運(yùn)動(dòng)中的阻力不變，則阻力不易求出.以最大速度行駛時(shí)，根據(jù)P=Fv，可求得F=4000N.而此時(shí)牽引力和阻力大小相等. 由于3s時(shí)的速度v=at=6m/s，而牽引力由F-Ff=ma得F=8000N，故此時(shí)的功率為P= Fv =4.8104W. 設(shè)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則t時(shí)刻的速度為v=a t=2t，這時(shí)汽車(chē)的功率為額定功率.由P

14、=Fv，將F=8000N和v=2 t代入得t=5s. 勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為恒力，牽引力所做的功【點(diǎn)撥】中的時(shí)間，有的學(xué)生用v=at，得t=vm/a=10s，這是錯(cuò)誤的.要注意，汽車(chē)不是一直勻加速到最大速度的. 拓展汽車(chē)質(zhì)量5t，額定功率為60kW，當(dāng)汽車(chē)在水平路面上行駛時(shí)，受到的阻力是車(chē)重的0.1倍，問(wèn)：（1）汽車(chē)在此路面上行駛所能達(dá)到的最大速度是多少？（2）若汽車(chē)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？ 【解析】(1) 當(dāng)汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)，加速度a=0，此時(shí) 由、解得 (2) 汽車(chē)作勻加速運(yùn)動(dòng)，故F牽-mg=ma，解得F牽=7.5103N設(shè)汽車(chē)剛

15、達(dá)到額定功率時(shí)的速度為v，則P = F牽v，得v=8m/s設(shè)汽車(chē)作勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則v=at得t=16s三、利用求變力做功問(wèn)題 如果汽車(chē)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(chē)的功率不變，由可求汽車(chē)牽引力做的功. 易錯(cuò)門(mén)診【例3】卡車(chē)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(chē)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（ ）APt Bfs CPtfs Dfvmt【錯(cuò)解】功W=FS,卡車(chē)達(dá)到最大速度時(shí),牽引力等于阻力,故選B.【錯(cuò)因】學(xué)生錯(cuò)誤的主要原因是不清楚發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是變力,不能直接用功的計(jì)算公式

16、.【正解】發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功是指牽引力的功.由于卡車(chē)以恒定功率運(yùn)動(dòng)，所以發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功應(yīng)等于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率乘以卡車(chē)行駛的時(shí)間，A對(duì).B項(xiàng)給出的是卡車(chē)克服阻力做的功，在這段時(shí)間內(nèi)，牽引力的功不等于克服阻力做功，B錯(cuò).C項(xiàng)給出的是卡車(chē)所受外力的總功.D項(xiàng)中，卡車(chē)以恒定功率前進(jìn)，將做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度時(shí)牽引力等于阻力，阻力f乘以最大速度vm是發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，再乘以t恰是發(fā)動(dòng)機(jī)在t時(shí)間內(nèi)做的功.故A D是正確的.課堂自主訓(xùn)練1.下列有關(guān)功率的說(shuō)法，正確的是：A 做功越多，功率越大B 由P = W/t知P與t成反比C 功率越大，做功越快 D 完成相同的功，所花時(shí)間越短，則功率越大【解析】功率

17、是描述做功快慢的物理量，物體做功越快功率越大.功率的定義是功與完成這些功所用時(shí)間之比值，比值大，功率就大，所以本題正確答案為C D.【答案】CD2.質(zhì)量是2kg的物體，受到24N豎直向上的拉力，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)5s；求：5s內(nèi)拉力的平均功率5s末拉力的瞬時(shí)功率（g取10m/s2）【解析】物體受力情況如圖5-2-5所示，其中F為拉力，mg為重力由牛頓第二定律有 Fmg=ma解得 2m/s25s內(nèi)物體的位移 =2.5m所以5s內(nèi)拉力對(duì)物體做的功 W=FS=2425=600J5s內(nèi)拉力的平均功率為=120W5s末拉力的瞬時(shí)功率P=Fv=Fat=2425=240W課后創(chuàng)新演練1汽車(chē)以恒定功率P由靜

18、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（C ）A汽車(chē)先做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)B汽車(chē)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(chē)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(chē)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（ACD ）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(chē)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)間里外力對(duì)小車(chē)做功的平均功率是（ B ）A40W B20W C10W D

19、5W4質(zhì)量為5t的汽車(chē)，在水平路面上以加速度a = 2m/s2起動(dòng)，所受阻力為1.0103N，汽車(chē)起動(dòng)后第1秒末的即時(shí)功率是（ B ）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 ）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(chē)在功率恒定的牽引力牽引下由靜止從車(chē)站出發(fā)，沿直線軌道運(yùn)動(dòng)，行駛5min后速度達(dá)到20m/s，

20、 設(shè)列車(chē)所受阻力恒定，則可以判定列車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)行駛的距離（ A ）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5.0106kg的列車(chē)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(chē)所受阻力大小不變，求：（1）列車(chē)所受阻力是多少?（2）在該功率下列車(chē)的最大速度是多少？ 【解析】(1)設(shè)列車(chē)恒定不變的功率為P，阻力為f，v1時(shí)牽引力為F1，v2時(shí)牽引力為F2，則F1=P/v1，F(xiàn)2=P/v2，由牛頓第二定律有： F1-f=ma1 F2-f=ma

21、2代入數(shù)據(jù)得：P=1.0107W，f=5.0105N(2)設(shè)最大速度為vm，由P=fvm可得： vm=20m/s8一輛質(zhì)量為2.0103kg的汽車(chē)以額定功率為6.0104W在水平公路上行駛，汽車(chē)受到的阻力為一定值，在某時(shí)刻汽車(chē)的速度為20m/s，加速度為0.50m/s2，求(g取10ms2)：(1)汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度是多大?(2)當(dāng)汽車(chē)的速度為10m/s時(shí)的加速度是多大?(3)若汽車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(不是額定功率行駛)，加速度的大小為a=1.0m/s2，則這一過(guò)程能保持多長(zhǎng)時(shí)間?【解析】(1)由P=Fv可得：v=20m/s則F=3.0103N.再由F-f=ma得f=2.0103N

22、.再由P=fvm得：vm=30m/s (2) 由P=Fv可得：F=6.0103N, 再由F-f=ma得a=2ms2（3）由F-f=ma得:F=4.0103N,再由P=Fv可得：v=15m/s，再由v=at得：t=15s.第3課時(shí) 動(dòng)能及動(dòng)能定理基礎(chǔ)知識(shí)回顧1、動(dòng)能的概念 (1)物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，動(dòng)能的大小Ek=mv2，動(dòng)能是標(biāo)量，與速度的方向無(wú)關(guān). (2)動(dòng)能是狀態(tài)量，也是相對(duì)量，應(yīng)為公式中的v為瞬時(shí)速度，且與參照系的選擇有關(guān).2、動(dòng)能定理 (1)動(dòng)能定理的內(nèi)容及表達(dá)式合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化.即 (2)物理意義動(dòng)能定理給出了力對(duì)物體所做的總功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系

23、，即外力對(duì)物體做的總功，對(duì)應(yīng)著物體動(dòng)能的變化，變化的多少由做功的多來(lái)量度.3、求功的三種方法 (1)根據(jù)功的公式W = Fscos(只能求恒力的功). (2)根據(jù)功率求功WPt(P應(yīng)是恒定功率或平均功率). (3)根據(jù)動(dòng)能定理求功： (W為合外力總功).重點(diǎn)難點(diǎn)例析一、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.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

24、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. 【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)摩擦因數(shù)【解析】 設(shè)該斜面傾角為，斜坡長(zhǎng)為l，則物體沿斜面下滑時(shí)，重力和摩擦力在斜面上的功分別為： 物體在平面上滑行時(shí)僅有摩擦力做功，設(shè)平面上滑行距離為S2，則對(duì)物體在全過(guò)程中應(yīng)用動(dòng)能定理：W=Ek 所以 mglsinmglcosmgS2=0得 hS1S

25、2=0式中S1為斜面底端與物體初位置間的水平距離故【點(diǎn)撥】 本題中物體的滑行明顯地可分為斜面與平面兩個(gè)階段，而且運(yùn)動(dòng)性質(zhì)也顯然分別為勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)依據(jù)各階段中動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系也可求解本題比較上述兩種研究問(wèn)題的方法，不難顯現(xiàn)動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性 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（kv2B.v2v2C.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.7.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，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

26、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？【解析】滑塊在滑動(dòng)過(guò)程中，要克服摩擦力做功，其機(jī)械能不斷減少；又因?yàn)榛瑝K所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，所以最終會(huì)停在斜面底端.在整個(gè)過(guò)程中，受重力、摩擦力和斜面支持力作用，其中支持力不做功.設(shè)其經(jīng)過(guò)和總路程為L(zhǎng)，對(duì)全過(guò)程，由動(dòng)能定理得：得8.如圖5-3-10所示，繃緊的傳送帶在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，始終保持v02m/s的速度勻速運(yùn)行，傳送帶與水平地面的夾角30，現(xiàn)把一質(zhì)量ml0kg的工件輕輕地放在傳送帶底端，由傳送帶傳送至h2m的高處.已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g取10m/s2.(1) 試通過(guò)計(jì)算分析工件在傳送帶上做怎樣的運(yùn)動(dòng)?(2)

27、 工件從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)至h2m高處的過(guò)程中摩擦力對(duì)工件做了多少功?【解析】 (1) 工件剛放上皮帶時(shí)受滑動(dòng)摩擦力，工件開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得: =2.5m/s2設(shè)工件經(jīng)過(guò)位移x與傳送帶達(dá)到共同速度，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得=0.8m4m.故工件先以2.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)0.8m與傳送帶達(dá)到共同速度2m/s后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2) 在工件從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)至h2m高處的過(guò)程中，設(shè)摩擦力對(duì)工件做功Wf ，由動(dòng)能定理 可得:=220J【點(diǎn)撥】本題第（2）問(wèn)也可直接用功的計(jì)算式來(lái)求：設(shè)工件在前0.8m內(nèi)滑動(dòng)摩擦力做功為Wf 1，此后靜摩擦力做功為Wf 2，則有 Wf

28、 1=mgcos x=J=60J， Wf 2=mgsin (sx)=J=160J.所以，摩擦力對(duì)工件做的功一共是Wf = Wf 1+ Wf 2=60J+160J=220J.當(dāng)然，采用動(dòng)能定理求解要更為簡(jiǎn)捷些. 第4課時(shí) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律基礎(chǔ)知識(shí)回顧1、重力勢(shì)能 (1)定義： 由物體與地球之間的相對(duì)位置所決定的能叫重力勢(shì)能. (2)公式：EP=mgh (3)說(shuō)明： 重力勢(shì)能是標(biāo)量. 重力勢(shì)能是相對(duì)的，是相對(duì)零勢(shì)面而言的，只有選定零勢(shì)面以后，才能具體確定重力勢(shì)能的量值，故EP=mgh中的h是物體相對(duì)零勢(shì)面的距離.一般我們?nèi)〉孛鏋榱銊?shì)面. 重力勢(shì)能可正，可負(fù)，可為零.若物體在零勢(shì)面上方，重力勢(shì)能為正；物體在零勢(shì)面下方，重力勢(shì)能為負(fù)；物體處在零勢(shì)面上，重力勢(shì)能為零.重力勢(shì)能屬于物體和地球共有.通常所說(shuō)物體的重力勢(shì)能實(shí)際上是一種不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧?xí)慣說(shuō)法.重力勢(shì)能是相對(duì)的，但重力勢(shì)能的變化卻是絕對(duì)的，即與零勢(shì)能面的選擇無(wú)關(guān).2、重力做功 (1)公式：WG=mgh h為初、末位置間的高度差. (2)特點(diǎn)：重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初、末位置有關(guān)(即由初末位置間的高度差決定).3、重力做功與重力勢(shì)能變化間的關(guān)系重力做正功,重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。重力所做的功等于重力勢(shì)能變化量的負(fù)值，即:WG=-EP=-(EP