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

1、名校名 推薦第 4 章 能量守恒與可持續(xù)發(fā)展章末總結一、機械能守恒定律的理解與應用應用機械能守恒定律解題，重在分析能量的變化，而不太關注物體運動過程的細節(jié)，這使問題的解決變得簡便1守恒條件：只有重力或彈力做功，系統(tǒng)內只發(fā)生動能和勢能之間的相互轉化2表達式：(1) 狀態(tài)式Ek1 Ep1 Ek2 Ep2，理解為物體 ( 或系統(tǒng) ) 初狀態(tài)的機械能與末狀態(tài)的機械能相等(2) 變量式EkEp ，表示動能與勢能在相互轉化的過程中，系統(tǒng)減少( 或增加 ) 的動能等于系統(tǒng)增加 ( 或減少 ) 的勢能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 部分機械能的增加量與 B部分

2、機械能的減少量相等例 1 如圖 1 所示，物體 A 質量為 2m，物體 B質量為 m，通過輕繩跨過定滑輪相連斜面光滑、足夠長，且與水平面成 30角，不計繩子和滑輪之間的摩擦開始時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點離地的高度多大？答案(1)gh (2) h解析(1)由題知，物體 A 質量為 2m，物體 B 質量為 m， A、 B 兩物體構成的整體( 系統(tǒng) ) 只有重力做功，故整體的機械能守恒，得：mAghmBgh

3、sin 21( mA mB) v2將 m2m， m m代入解得： v gh.AB(2) 當 A 物體落地后， B 物體由于慣性將繼續(xù)上升，此時繩子松了，對B物體而言，只有重力做功，故 B 物體的機械能守恒，設其上升的最遠點離地高度為1H，根據機械能守恒定律得：2B 2Bmv mg( H hsin ) 整理得： H h.二、功能關系的應用例 2( 多選 ) 如圖 2 所示，一質量為 m可視為質點的小物體， 在沿斜面向上的拉力F 作用下，從長為 L、高為 h 的粗糙固定斜面底端勻速運動到頂端，重力加速度為g. 此過程中，物體的()圖 2A重力勢能增加了mghB機械能保持不變C機械能增加了mghD機

4、械能增加了FL答案AC解析重力做功 W mgh，則重力勢能增加了mgh，選項 A 正確；物體勻速運動， 動能不變，重力勢能增加mgh，則機械能增加了mgh，選項 B、 D錯誤， C正確2名校名 推薦三、動力學方法和能量觀點的綜合應用1動力學方法：利用牛頓運動定律結合運動學規(guī)律求解力學問題2能量的觀點： 利用動能定理、 機械能守恒定律、 能量守恒定律以及功能關系求解力學問題3應用技巧涉及動力學方法和能量觀點的綜合題，應根據題目要求靈活選用公式和規(guī)律(1) 涉及力和運動的瞬時性分析或恒力作用下物體做勻變速直線運動的問題時，可用牛頓運動定律(2) 涉及多過程、變力作用下的問題，不要求知道過程的細節(jié)，

5、用功能關系解題簡便(3) 只涉及動能與勢能的相互轉化， 單個物體或系統(tǒng)機械能守恒問題時， 通常選用機械能守恒定律(4) 涉及多種形式能量轉化的問題用能量守恒分析較簡便例 3 我國將于2022 年舉辦冬奧會， 跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一如圖 3 所示，質量 m 60 kg(包括雪具在內 ) 的運動員從長直助滑道AB的 A 處由靜止開始以加速度a3.6 m/s 2 勻加速滑下，到達助滑道末端B 時速度 vB 24 m/s ， A 與 B 的豎直高度差 H48 m，為了改變運動員的運動方向，在助滑道與起跳臺之間用一段彎曲滑道平滑銜接，其中最低點C處附近是一段以O為圓心的圓弧助滑道末端B與滑道最低點C的高度差 5 m，運動員h在 B、C間運動時阻力做功W 1 530 J ，取 g 10 m/s 2.圖 3(1) 求運動員在 AB段下滑時受到阻力 f 的大??；(2) 若運動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6 倍，則 C 點所在圓弧的半徑R 至少應為多大 .答案(1)144 N(2)12.5 m解析(1) 運動員在 AB上做初速度為零的勻加速直線運動，2設 AB的長度為 s，則有 vB 2asH由牛頓第二定律有mg f mas聯立式，代入數據解得f 144 N(2) 設運動員到達 C點時的速度為 vC，在由 B到達 C的過程中，由動能定理得1212