物理必修2机械能守恒定律(复习)概念和习题.ppt

第七章：第七章：机械能守恒定律机械能守恒定律总总复习复习功1、概念：力和力的方向上的位移的乘积。、概念：力和力的方向上的位移的乘积。2、公式：、公式：WF l cos90时，时，W为正为正90时，时，W090时，时，W为负为负3、特点：、特点：功是功是过程量过程量：做功的过程是能量转化的过程。：做功的过程是能量转化的过程。功是功是标量标量：有正、负，注意正、负功的意义。：有正、负，注意正、负功的意义。功率1、概念：功跟做功所用时间的比值。、概念：功跟做功所用时间的比值。2、公式：、公式：3、应用：机车启动问题。、应用：机车启动问题。PFv：P为机车输出功率，为机车输出功率，F为机车牵引力。为机车牵引力。PtW平均功率：平均功率：瞬时功率：瞬时功率：PFvcosP Fvcos tW汽车运行和启动1、恒定功率启动、恒定功率启动由于牵引力由于牵引力随随v增大，增大，F减小减小.根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律当速度当速度v增大时，加速度增大时，加速度a减小，其运动减小，其运动情况是做加速度减小的加速运动，直至情况是做加速度减小的加速运动，直至F=Ff时，时，a减小至减小至0，此后速度不再增大，速度达，此后速度不再增大，速度达到最大值而做匀速运动，做匀速直线运动的到最大值而做匀速运动，做匀速直线运动的速度是：速度是：汽车运行和启动2、恒定加速度启动、恒定加速度启动根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律当加速度当加速度a不变时，牵引力不变时，牵引力F恒定恒定.再由再由P=Fv知，知，F一定，实际输出功率一定，实际输出功率P随随v的的增大而增大，但当增大而增大，但当P增大到额定功率以后不再增大到额定功率以后不再增大，此后，发动机保持额定功率不变。增大，此后，发动机保持额定功率不变。关于恒力做功说明：说明：1、一般情况下，、一般情况下，l为力为力F的作用点相对地面的作用点相对地面的位移；的位移；WF l cos2、求某力做功，与物体的运动状态、物体、求某力做功，与物体的运动状态、物体是否受其他力等因素无关。是否受其他力等因素无关。关于变力做功1、化变力做功为恒力做功；、化变力做功为恒力做功；2、根据、根据 WPt 计算某段时间内的功；计算某段时间内的功；3、微元求和法；、微元求和法；4、利用、利用Fl 图象法。图象法。5、利用动能定理、利用动能定理W合合EK 计算总功或某个力计算总功或某个力的功；的功；6、由功能关系确定功：功是能量转化的量度，、由功能关系确定功：功是能量转化的量度，有多少能量发生转化，就应有力做了多少功。有多少能量发生转化，就应有力做了多少功。机械能1、动能：、动能：2、势能：、势能：1 12 2Ek mv2重力势能：重力势能：弹性势能：弹性势能：EPmghh为物体相对参考平面的高度为物体相对参考平面的高度1 12 2EP k l 2l为形变量为形变量关于功能关系及其应用1、重力做的功与重力势能的变化的关系：、重力做的功与重力势能的变化的关系：2、弹力做的功与弹性势能的变化的关系：、弹力做的功与弹性势能的变化的关系：3、合力做的功与动能的变化的关系（动能、合力做的功与动能的变化的关系（动能定理）：定理）：4、重力、弹力以外的力做的功与机械能的、重力、弹力以外的力做的功与机械能的变化的关系：变化的关系：WGEP1EP2WFEP1EP2W合合EK2EK1W其其E2E15、系统内一对滑动摩擦力做的总功、系统内一对滑动摩擦力做的总功W总总Ff l相对相对 在数值上等于接触面之间产生的内能。在数值上等于接触面之间产生的内能。机械能守恒定律及其应用1、条件：只有重力或弹力做功。、条件：只有重力或弹力做功。2、表达式：、表达式：EK1EP1EK2EP2 或或 E1E2EK-EPEA-EB解题时必须选择零势能面解题时必须选择零势能面解题时无须选择解题时无须选择零势能面零势能面能量与能源1、能量守恒定律：、能量守恒定律：2、能量转化和转移具有方向性。、能量转化和转移具有方向性。一学生用一学生用100N的力将静置于地面的质量为的力将静置于地面的质量为0.5kg的球以的球以8m/s的初速沿水平方向踢出的初速沿水平方向踢出20m远，远，则该学生对球做的功是（）则该学生对球做的功是（）A.200JB.16J C.1000JD.无法确定无法确定常规题（匀变速直线运动）常规题（匀变速直线运动）一辆质量为一辆质量为m、速度为、速度为v0的汽车关闭发动机的汽车关闭发动机后在水平地面上滑行了距离后在水平地面上滑行了距离 l 后停了下来。后停了下来。试求汽车受到的阻力。试求汽车受到的阻力。根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律 F阻阻=ma在距离地面在距离地面20m高处以高处以15m/s的初速度水平的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取抛出一小球，不计空气阻力，取g10m/s2，求小球落地速度大小，求小球落地速度大小?如图所示，质量如图所示，质量m=1kg的木块（可视为质点）的木块（可视为质点）静止在高静止在高h=1.2m的平台上，木块与平台间的动的平台上，木块与平台间的动摩擦因数摩擦因数=0.2，用，用F=20N的水平恒力使木块产的水平恒力使木块产生位移生位移x1=3m时撤去，木块又滑行时撤去，木块又滑行x2=1m时飞出时飞出平台，求木块落地时速度的大小？平台，求木块落地时速度的大小？mx2x1F质量为质量为m的物体，从静止开始以的物体，从静止开始以2g的加速度的加速度竖直向下加速运动距离竖直向下加速运动距离h，则（，则（）A、物体的重力势能减少、物体的重力势能减少mgh B、物体的动能增加、物体的动能增加2mghC、物体的机械增加、物体的机械增加mgh D、物体的机械能保持不变、物体的机械能保持不变把一个小球用细线悬挂起来，就成了把一个小球用细线悬挂起来，就成了一个摆，摆长为一个摆，摆长为l，最大偏角为，最大偏角为。如如果阻力可以忽略，小球运动到最低位果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度是多大？置时的速度是多大？一个小滑块从光滑半圆形轨道上端由静止开始下滑，当滑一个小滑块从光滑半圆形轨道上端由静止开始下滑，当滑到轨道最低点时，对于滑块动能的大小和对轨道的压力，到轨道最低点时，对于滑块动能的大小和对轨道的压力，下列说法正确的是下列说法正确的是A.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越大轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越大B.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越小轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越小C.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力与半径轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力与半径无关无关D.轨道半径变化时，滑块的动能与对轨道的压力都不轨道半径变化时，滑块的动能与对轨道的压力都不 变变如图所示，长为如图所示，长为l的轻绳上端固定于的轻绳上端固定于O点，下点，下端系一质量为端系一质量为m的小球要使小球在竖直平面的小球要使小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点的速度内做圆周运动，小球在最低点的速度v0至少至少为多大？为多大？v0O游乐场里的过山车沿轨道运行可抽象为如游乐场里的过山车沿轨道运行可抽象为如图模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道最图模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道最低点相切，把小球从弧形轨道高为低点相切，把小球从弧形轨道高为h处由静处由静止释放，小球下滑后进入圆轨道。已知圆止释放，小球下滑后进入圆轨道。已知圆轨道的半径为轨道的半径为R，不计摩擦和空气阻力，求：，不计摩擦和空气阻力，求：当当h为多少时，小球恰好能通过圆轨道最高为多少时，小球恰好能通过圆轨道最高点？点？hR