上海高中物理会考复习——机械能.pptx

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1、上海高中物理会考复习上海高中物理会考复习机械能机械能一、功一、功一、功一、功1 1、两个必要因素：、两个必要因素：、两个必要因素：、两个必要因素：（1 1）力）力）力）力;（2 2）在力的方向上发生的位移。）在力的方向上发生的位移。）在力的方向上发生的位移。）在力的方向上发生的位移。2 2、物理意义：、物理意义：、物理意义：、物理意义：功是能量转化的量度。功是能量转化的量度。功是能量转化的量度。功是能量转化的量度。3 3、公式、公式、公式、公式:W:WFscosFscos 单位：焦（单位：焦（单位：焦（单位：焦（J J）注意注意注意注意：式中：式中：式中：式中F F一定是恒力一定是恒力一定是恒

2、力一定是恒力，S S是是是是力的作用点的位移力的作用点的位移力的作用点的位移力的作用点的位移，是力是力是力是力的方向与位移方向的夹角。的方向与位移方向的夹角。的方向与位移方向的夹角。的方向与位移方向的夹角。当当当当00 9090时，力做正功；时，力做正功；时，力做正功；时，力做正功；当当当当9090 180180时，时，时，时，力做负功；当力做负功；当力做负功；当力做负功；当 9090时，力不做功。时，力不做功。时，力不做功。时，力不做功。4 4、功是标量。功是标量。功是标量。功是标量。第1页/共23页例例例例11有时我们会看到这样一个场面：一个大人用扁有时我们会看到这样一个场面：一个大人用扁

3、有时我们会看到这样一个场面：一个大人用扁有时我们会看到这样一个场面：一个大人用扁担挑两桶水时，行走仍迅速、平稳，而两个小孩用担挑两桶水时，行走仍迅速、平稳，而两个小孩用担挑两桶水时，行走仍迅速、平稳，而两个小孩用担挑两桶水时，行走仍迅速、平稳，而两个小孩用双手提一桶水时，行走却困难、迟缓。若均在水平双手提一桶水时，行走却困难、迟缓。若均在水平双手提一桶水时，行走却困难、迟缓。若均在水平双手提一桶水时，行走却困难、迟缓。若均在水平路面上路面上路面上路面上,且不计在行走过程中的水桶的颤动，则关且不计在行走过程中的水桶的颤动，则关且不计在行走过程中的水桶的颤动，则关且不计在行走过程中的水桶的颤动，则

4、关于大人与小孩对水桶作功的分析，正确的是（于大人与小孩对水桶作功的分析，正确的是（于大人与小孩对水桶作功的分析，正确的是（于大人与小孩对水桶作功的分析，正确的是（）A A、大人做功较多；、大人做功较多；、大人做功较多；、大人做功较多；B B、小孩做功较多；、小孩做功较多；、小孩做功较多；、小孩做功较多；C C、他们做功相同；、他们做功相同；、他们做功相同；、他们做功相同；D D、他们都没有做功。、他们都没有做功。、他们都没有做功。、他们都没有做功。例例2一根长为一根长为0.5m的绳，一端拴一个质量为的绳，一端拴一个质量为0.3的物体，以另一端为圆心，使物体在光滑的水平的物体，以另一端为圆心，使

5、物体在光滑的水平面上作匀速圆周运动，在运动半周的过程中，绳面上作匀速圆周运动，在运动半周的过程中，绳对物体的拉力做了多少功？对物体的拉力做了多少功？第2页/共23页例例例例3 3如图所示的弹簧振子在如图所示的弹簧振子在如图所示的弹簧振子在如图所示的弹簧振子在A A、B B之间做机械振动，之间做机械振动，之间做机械振动，之间做机械振动，OO为平衡位置，则下列说法正确的是（为平衡位置，则下列说法正确的是（为平衡位置，则下列说法正确的是（为平衡位置，则下列说法正确的是（）（A A）振子的位移增大的过程中，弹力做正功；）振子的位移增大的过程中，弹力做正功；）振子的位移增大的过程中，弹力做正功；）振子的

6、位移增大的过程中，弹力做正功；（B B）振子的速度增大的过程中，弹力做正功；）振子的速度增大的过程中，弹力做正功；）振子的速度增大的过程中，弹力做正功；）振子的速度增大的过程中，弹力做正功；（C C）振子的加速度增大的过程中，弹力做负功；）振子的加速度增大的过程中，弹力做负功；）振子的加速度增大的过程中，弹力做负功；）振子的加速度增大的过程中，弹力做负功；（D D）振子从）振子从）振子从）振子从OO点出发到再次回到点出发到再次回到点出发到再次回到点出发到再次回到OO点的过程中，弹点的过程中，弹点的过程中，弹点的过程中，弹力做的总功为零。力做的总功为零。力做的总功为零。力做的总功为零。第3页/共

7、23页例例例例44升降机以加速度升降机以加速度升降机以加速度升降机以加速度a a向上向上向上向上做做做做匀加速运动匀加速运动匀加速运动匀加速运动，物体，物体，物体，物体mm相对于斜面静止。则下列对物体所受各个力做功相对于斜面静止。则下列对物体所受各个力做功相对于斜面静止。则下列对物体所受各个力做功相对于斜面静止。则下列对物体所受各个力做功情况的分析，正确的是（情况的分析，正确的是（情况的分析，正确的是（情况的分析，正确的是（）A.A.静摩擦力对物体做正功；静摩擦力对物体做正功；静摩擦力对物体做正功；静摩擦力对物体做正功；B.B.重力对物体做负功；重力对物体做负功；重力对物体做负功；重力对物体做

8、负功；C.C.支持力对物体不做功；支持力对物体不做功；支持力对物体不做功；支持力对物体不做功；D.D.合外力对物体做正功。合外力对物体做正功。合外力对物体做正功。合外力对物体做正功。ma第4页/共23页二、功率二、功率二、功率二、功率1 1、物理意义：描述、物理意义：描述、物理意义：描述、物理意义：描述做功快慢做功快慢做功快慢做功快慢的物理量。是标量。的物理量。是标量。的物理量。是标量。的物理量。是标量。2 2、公式：、公式：、公式：、公式：P=W/tP=W/t单位：瓦（单位：瓦（单位：瓦（单位：瓦（WW）3 3、平均功率和瞬时功率、平均功率和瞬时功率、平均功率和瞬时功率、平均功率和瞬时功率（

9、1 1）平均功率）平均功率）平均功率）平均功率（2 2）瞬时功率）瞬时功率）瞬时功率）瞬时功率4、应用、应用（1）当功率一定时，力与物体的速度成反比。）当功率一定时，力与物体的速度成反比。（2）机械效率）机械效率 是描述做功时有效利用率的物理是描述做功时有效利用率的物理量，是输出功率与输入功率比值的大小。量，是输出功率与输入功率比值的大小。第5页/共23页例例5汽车在水平路面上以恒定的汽车在水平路面上以恒定的功率加速行驶，若所受阻力保持功率加速行驶，若所受阻力保持不变，下列说法中正确的是不变，下列说法中正确的是（）（A）汽车的牵引力与运动速度成）汽车的牵引力与运动速度成正比；正比；（B）汽车加

10、速度与运动速度成正）汽车加速度与运动速度成正比；比；（C）汽车位移与运动时间的平方）汽车位移与运动时间的平方成正比；成正比；（D）牵引力做的功与运动时间成）牵引力做的功与运动时间成正比。正比。第6页/共23页例例例例66质量质量质量质量m=2tm=2t的汽车发动机的额定功率为的汽车发动机的额定功率为的汽车发动机的额定功率为的汽车发动机的额定功率为80kW80kW，它，它，它，它在平直公路上以恒定的功率由静止出发，在平直公路上以恒定的功率由静止出发，在平直公路上以恒定的功率由静止出发，在平直公路上以恒定的功率由静止出发，10s10s后速后速后速后速度达度达度达度达20m/s20m/s的最大值，若

11、汽车受到的运动阻力恒定。的最大值，若汽车受到的运动阻力恒定。的最大值，若汽车受到的运动阻力恒定。的最大值，若汽车受到的运动阻力恒定。汽车所受的阻力为汽车所受的阻力为汽车所受的阻力为汽车所受的阻力为（）（A A）20000N20000N（B B）4000N4000N（C C）8000N8000N（D D）条件不足，无法判断。）条件不足，无法判断。）条件不足，无法判断。）条件不足，无法判断。汽车在这段时间内行驶的距离汽车在这段时间内行驶的距离汽车在这段时间内行驶的距离汽车在这段时间内行驶的距离（）（A A）一定大于）一定大于）一定大于）一定大于100m100m；（B B）可能等于）可能等于）可能等

12、于）可能等于100m100m（C C）一定小于）一定小于）一定小于）一定小于100m100m；（D D）条件不足，无法判断。）条件不足，无法判断。）条件不足，无法判断。）条件不足，无法判断。第7页/共23页三、动能三、动能三、动能三、动能1、动能、动能:物体由于运动而具有物体由于运动而具有的能量。的能量。动能是标量，只有大小没有方向。动能是标量，只有大小没有方向。动能相等的两个物体，它的的速度不一定相等。动能相等的两个物体，它的的速度不一定相等。动能单位是动能单位是J。该单位是基本单位还是导出单位？该单位是基本单位还是导出单位？第8页/共23页例例例例7 7试用基本单位表示动能的单位试用基本单

13、位表示动能的单位试用基本单位表示动能的单位试用基本单位表示动能的单位例例8质量为质量为m的小车，初速度是的小车，初速度是v0，在与运，在与运动方向相同的恒力动方向相同的恒力F 作用下在草地上发生了作用下在草地上发生了一段位移一段位移s，末速度为，末速度为vt，试根据牛顿第二，试根据牛顿第二定律和运动学公式推导该过程中做功和动能定律和运动学公式推导该过程中做功和动能变化的关系变化的关系W合合=Ek。Fv0FvtfSf第9页/共23页2 2、动能定理、动能定理、动能定理、动能定理（1 1）内容：合外力做的功是动能变化的量度。内容：合外力做的功是动能变化的量度。内容：合外力做的功是动能变化的量度。内

14、容：合外力做的功是动能变化的量度。第10页/共23页例例例例9 9、体重为、体重为、体重为、体重为500N500N的运动员在离水面的运动员在离水面的运动员在离水面的运动员在离水面10m10m高的跳高的跳高的跳高的跳台以台以台以台以4m/s4m/s的速度跳出，不计空气阻力。求：的速度跳出，不计空气阻力。求：的速度跳出，不计空气阻力。求：的速度跳出，不计空气阻力。求：（1 1）起跳时运动员所做的功；）起跳时运动员所做的功；）起跳时运动员所做的功；）起跳时运动员所做的功；（2 2）运动员入水时的动能。）运动员入水时的动能。）运动员入水时的动能。）运动员入水时的动能。(g=10m/s(g=10m/s2

15、 2)第11页/共23页四、势能（重力势能和弹性势能）四、势能（重力势能和弹性势能）四、势能（重力势能和弹性势能）四、势能（重力势能和弹性势能）1 1、重力势能：、重力势能：、重力势能：、重力势能：物体由于受到重力作用物体由于受到重力作用物体由于受到重力作用物体由于受到重力作用，并由物体与地球间的相对位置决定的并由物体与地球间的相对位置决定的并由物体与地球间的相对位置决定的并由物体与地球间的相对位置决定的能。能。能。能。2 2 2 2、定义式：、定义式：、定义式：、定义式：一般没有特殊说明都以地面作为零势能面一般没有特殊说明都以地面作为零势能面3、理解、理解重力势能的相对性重力势能的相对性和和

16、重力势能变化的绝对性。重力势能变化的绝对性。4、做功和重力势能变化的关系、做功和重力势能变化的关系重力做功与实际路径无关，只与初、末位置的高重力做功与实际路径无关，只与初、末位置的高度差有关。度差有关。第12页/共23页五、五、功是能量转化的量度功是能量转化的量度功是能量转化的量度功是能量转化的量度vv合外力合外力合外力合外力做的功是做的功是做的功是做的功是动能变化动能变化动能变化动能变化的量度；的量度；的量度；的量度；v重力重力做的功是做的功是重力势能变化重力势能变化的量度。的量度。第13页/共23页六、机械能六、机械能六、机械能六、机械能1、动能、重力势能和弹性势能、动能、重力势能和弹性势

17、能统称为机械能。统称为机械能。例例11、水力发电站发电是利用水的、水力发电站发电是利用水的能转化为能转化为能，推动水轮机，水轮能，推动水轮机，水轮机再带动发电机将机再带动发电机将能转化为能转化为能。能。第14页/共23页例例10：质量为的物体，在距地：质量为的物体，在距地面高处以面高处以0.5的加速度由静的加速度由静止竖直下落到地面的过程中，下止竖直下落到地面的过程中，下列说法中正确的是列说法中正确的是（）（A）重力做功）重力做功0.5mgh；（B）物体的重力势能减少）物体的重力势能减少0.5mgh；（C）物体的动能增加）物体的动能增加0.5mgh；（D）物体的机械能减少）物体的机械能减少0.

18、5mgh。第15页/共23页2 2 2 2、机械能守恒定律、机械能守恒定律、机械能守恒定律、机械能守恒定律（1）DIS实验实验第16页/共23页例例例例1111：如图，倾角为的光滑斜面上离地面高为：如图，倾角为的光滑斜面上离地面高为：如图，倾角为的光滑斜面上离地面高为：如图，倾角为的光滑斜面上离地面高为h h1 1的的的的A A处有一木块，自静止起匀加速滑下。在滑行过处有一木块，自静止起匀加速滑下。在滑行过处有一木块，自静止起匀加速滑下。在滑行过处有一木块，自静止起匀加速滑下。在滑行过程中取任意位置程中取任意位置程中取任意位置程中取任意位置B B，经过，经过，经过，经过B B点时速度为点时速度

19、为点时速度为点时速度为v v，位置，位置，位置，位置B B离地面高度为离地面高度为离地面高度为离地面高度为h h2 2。已知。已知。已知。已知E EA A=mgh=mgh1 1,E,EB B=mgh=mgh2 2+mv+mv2 2/2/2，试用牛顿第二定律，试用牛顿第二定律，试用牛顿第二定律，试用牛顿第二定律和初速为零的匀加速直线运动公式证明：和初速为零的匀加速直线运动公式证明：和初速为零的匀加速直线运动公式证明：和初速为零的匀加速直线运动公式证明：E EA A=E=EB B。第17页/共23页（2）内容：物体在只有重力（或）内容：物体在只有重力（或弹簧弹力）做功的情况下，物弹簧弹力）做功的情

20、况下，物体的动能和重力（弹性）势能体的动能和重力（弹性）势能发生相互转化，但机械能的总发生相互转化，但机械能的总量保持不变。量保持不变。（3）另一种表述：在只有重力做功的情况）另一种表述：在只有重力做功的情况下，势能的减少量（或增加量）等于动能下，势能的减少量（或增加量）等于动能的增加量（或减少量）。的增加量（或减少量）。表达式：表达式：第18页/共23页例例例例1010、质量为、质量为、质量为、质量为2 2 10103 3kgkg的汽车的额定功率为的汽车的额定功率为的汽车的额定功率为的汽车的额定功率为8 80 0kWkW，在平直公路上以额定功率加速行驶，运动过，在平直公路上以额定功率加速行驶

21、，运动过，在平直公路上以额定功率加速行驶，运动过，在平直公路上以额定功率加速行驶，运动过程中所受阻力恒为程中所受阻力恒为程中所受阻力恒为程中所受阻力恒为4000N4000N，通过，通过，通过，通过200m200m路程达到路程达到路程达到路程达到了了了了20m/s20m/s的最大速度，求汽车加速运动的时间的最大速度，求汽车加速运动的时间的最大速度，求汽车加速运动的时间的最大速度，求汽车加速运动的时间为多长？为多长？为多长？为多长？第19页/共23页例例13、用塑料部件代替金属部件、用塑料部件代替金属部件可以减少小汽车的质量，从而可以减少小汽车的质量，从而可以节能。假设汽车使用塑料可以节能。假设汽

22、车使用塑料部件后质量为原来的部件后质量为原来的4/5，而其，而其它性能不变。若车行驶时所受它性能不变。若车行驶时所受的阻力与车的质量成正比，则的阻力与车的质量成正比，则与原来相比，使用塑料部件的与原来相比，使用塑料部件的汽车能节省汽车能节省%的的汽油。汽油。第20页/共23页W=FW=F SCOSSCOS 中，中，中，中，S S是是是是力的作用点的位力的作用点的位力的作用点的位力的作用点的位移移移移3、用光滑的动滑轮提升物、用光滑的动滑轮提升物体，动滑轮质量不计，物体，动滑轮质量不计，物体质量为体质量为2kg，今用一竖，今用一竖直向上的直向上的50N拉力，使物拉力，使物体上升体上升4m的距离。在这的距离。在这一过程中，拉力做功一过程中，拉力做功J，重力做功，重力做功J。第21页/共23页考纲要求：第22页/共23页感谢您的观看。感谢您的观看。第23页/共23页