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人教版高中物理必修二:《机械能》课件

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机械能守恒定律复习课功和能功能功能关系功:W=FScos功率:动能:势能:重力势能机械能:动能定理:机械能守恒定律功是能量转化的量度——W=△E1、对“功”的学习方法指导变力做功可用动能定理W=△Ek;可用无限分小法来求,过程无限分小后可认为每小段是恒力做功。功——是力的空间积累效应,它和位移 相对应。恒力做功可用注意:①F和S是对应同一个物体的;②某力做的功仅由F、S和决定。例1.如图所示,物体受到二 个水平恒力 和 相作用,F1和F2互垂直,物体沿光滑水平面从A点运动到B点的过程中,位移为S,AB连线与 间的夹角为,则下面关于外力做的功的表达式一定正确的是:(A)(B) (F1+F2) S(C) F1Scos+ F2Ssin(D) F1Ssin+ F2Scos﹚ABF2F1功 的 计 算 举 例点 评求总功有两种方法:一种是先求出合外力,然后求总功,表达式为另一种是总功等于各力做功的代数和,即合外力还是矢量,本题的合外力 与位移的夹角无法确定,不一定就等于。2.对“功率”的学习方法指导功率——描述做功快慢的物理量①按定义: ,所求出的功率是时间t内的平均功率。②计算式: ,其中θ是力与速度间的夹角。用该公式时,要求F为恒力。当v为即时速度时,对应的P为即时功率; 当v为平均速度时,对应的P为平均功率。重力的功率可表示为 ,仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。跳绳是一种健身运动,设某运动员的质量是50kg,他一分钟跳绳180次,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的 ,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是———W。(g取10m/s2)功率的计算分析:运动员每次克服重力所做的功就等于他重力势能的增量。跳一次的时间t=60/180=1/3 s,每次在空中的时间t’=1/3×3/5=1/5 s。每次跳起的高度 得平均功率:例2.长为L的轻绳一端固定,另一端系住一质量m的小球,小球在竖直平面内做圆周运动,在最高点时小球的速度为 ,机械能为零,则小球在最低点时机械能=,重力势能=(不计空气阻力)知识应用点评:这种命题方式与通常习惯不同,审题要仔细。要正确理解“机械能为零”表示零势能面已经选定这一物理内涵。0-(mg2L+ )做功的过程是能量转化的过程,功是能的转化的量度。功是一种过程量,能是一种状态量,两者的单位都是(J),但不能说功就是能。动能的增量由外力做的总功来量度:——这就是动能定理。功 能 关 系动能定理是力的空间积累作用规律,在不涉及加速度和时间时,能用牛顿定律加运动学公式解的问题,都能用动能定理解题,而且更简便。另外,动能定理还适用于非匀变速运动。合外力做的功等于物体动能的变化。这里的合外力指物体受到的所有力,包括重力。运用动能定理解题的关键:分清楚哪些力对物体做功,做正功还是做负功。技巧:应用动能定理解多过程问题时可把多过程看成整体列方程,更简便。3、对“动能定理”的学习指导1.确定研究对象和研究过程。2.对研究对象进行受力分析。(周围物体施予研究对象的所有的力)。3.写出合外力做的功,或分别写出各个力做的功。(如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段做的功。)4.写出物体的初、末动能。5.列式求解。应用动能定理解题步骤:分析:以木块为对象,下滑全过程用动能定理:重力做的功为摩擦力做的功为 ,支持力不做功。初、末动能均为零。由动能定理可解得 。例3.斜面倾角为α,长为L, 段AB光滑,BC段粗糙,质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑,到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦因数μ。ABC点评:用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多。如图所示,质量为m的物体放在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮,由在地面上以速度v向右匀速走动的人拉着,设人从平台的边缘开始向左行至绳与水平方向成300角处,求此过程中人对物体所做的功300╮vm如图所示,光滑1/4圆弧的半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进4.0m,到达C点停止。g取10m/s2,求:(1)物体到达B点时的速率.(2)在物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功.(3)物体与水平面间的动摩擦因数.水平方向的传送带以2m/s的速度匀速运动,把一质量为2kg的小物体轻轻放在传送带上左端,经过4s物体到达传送带的右端。已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.2,取g=10m/s2,求(1)传送带的长度.(2)这一过程中摩擦力对物体所做的功(3)这个过程中由于物体与传送带的摩擦而转化为内能的数值v物体从高出地面H处由静止开始自由下落,不计空气阻力,落入地面进入沙坑,物体在沙坑中向下移动距离h后停止运动,求物体在沙坑中运动时受到的平均阻力是其重力的多少倍?水平地面上有一质量为m=0.5kg的物体。水平恒力F为2.5N,作用在物体上,使物体由静止出发开始运动。经过一段时间后,力F停止作用,物体继续滑行一段距离后停止。若物体移动的总距离S为4m,物体和地面间的摩擦系数 求:力F所做的功。质量m为0.5kg的小球,从离地面h为20m高处落下,落地时小球的速度v为18m/s。求下落过程中空气对小球 平均阻力?质量m为0.02kg的子弹以v1为600m/s的速度垂直射穿一块厚度S为10cm的固定木板,已知木板对子弹的平均阻力f为 。求子弹穿过木板后的速度v2为多大?一质量m=0.5kg的物体,以v0=4m/s的初速度沿水平桌面上滑过S=0.7m的路程后落到地面,已知桌面高h=0.8m,着地点距桌沿的水平距离s1=1.2m,求物体与桌面间的摩擦系数是多少?(g取10m/s2)

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