高考物理二轮复习 考前回扣 增分策略 二 核心考点回扣3 机械能守恒定律 功能关系 动量课件.ppt

3 机械能守恒定律功能关系动量 2 必查点11 必查点12 必查点13 必查点14 必查点15 必查点16 功和功率 1 功的两个不可缺少的因素 力和在力的方向上发生的位移 恒力做功的计算公式 w flcos 当f为变力时 用动能定理w ek或功能关系求功 所求得的功是该过程中外力对物体 或系统 做的总功 或者说是合外力对物体做的功 利用f l图象与坐标轴所围的面积求功 利用w pt计算 3 必查点11 必查点12 必查点13 必查点14 必查点15 必查点16 注意摩擦力 空气阻力做功取决于物体运动的路程 不是位移 摩擦力做功的特点 a 摩擦力既可对物体做正功 也可对物体做负功 b 在相互间存在静摩擦力的系统内 一对静摩擦力做功之和为零 没有机械能转化为内能 c 在相互间存在滑动摩擦力的系统内 一对滑动摩擦力的净功为负值 在数值上等于滑动摩擦力与相对位移的乘积 作用力和反作用力做功的特点 a 作用力和反作用力中可以一个做正功 另一个做负功或不做功 b 作用力和反作用力可以都做正功或都做负功 c 作用力和反作用力做功之和可以为零 也可以不为零 2 功率 描述做功快慢的物理量 是标量 功率定义式 p 所求功率是时间t内的平均功率 功率计算式 p fvcos 其中 是力与速度间的夹角 4 必查点11 必查点12 必查点13 必查点14 必查点15 必查点16 动能和动能定理 说明 研究对象是单一物体 有时也可以是系统 w是外力功 包括自身重力 合力功由w合 w1 w2 w3 或w合 f合l来计算 ek是动能增量 ek 0 ek 0 ek 0分别表示动能增加 不变和减少 5 必查点11 必查点12 必查点13 必查点14 必查点15 必查点16 重力做功与重力势能 1 重力势能ep mgh 式中的h是物体相对零势能面的高度 它与零势能面的选择有关 2 重力做功将引起物体重力势能的变化 重力做多少正功 重力势能就减少多少 重力做多少负功 重力势能就增加多少 wg ep 6 必查点11 必查点12 必查点13 必查点14 必查点15 必查点16 功能关系 机械能守恒定律及其应用 1 做功的过程就是能量转化的过程 功是能量转化的量度 中学阶段常见的功能关系有 重力做功等于重力势能的变化 重力做正功 重力势能减少 弹力做功等于弹性势能的变化 弹力做正功 弹性势能减少 合外力做功等于动能的变化 动能定理 重力或弹力以外的其他力做的功等于机械能的变化 一对相互作用的滑动摩擦力做的总功 等于系统增加的内能 摩擦生热 电场力做功等于电势能的变化 电场力做正功 电势能减少 7 必查点11 必查点12 必查点13 必查点14 必查点15 必查点16 2 机械能守恒定律 在只有系统内重力和弹簧弹力做功时 物体的动能与重力势能 弹性势能相互转化 机械能总量保持不变 机械能守恒定律有以下几种表达形式 可任选两个状态 一般选择过程的初 末状态 研究对象的机械能相等 即e1 e2 利用e1 e2建立方程需要选择零势能面 系统势能 包括重力势能和弹性势能 减少多少 动能就增加多少 反之亦然 即 ep ek 系统内某一部分机械能减少多少 另一部分机械能就增加多少 即 e1 e2 8 必查点11 必查点12 必查点13 必查点14 必查点15 必查点16 动量 动量定理 动量守恒定律及其应用 1 动量 运动物体的质量与速度的乘积 p mv 动量是矢量 动量的方向与物体速度的方向相同 2 动量定理 内容 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化 表达式 f合t mv mv 3 动量守恒定律的表达式 p p 其中p p分别表示系统的末动量和初动量 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 p1 p2 此式表明 当两个相互作用的物体组成的系统动量守恒时 系统内两个物体动量的变化必定大小相等 方向相反 或者说 一个物体动量的增加量等于另一个物体动量的减少量 9 必查点11 必查点12 必查点13 必查点14 必查点15 必查点16 4 动量守恒定律成立的条件 系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零 系统所受的外力的合力虽不为零 但系统外力比内力小得多 如碰撞问题中的摩擦力 爆炸过程中的重力等 外力比相互作用的内力小得多 可以忽略不计 系统所受外力的合力虽不为零 但在某个方向上的分量为零 则在该方向上系统总动量的分量保持不变 10 必查点11 必查点12 必查点13 必查点14 必查点15 必查点16 弹性碰撞和非弹性碰撞 1 碰撞问题的分类 弹性碰撞 动量守恒 机械能守恒 非弹性碰撞 动量守恒 机械能有损失 完全非弹性碰撞 动量守恒 机械能损失最大 2 碰撞问题应同时遵守三条原则 动量守恒 即p1 p2 p1 p2 动能不增加 即ek1 ek2 ek1 ek2 速度要符合物理情景a 碰撞前两物体同向 则v后 v前 碰后 原来在前的物体速度一定增大 且v前 v后 b 两物体相向运动 碰后两物体的运动方向不可能都不改变 11 1 2 1 2017吉林普高调研 如图所示 弹簧的一端固定在竖直墙上 质量为m0的光滑弧形槽静止在光滑水平面上 底部与水平面平滑连接 一个质量为m m m0 的小球从槽高h处开始自由下滑 下列说法正确的是 a 在以后的运动全过程中 小球和槽的水平方向动量始终保持某一确定值不变b 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功c 全过程小球和槽 弹簧所组成的系统机械能守恒 且水平方向动量守恒d 小球被弹簧反弹后 小球和槽的机械能守恒 但小球不能回到槽高h处 d 12 1 2 解析小球在槽上运动时 由于小球受重力 故两物体组成的系统外力之和不为零 故动量不守恒 当小球与弹簧接触相互作用时 小球受外力 故动量不再守恒 故a错误 下滑过程中两物体都有水平方向的位移 而力是垂直于球面的 故力和位移夹角不垂直 故两力均做功 故b错误 全过程小球和槽 弹簧所组成的系统机械能守恒 但当小球与弹簧接触相互作用时 小球受外力 水平方向动量不守恒 c错误 因两物体均有向左的速度 若槽的速度大于球的速度 则两物体不会相遇 小球不会到达最高点 而若球速大于槽速 则由动量守恒可知 两物体会有向左的速度 由机械能守恒可知 小球不会回到最高点 故d正确 13 1 2 2 多选 2017湖北七市联考 如图所示 倾角为37 的光滑斜面上粘贴有一厚度不计 宽度为d 0 2m的橡胶带 橡胶带的上表面与斜面位于同一平面内 其上 下边缘与斜面的上 下边缘平行 橡胶带的上边缘到斜面的顶端距离为l 0 4m 现将质量为m 1kg 宽度为d的薄矩形板上边缘与斜面顶端平齐且从斜面顶端静止释放 已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为0 5 重力加速度g取