学业水平考试必修2教学案(能量守恒).doc

隆回二中高二物理学业水平复习教学案第三单元 机械能和能源基本知识梳理(一)功和功率：ks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5u1、功：ks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5u功的计算公式： 。做功的两个不可缺少的因素：（1）力；（2）在力的方向上发生的位移（3）功是标量、是过程量（4）正功和负功2、功率：定义：文字表述：_； 公式表示：_；物理意义：_；国际单位：_；其他单位：1千瓦=1000瓦特。其他计算公式：平均功率_； 瞬时功率_。额定功率是发动机正常工作时的最大功率；实际输出功率小于或等于额定功率。(二)重力势能和弹性势能：1、重力势能：（1）重力做功的特点：重力对物体做的功只跟起点和终点的位置有关，而跟物体的运动的路径无关。（2）重力势能的定义：文字表述：_；公式表示：_性质：重力势能是标量、状态量、相对量。当物体位于所选择的参考平面（零势面）的上方（下方）时，重力势能为正直（负值）。但重力势能的差值与参考平面的选择无关。重力势能属于物体和地球组成的系统。（3）重力势能与重力做功的联系：重力做的功等于物体的重力势能的减小，；如重力做负功，重力势能增加。2、弹性势能：定义：文字表述：_；性质：弹性势能是标量、状态量。注意：弹性势能EP的大小与弹簧的伸长量或者压缩量l的大小有关，对于同一根弹簧，弹簧的伸长量或者压缩量l越大，弹性势能EP越大。弹性势能与弹力做功的联系：弹力做的功等于弹簧的弹性势能的减小。(二)动能和动能定理：1、动能：（1）定义：物体由于运动而具有的能叫做动能；公式表示：_。（2）性质：动能是标量。注意：动能没有方向，不要把速度的方向误认为是动能的方向。 动能是状态量、动能是相对量，同一物体相对于不同参照物其动能可能不同。2、动能定理：文字表述：合外力所做的功等于物体动能的变化；公式表示:_ ；讨论：当W0时， EK2 EK1 ，动能增大；当W0时， EK2 EK1 动能减小；当W=0时 EK2 = EK1 动能不变。注意：（1）功和能是两个不同的概念，但相互之间有密切的联系，这种联系体现于动能定理上，外力对物体做的总功等于物体动能的增量，一般来说，不是等于物体动能的本身。（2）外力对物体所做的总功等于物体受到的所有外力的功（包括各段运动过程）的代数和。（3）适用对象：适用于单个物体。（二）机械能守恒定律：1、内容：在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫机械能守恒定律；表达式：E2=E1。2、条件：只有重力（或弹力）做功，其他力不做功。这里的弹力指研究弹性势能的物体（如弹簧）的弹力，不是指通常的拉力、推力。不能误认为“只受重力（弹力）作用”。注意：（1）研究对象是系统；（2）分清初、末状态。推导：应用等量转换法，根据动能定理 WG=EK2 - EK1 推出_重力做功与重力势能的关系 WG=_（即E1=E2）3、机械能守恒定律的应用应用机械能守恒定律的基本思路：只要符合守恒条件，机械能就守恒。而且机械能守恒，只涉及物体系的初、末状态的物理量，而不须分析中间过程的复杂变化，使处理问题得到简化。应用的基本思路如下；（1）选取研究对象-物体系或物体。（2）根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析，判断机械能是否守恒。（3）恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。（4）根据机械能守恒定律列方程，进行求解。ks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5u重点精练1关于功的概念，下列说法中正确的是( )A力对物体做功多，说明物体的位移一定大 B功有正、负之分，所以功也是矢量C若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积E静摩擦力一定对物体不做功 F摩擦力一定对物体做负功2、 举重运动，是我国多次在世界级大赛中摘金夺银的传统强项在举重比赛中，运动员举起杠铃时必须使杠铃平衡一段时间才能被裁判视为成功，如图所示下列说法中正确的是A向上举起的过程中，运动员对杠铃做功B向上举起的过程中，运动员对杠铃不做功C举起后保持平衡的一段时间内，运动员对杠铃做功D举起后保持平衡的一段时间内，运动员对杠铃没有力3、 起重机竖直吊起质量为m的重物上升的加速度是a，上升的高度是h则起重机对货物做的功是( )Amgh Bmah Cm(g+a)h Dm(g-a)h4、质量为1kg的物体从足够高处自由下落，不计空气阻力，取g10m/s2，则开始下落1s末重力的功率是（ ）A100W B50W C200W D150W5、 设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，若飞机以速度v飞行，其发动机功率为P，则飞机以3v匀速飞行时，其发动机的功率为 ( )A3P B9P C27P D无法确定6、一人用力踢质量为10 kg的皮球，使球由静止以20m/s的速度飞出假定人踢球瞬间对球平均作用力是 200N ，球在水平方向运动了20m 停止 .那么人对球所做的功为 ( ) A50 J B200 J C500 J D4 000 J7在光滑水平面上推物块和在粗糙水平面上推物块相比较，如果所用的水平推力相同，物块在推力作用下通过的位移相同，则推力对物块所做的功 ( )A一样大 B在光滑水平面上推力所做的功较多C在粗糙水平面上推力所做的功较多 D要由物块通过这段位移的时间决定8轮船以速度16m/s匀速运动，它所受到的阻力为1.5107N，发动机的实际功率是（ ）A9.0104kW B 2.4105kW C8.0104kW D8.0103kW9、质量为m8kg的物体，在F12N的水平力作用下，沿光滑水平面从静止开始运动，运动时间为t5s，试求：（1）力F在3s内对物体所做的功（2）力F在3s内对物体做功的平均功率10改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，在下面四种情况中，能使汽车的动能变为原来的4倍的是( )A质量不变，速度增大到原来的4倍 B质量不变，速度增大到原来的2倍C速度不变，质量增大到原来的2倍 D速度不变，质量增大到原来的8倍11.质量10g、以0.80km/s飞行的子弹与质量60kg、以10m/s奔跑的运动员相比：A.运动员的动能较大 B.子弹的动能较大 C.二者的动能一样大 D.无法比较它们的动能12、打桩机的重锤质量是250kg，把它提升到离地面15m高处，然后让它自由下落，当重锤刚ks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5u要接触地面时其动能为(取g=10m/s2)A.1.25104J B.2.5104J C.3.75104J D.4.0104J13、 质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为 ( )Amgh，减少mg(H-h) Bmgh，增加mg(H+h)C-mgh，增加mg(H-h) D-mgh，减少mg(H+h) 14井深10m，井上支架高2m，在支架上用一根4m长的绳子系住一个重100N的物体，则物体的重力势能为(以地面为零重力势能平面) A100J B-100J C. 200J D. -200J15关于重力做功和物体的重力势能下列说法中正确的是( ) A当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定增加 B物体克服重力做功时物体的重力势能一定减少 C地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值 D重力做功的多少与参考平面的选取无关16起重机将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处，在这个过程中，则（ ）A重力做正功，重力势能增加1.0104J B重力做正功，重力势能减少1.0104JC重力做负功，重力势能增加1.0104J D重力做负功，重力势能减少1.0104J17.使一个物体速度从v增加到2v，做的功是W1，再从2v增加到3v做的功是W2，则上述两功之比W1:W2是：A.1:1 B.4:9 C.3:5 D.2:318.一物体质量为2kg，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4m/s，在这段时间内水平力做功为:A32J B16J C8J D019.(多选题)质量不等有相同初动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直到停止，则 A质量大的物体滑行距离大 B质量小的物体滑行距离大C它们滑行的时间相同 D物体克服摩擦做的功相等.20下列实例中的运动物体，哪些的机械能守恒( ) A. 跳伞运动员在空中匀速下降 B. 滑雪运动员自高坡顶上自由下滑（不计空阻和摩擦）C. 汽车在水平路面上做匀加速行驶 D. 集装箱被吊车匀速地吊起E沿斜面匀速下滑的物体 F物体在地面附近以某一初速度做竖直上抛运动G以水平初速度v0抛出的钢球做平抛运动 H一气球在平衡力作用下匀速竖直上升 21.一物体从H高处自由下落，当其动能等于重力势能时，物体的速度为：A. B. C. 2 D. 22跳水运动员从10m高的跳台上跳下（不计阻力），在下落的过程中（ ）A运动员克服重力做功 B运动员的机械能在减少C运动员的动能减少，重力势能增加 D运动员的动能增加，重力势能减少23从离地高度为h处以大小为v0的初速度抛出一个质量为m的物体，不计空气阻力，其落地的速度v 等于 24一个人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（ ）A上抛球最大B下抛球最大C平抛球最大D一样大 21在离地 h 高处以初速 v0沿竖直方向下抛一球，设球击地反弹时机械能无损失，不计空气阻力，重力加速度为 g ，则此球击地后回跳的最大高度是多少？记忆反馈1力做功的两个必要因素是和功的公式W 功是量2正负功的理解：（1）当0900时，W0，力对物体做功，说明做功的力为力； （2）当=900时，W0，力对物体不做功；（3）当9001800时，W0，力对物体做功，说明做功的力为力动力对物体做功，阻力对物体做功，阻力做功也说成是物体克服这个力做功3功率是表示物体做功的功率的公式: P= ,功率与速度的关系：P4机车在平直路面上以功率P行驶时，受牵引力F和阻力f两个力作用，机车的最大速度vm=当功率P恒定时，机车若想获得较大的行驶