教科版必修2 第四章 机械能和能源 本章总结 课件（25张）.ppt

第四章机械能和能源 机械能和能源 对功的理解和计算 1 功的正负的判断方法 1 利用公式w fxcos 计算确定 此法常用于恒力做功情况 2 利用力f与运动速度v的方向夹角 来判断 0 90 时力f做正功 90 时f不做功 90 180 时f做负功 3 利用功能关系来判断 利用重力的功与重力势能变化 弹力的功与弹性势能变化 合力的功与动能变化 除重力以外的其他力的功与机械能变化等各关系根据能量的变化来确定功的正负 2 功的求法 1 利用定义式来求若恒力做功 可用w fxcos 求解 且0 180 2 利用功率来求若某力做功或发动机的功率p一定 则在时间t内做的功可用w pt来求 3 利用功能关系来求常见的功能关系为重力做功与重力势能变化的关系 弹力做功与弹性势能变化的关系 合力做的功与物体动能变化关系 除重力和系统内弹力外其他力的功与机械能的关系 根据以上功能关系 若能求出某种能量的变化 就可以求出相应功的数值 2014 四川重点中学联考 如图汽车通过轻质光滑的定滑轮 将一个质量为m的物体从井中拉出 绳与汽车连接点距滑轮顶点高h 开始绳绷紧 滑轮两侧的绳都竖直 汽车以v0向右匀速运动 运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为30 则 答案 b 答案 ad 功能关系 利用功能关系求解物理问题是常用的物理解题手段 本章所涉及的功能关系有以下几种 1 合外力对物体做功等于物体动能的改变 w合 ek2 ek1 即动能定理 2 重力做功对应重力势能的改变 wg ep ep1 ep2重力做多少正功 重力势能减少多少 重力做多少负功 重力势能增加多少 3 弹簧弹力做功与弹性势能的改变相对应 w弹 ep ep1 ep2弹力做多少正功 弹性势能减少多少 弹力做多少负功 弹性势能增加多少 4 除重力或弹簧的弹力以外的其他力做的功与物体机械能的增量相对应 即w其他 e 1 除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少正功 物体的机械能就增加多少 2 除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少负功 物体的机械能就减少多少 3 除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功 物体的机械能守恒 2014 成都七中高一月考 如图所示 让摆球从图中的c位置由静止开始摆下 摆到最低点d处 摆线刚好被拉断 小球在粗糙的水平面上由d点向右做匀减速运动 到达小孔a进入半径r 0 3m的竖直放置的光滑圆弧轨道 当摆球进入圆轨道立即关闭a孔 已知摆线长l 2m 60 小球质量为m 0 5kg d点与小孔a的水平距离s 2m g取10m s2 试求 1 摆线能承受的最大拉力为多大 2 要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道 求粗糙水平面动摩擦因数 的范围 答案 1 10n 2 0 35 0 5或 0 125 2013 高考山东卷 如图所示 楔形木块abc固定在水平面上 粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同 顶角b处安装一定滑轮 质量分别为m m m m 的滑块 通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接 轻绳与斜面平行 两滑块由静止释放后 沿斜面做匀加速运动 若不计滑轮的质量和摩擦 在两滑块沿斜面运动的过程中 a 两滑块组成系统的机械能守恒b 重力对m做的功等于m动能的增加c 轻绳对m做的功等于m机械能的增加d 两滑块组成系统的机械能损失等于m克服摩擦力做的功 解析 除重力以外其他力对物体做的功等于物体机械能的变化 故m克服摩擦力做的功等于两滑块组成的系统机械能的减少量 拉力对m做的功等于m机械能的增加量 选项c d正确 答案 cd 动能定理与机械能守恒定律 1 动能定理动能定理明确了做功与物体动能改变的因果和数量关系 应用动能定理的优越性是可以根据物体动能的变化来计算变力所做的功 2 机械能守恒定律机械能守恒定律明确了在只有重力和系统内的弹力做功的条件下 物体或系统的动能与势能之间的联系 应用机械能守恒定律的优越性是根据力的做功情况直接判断初 末状态的机械能是否相等 而不必考虑中间过程 3 在力学中的大多数机械能守恒题目 应用以上两条思路都可以得到解决 有时同一个表达式既可以理解为动能定理 也可以理解为机械能守恒定律 如图所示 质量分别为2m m的两个物体a b可视为质点 用轻质细线连接 跨过光滑圆柱体 b着地 a恰好与圆心等高 若无初速度地释放 则b上升的最大高度为多少 解析 释放后 系统加速运