机械能守恒定律复习导学案.doc

第七章 机械能守恒定律导学案一、功1、功的概念: 一个物体受到 的作用，并在 上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。功是 转化的量度。2、做功的两个必要因素：（1） （2） ；3、功的计算公式： （1）F必须为 力；L是相对 的位移；是 的夹角（2）当 =时，W= 。例如：线吊小球做圆周运动时，线的拉力不做功；当 时，力对物体做 功，也说成物体克服这个力做了功（取正值）（3）摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积. （4）发生相对滑动的两物体之间，一对滑动摩擦力做的总功:W=- fd（d是两物体间的相对路程），且Q= fd（摩擦生热）4、功是 量（标量、矢量），是 量（状态量、过程量）5、求合力做功：（1）先求合力，然后求总功，即W总=F合L cos（为合力与位移方向的夹角）（2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即 W总 =W1+W2+W3+- 【例1】如图所示，用力拉一质量为m的物体，使它沿水平匀速移动距离s，若物体和地面间的摩擦因数为，则此力对物体做的功为（ ） Amgs Bmgs/（cos+sin） Cmgs/（cos-sin） Dmgscos/（cos+sin）2、 功率：1、 概念: 跟完成功所用 的比值，表示力(或物体)做功的 。2、公式：P= （平均功率） P= （平均功率或瞬时功率）【例2】如图所示,木块m沿固定的光滑斜面从静止开始下滑，当下降h高度时,重力的瞬时功率是（ D ） 【例3】以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体。物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为 （ ） A、700W B、400 W C、500W D、300W3、 机车起动的两种理想模式 （画v-t图像）分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的公式是 和 （1）机车以恒定功率启动时：（2）机车以恒定加速度启动时：【例4】m=2103kg的汽车发动机额定功率80kw，若汽车在平直公路上行驶所受阻力大小恒为4103N，那么（ ） A、 汽车在公路上的最大行驶速度为20m/sB、汽车以额定功率启动，当汽车的速度为5m/s时，加速度为6m/s2C、汽车以2m/s2的加速度做匀加速运动后，第2秒末发动机实际功率为32kW D汽车做C中匀加速运动所能维持的时间为5s三、重力势能1定义：物体由于 而具有的能，叫做重力势能。2公式：EP = ( h：物体距 面的竖直高度)物体在参考平面的上方，h取 值；物体在参考平面的下方，h取 值。3、重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它初、末位置的 有关，而跟物体运动的 无关。4、重力做功(WG)与重力势能变化(EP )的关系 ：WG = （1）物体的高度下降时，重力做 功，重力势能 ，减少的重力势能等于重力所做的功；（2）物体的高度增加时，重力做 功，重力势能 ，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。5、重力势能属于物体和地球组成的系统。【例5】质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高为h，若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是（ ）Amgh，减少mg（h） Bmgh，增加mg（h）Cmgh，增加mg（h） D.mgh，减少mg（h）四、弹性势能1概念：发生 形变的物体的各部分之间，由于 的相互作用具有势能。2 弹力做功与弹性势能的关系：W弹= 当弹簧弹力做正功时，弹簧的弹性势能 ，弹性势能变成其它形式的能；当弹簧弹力做负功时，弹簧的弹性势能 ，其它形式的能转化为弹簧的弹性势能。（这一点与重力做功跟重力势能变化的关系相似）五动能和动能定理1、动能：物体由于 而具有的能量，称为动能。公式：EK= ；动能是标量，是状态量2、动能定理（即合外力做功与动能关系）（1）内容：合力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中 变化。（2）公式： 【例6】一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处对开始运动处的水平距离为S，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同求动摩擦因数六、机械能1、机械能是 和 的统称，即E= + （重力势能和弹性势能）2机械能守恒定律：在只有 （或 ）做功的物体系统内， 能与 能可以相互转化，而总的 能保持不变，即 3、判断机械能守恒方法：（1）从做功角度看：只有重力和弹力做功（单个物体时常用）（2）从能量角度看：只有动能和势能（包括弹性势能）间的转化，无摩擦生热，（多个物体组成系统时常用）4、三种表达形式（1）守恒角度：，即（必须选参考平面）（2）转化角度：（不需要选参考平面）（3）转移角度： EA减=EB增（A物体的减少的能量转移给B物体）【例7】自由下落的小球，正好落在下端固定于地板上的竖直放置的弹簧上，后来又被弹起(不计空气阻力)，下列判断中正确的是 ( )A机械能是否守恒与选取哪一个物体系统为研究对象有关，选取的研究对 象不同，得到的结论往往是不同的B如果选取小球和地球组成的系统为研究对象，则该系统的机械能守恒C如果选取小球，地球和弹簧组成的物体系统，则该系统的机械能守恒D如果选取小球、地球和弹簧组成的物体系统，则该系统的机械能不守恒七、功能关系1、功是 的量度。做功的过程就是 转化的过程，做了多少功，就有多少 被转化。2、公式：W=E（1）合外力对物体所做的功等于物体动能的增量即： （动能定理）（2）重力功是重力势能变化的量度,即： （3）弹力功是弹性势能变化的量度，即： 末（4）除了重力（弹力）以外的其他力做功是物体机械能变化的量度，即： 【例8】卷扬机的绳索通过定滑轮用力拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是（ ）.对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和.对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能.对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和3、理解“摩擦生热”Q=f . X相对【例9】质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为d若木块对子弹的阻力f视为恒定，下列判断正确的是( )A. f(Ld)量度子弹损失的动能B. fd量度子弹损失的动能C. fL量度木块增加的动能D fd量度子弹、木块系统总动能的损失A m【例10】足够长的传送带以v匀速传动，一质量为m的小物块A由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为（ ）AB C D【例9】一木块M放在光滑水平面上，一子弹m以初速度V0水平射入木块