机械能守恒定律学业考试复习PPT课件.ppt

机械能守恒定律学业考试复习 例 一质量m的物体放在光滑的水平面 某人用F 10N的拉力水平向右拉物体 使物体从静止开始运动位移L 3m 求力F做了多少功 解 10 x J 30J W1 F1l FCOS l W2 0 W W1 W2 W FlCOS 是力的方向与位移方向的夹角 1 定义 W Flcos 力对物体所做的功 等于力的大小 位移的大小 力与位移夹角余弦这三者的乘积 二 功 3 单位 国际单位 焦耳 焦 单位符号 J 2 公式 恒力 4 矢量性 标量 5 物理意义 描述物体的运动过程的物理量 是力在空间上的积累效果 三 正功和负功 1 当 0时 COS 1 W FS2 当 90时 COS 0 W 0说明力对物体没做功3 当 0 W 0说明力对物体做正功 力的效果是促进物体的运动 是动力4 当90 180时 COS 0 W 0说明力对物体做负功 力的效果是阻碍了物体运动 是阻力一个力对物体做负功 也可说成物体克服这个力做了功 四 辨认力的方向与位移方向的夹角 答案 答案 答案 F S 丁 答案 技巧 寻找 夹角 可以将力的方向向位移方向旋转 当力的方向与位移方向相同时 力的方向所转过的角度就是力与位移方向的夹角 1 分别求出每个力所做的功 然后求出所有功的代数和 即 W总 W1 W2 Wn 2 先求出物体所受的合力 然后再求出合力的功即 W总 F合Scos 求力对物体所做的总功有两种方法 五 求总功 课堂练习 1 关于功的论述 下列说法中正确的是 A 大力做的功多 B 5J的功比 5J的功多C 物体加速运动时的功比减速运动时的功多 D 10J的功比 5J的功多 D 2 人造卫星在半径为1 0 107m的圆形轨道上受到地球的引力是4 0 104N 卫星每绕地球运动一周 地球引力对卫星做多少功 答 地球引力对卫星做的功为零 3 质量为m的物体 沿水平面滑动了L 则各力作功的情况正确的说法是 A 重力做正功 支持力做负功 B 重力做负功 支持力做正功 C 重力和支持力都做正功 大小为 D 重力和支持力对物体都不做功 D 4 用与水平面成 角斜向上的拉力拉着质量为m的物体在水平面上运动 第一次在光滑水平面上 做匀加速直线运动 位移为x 做功w1 第二次在粗糙回平面上 做匀速直线运动 位移为x 作功w2 则 A w1 w2 B w1 w2 C w1 w2 D 无法确定 C 5 用起重机将质量为 的物体匀速地吊起一段距离 作用在物体上的各力做功情况是 A 重力做正功 拉力做负功 合力做功为零 B 重力做负功 拉力做正功 合力做正功 C 重力做负功 拉力做正功 合力做功为零 D 重力不做功 拉力做正功 合力做正功 C 6 下列说法正确的是 A 一对摩擦力做的总功 有可能是一负值 有可能是零 B 物体在合外力作用下做变速运动 动能一定变化 C 当作用力作正功时 反作用力一定做负功 D 当作用力不作功时 反作用力一定也不作功 E 合外力对物体做功等于零 物体一定是做匀速直线运动 A 功率 1 求平均功率 2 求瞬时功率 平均功率和瞬时功率 P Fvcos 关于功率 下列说法中正确的是 A 功率是说明做功多少的物理量B 功率是说明力做功快慢的物理量C 做功时间越长 功率一定小D 力做功越多 功率一定大 B 关于功率的公式P w t和P Fv的说法正确的是 A 由P w t知 只要知道W和t就可以求任意时刻的功率 B 由P Fv知 只能求某一时刻的功率 C 从P Fv知 汽车的功率和速度成正比 D 从P Fv知 当汽车发动机功率一定时 牵引力和速度成反比 D 1 质量m 3kg的物体 在水平力F 6 的作用下 在光滑水平面上从静止开始运动 运动时间t 3s 求 1 力F在t 3s内对物体所做的功 2 力F在t 3s内对物体所做功的平均功率 3 在3s末力F对物体做功的瞬时功率 1 54J 2 18W 3 36W 质量为m 额定功率为P的汽车在平直公路上行驶 若汽车行驶时所受阻力大小不变 并以额定功率行驶 汽车最大速度为 当汽车以速率行驶时 它的加速度是多少 一 重力做功 重力做功只跟它的起点和终点的位置 高度差 有关 与物体运动的路径无关 即 WG mgh 练习 1 将一个物体由A移至B 重力做功 A 与运动过程中是否存在阻力有关B 与物体沿直线或曲线运动有关C 与物体加速 减速或匀速运动有关D 与物体初 末位置高度差有关2 一小球以V0向上竖直抛出 求小球落回手中过程重力做功 二 重力势能 我们把物理量mgh叫做物体的重力势能 Ep mgh 当物体受到的重力做正功时 物体重力势能减少 当物体克服重力做功时 物体重力势能增加 重力势能的变化量和重力做功之间的关系 互为相反数 重力势能的相对性 质量为20kg的薄铁板平放在二楼的地面上 二楼地面与楼外地面的高度差为5m 这块铁板相对二楼地面的重力势能为 J 相对楼外地面的重力势能为 J 将铁板提高1m 若以二楼地面为参考平面 则铁板的重力势能变化了 J 若以楼外地面为参考平面 则铁板的重力势能变化了 J g取10m s2 动能和动能定理 一 动能 1 定义 物体由于运动而具有的能叫做动能 2 表达式 3 物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半 4 物理意义 描述物体运动状态的物理量 动能是标量 且恒为正值 具有瞬时性 5 单位 焦耳 J 二 动能定理 内容 力在一个过程中对物体做的功 等于物体在这个过程中动能的变化 末状态动能 初状态动能 合外力做的总功 动能变化 训练1 一人用100N的力把质量为2Kg的足球以10m s的速度踢出 水平飞出10米 则此人对球做功 A 1000JB 10JC 100JD 无法确定 答案 C 训练2 质量为0 02kg的子弹600m s的速度垂直的射穿一块厚度为10cm的固定木板 已知子弹穿过木板后的速度为400m s 求木板对子弹的阻力做的功 答案 2000J 一学生用100N的力将静止于地面的质量为0 5kg的球以8m s的初速度沿水平方向踢出20m远 则该学生对球做的功是 A 200JB 16JC 1000JD 无法确定 化学能 动能 质量10kg的物体放在粗糙的水平面上 0 1将F 50N的水平恒力作用在该物体上 使物体由静止开始做匀加速直线运动 运动了S 40m时物体的动能是多少 g 10m s2 物体所受的合力为F合 F Ff F mg 40N 此时物体的动能为WF F合S EK 0 1 6 103J 或FS FfS EK 0 1 6 103J 常规题 匀变速直线运动 一质量为1kg的物体被人用手由静止向上匀加速提升1m 这时物体的速度2m s g 10m s2 问 物体克服重力做功为多少 合外力对物体做功为多少 人手对物体做功为多少 常规题 匀变速直线运动 子弹问题 以速度v水平飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的木板 木板对子弹的平均作用力相等 若子弹穿透两块木板后的速度分别为0 8v和0 6v 则两块木板的厚度之比为 求解曲线运动问题 从高为5m处以水平速度8m s抛出一质量为0 2kg的皮球 皮球落地速度为12m s 求此过程中皮球克服空气阻力做的功 g 10m s2 h 5m 多过程问题直线运动 铁球1m高处掉入沙坑 则已知铁球在下陷过程中受到沙子的平均阻力为铁球重力的20倍 则铁球在沙中下陷深度为多少m 多过程问题直线运动 用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平面上运动S后撤掉F 拉力F跟木箱前进方向成 角 木箱与水平面间的摩擦系数为 求撤掉F后木箱滑行的距离L 例1 下列关于运动物体所受的合外力 合外力做功和动能变化的关系 正确的是 A 如果物体所受的合外力为零 那么 合外力对物体做的功一定为零B 如果合外力对物体所做的功为零 则合外力一定为零C 物体在合外力作用下作变速运动 动能一定变化D 物体的动能不变 所受的合外力必定为零 A 例2 一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m 这时物体的速度2m s 则下列说法正确的是 A 手对物体做功12JB 合外力对物体做功12JC 合外力对物体做功2JD 物体克服重力做功10J ACD 例3 如右图所示 水平传送带保持1m s的速度运动 一质量为1kg的物体与传送带间的动摩擦因数为0 2 现将该物体无初速地放到传送带上的A点 然后运动到了距A点1m的B点 则皮带对该物体做的功为 A 0 5JB 2JC 2 5JD 5J A 例4 如图示 光滑水平桌面上开一个小孔 穿一根细绳 绳一端系一个小球 另一端用力F向下拉 维持小球在水平面上做半径为r的匀速圆周运动 现缓缓地增大拉力 使圆周半径逐渐减小 当拉力变为8F时 小球运动半径变为r 2 则在此过程中拉力对小球所做的功是 A 0B 7Fr 2C 4FrD 3Fr 2 D 例5 某人在高h处抛出一个质量为m的物体 不计空气阻力 物体落地时的速度为v 这人对物体所做的功为 A mghB mv2 2C mgh mv2 2D mv2 2 mgh D 例6 如图所示 一木块放在光滑水平面上 一子弹水平射入木块中 射入深度为d 平均阻力为f 设木块离原点S远时开始匀速前进 下列判断正确的是 BD S d 例7 某物体在沿斜面向上的拉力F作用下 从光滑斜面的底端运动到顶端 它的动能增加了 EK 势能增加了 EP 则下列说法中正确的是 A 拉力F做的功等于 EK B 物体克服重力做的功等于 EP C 合外力对物体做的功等于 EK D 拉力F做的功等于 EK EP BCD 练习 质量为m的物体从距地面h高处由静止开始以加速度a g 3竖直下落到地面 在这个过程中 A 物体的动能增加mgh 3B 物体的重力势能减少mgh 3C 物体的机械能减少2mgh 3D 物体的机械能保持不变 AC 如下图所示 一个质量为m的小球从A点由静止开始滑到B点 并从B点抛出 若在从A到B的过程中 机械能损失为E 小球自B点抛出的水平分速度为v 则小球抛出后到达最高点时与A点的竖直距离是 v2 2g E mg 7 8机械能守恒定律 一 机械能 1 概念 动能 重力势能和弹性势能的统称 总机械能为动能和势能之和 2 表达式 3 机械能是标量 具有相对性 先选取参考平面和参考系才能确定机械能 一般选地面为参考系 例一 物体质量m 2kg在距地面10m高处 以10m s的水平速度飞行 求它的总机械能为多少 三 机械能守恒定律 在只有重力做功或弹力做功的物体系统内 动能与势能可以相互转化 而总的机械能保持不变 1 内容 表达式 从离地面高20米处以10m s的初速度水平抛出一个质量为1Kg的铁球 铁球下落过程中在离地5m高处时的速度是多大 不考虑空气阻力 解 以地面为参考平面 例1 以10m s的速度将质量为m的物体竖直向上抛出 若忽略空气阻力 求 1 物体上升的最大高度 2 上升过程中何处