【走向高考】高考物理总复习 第五章 机械能章末课件.ppt

一 动能定理的理解及应用1 对动能定理的理解 1 w总 w1 w2 w3 是包含重力在内的所有力做功的代数和 若合外力为恒力 也可这样计算 w总 f合lcos 2 动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式 当题目中涉及到位移时可优先考虑动能定理 3 做功的过程是能量转化的过程 动能定理表达式中的 的意义是一种因果联系的数值上相等的符号 它并不意味着 功就是动能增量 也不意味着 功转变成了动能 而是意味着 功引起物体动能的变化 4 动能定理公式两边每一项都是标量 因此动能定理是一个标量方程 2 应用动能定理的注意事项 1 明确研究对象的研究过程 找出始 末状态的速度 2 对物体进行正确的受力分析 包括重力 弹力等 明确各力做的功大小及正 负情况 3 有些力在运动过程中不是始终存在 若物体运动过程中包含几个物理过程 物体运动状态 受力等情况均发生变化 则在考虑外力做功时 必须根据不同情况 分别对待 4 若物体运动过程中包含几个不同的物理过程 解题时 可以分段考虑 也可视为一个整体过程 列出动能定理求解 例1 2010 四川南充高三摸底考试 如图所示 用轻质细绳悬挂一质量为m 0 5kg的小圆球 圆球套在可沿水平方向移动的框架槽内 框架槽竖直放置在水平面上 自细绳静止在竖直位置开始 框架槽在水平力f 20n的恒力作用下移至图中位置 此时细绳与竖直方向的夹角为 30 绳长l 0 2m 不计一切摩擦 g取10m s2 1 求水平力f做的功 2 若不计框架槽的质量 求小球在此位置的速度的大小 3 若框架槽的质量为0 2kg 求小球在此位置的速度的大小 答案 1 2j 2 2 73m s 3 2 40m s 例2 如图所示 质量为m的小物块 可视为质点 从距地面高r处自由下落 到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动 小物块第一次到达槽右端最高点的高度为 接着继续下落沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出 如此反复几次 设阻力大小恒定 问 1 每经过一次半圆形槽壁 物块需要克服摩擦力做的功为多少 2 物块最多能飞出槽外的次数 二 机械能守恒的判断及应用1 机械能是否守恒的判断 1 物体只受重力 只发生动能和重力势能的相互转化 如自由落体运动 抛体运动等 机械能守恒 2 只有弹簧弹力做功 只发生动能和弹性势能的相互转化 如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧 和弹簧相互作用的过程中 对物体和弹簧组成的系统来说 机械能守恒 3 系统既受重力和弹簧的弹力又受其他力作用 但只有重力和弹力做功 只发生动能 弹性势能 重力势能的相互转化 如自由下落的物体落到竖直的弹簧上和弹簧相互作用的过程中 对物体和弹簧组成的系统来说 机械能守恒 4 除受重力 或弹力 外 还受其他力 但其他力不做功 或其他力做功的代数和为零 如物体在沿斜面拉力f的作用下沿斜面向下运动 其拉力的大小与摩擦力的大小相等 在此运动过程中 其机械能守恒 只要满足上述条件之一 机械能一定守恒 2 应用机械能守恒定律的解题思路 1 明确研究对象 即哪些物体参与了动能和势能的相互转化 选择合适的初态和末态 2 分析物体的受力并分析各个力做功 看是否符合机械能守恒条件 只有符合条件才能应用机械能守恒定律 3 正确选择守恒定律的表达式列方程 可对分过程列式 也可对全过程列式 4 求解结果并说明物理意义 例3 节水喷灌系统已在我国很多地区使用 某节水喷灌系统如图所示 喷水口距地面的高度为h 1 8m 可将水沿水平方向喷出 并能沿水平方向旋转 喷水的最大速度为v0 8 0m s 每秒喷出水的质量为m0 3 4 102kg 所用的水是水泵从圆筒形机井下抽取的 机井中水面离地面的高度为h 2 1m 圆筒形机井的半径中r m 水泵的抽水管半径很小 设抽完1秒钟的水后 机井中的水面才立即恢复原高度 机井中水面下降的速度不计 求 1 以最大速率喷水时 水落地时的速度大小 2 以最大速率喷水时 水泵的输出功率多大 g 10m s2 水的密度为 1 0 103kg m3 答案 1 10m s 2 2 4 104w 例4 在赛车场上 为了安全起见 车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏 当车碰撞围拦时起缓冲器作用 为了检验废旧轮胎的缓冲效果 在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎 实验情况如图所示 水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上 处于自然状态 开始赛车在a处处于静止 距弹簧自由端的距离为l1 当赛车起动时 产生水平向左的牵引力恒为f使赛车向左做匀加速前进 当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机撤去f 赛车继续压缩弹簧 最后