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文档简介

1、功和能、机械能守恒定律高中物理必修二知识点总结:第七章机械能守恒定律(人教版)人类的所有活动都离不开能量, 本章将学习最基本的能量形式: 机械能, 对于机械能得理解以及在实际中的灵活运用将是本章的难点, 同时还将学习动能与动能定理和能量守恒定律, 这都是物理学中的重要定律, 也是本章的重点。考试的要求: 、对所学知识要知道其含义,并能在有关的问题中识别并直接运用,相当于课程标准中的“了解 ”和“认识 ”。 、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系,能够解释,在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用,相当于课程标准的“理解 ”,“应用 ”。要求 :弹性势能、能量和能量耗散。要

2、求 :功和功率、重力势能、动能和动能定律、机械能守恒定律及其应用。新知归纳:一、功概念: 一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。公式: W=FScos功是标量, 但它有正功、 负功。 功的正负表示能量传递的方向,即功是能量转化的量度。当时,即力与位移成锐角,力做正功,功为正当时,即力与位移垂直,力不做功,功为零当时,即力与位移成钝角,力做负功, 功为负功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。功仅与 F、 S、 有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。即: W总=W1+W2+Wn或W总 =F合

3、Scos 二、功率概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力 (或物体 )做功的快慢。公式:(平均功率)(平均功率或瞬时功率)单位:瓦特W分类:额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率实际功率: 指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P实 P额 。三、重力势能定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。公式:;h 物体具参考面的竖直高度。参考面重力势能为零的平面称为参考面;选取:原则是任意选取,但通常以地面为参考面若参考面未定, 重力势能无意义,不能说重力势能大小如何选取不同的参考面, 物体具有的重力势能不同, 但重力势能改变与参考面选取无关。重力势能是标量,但有正负。重力势能为正,

4、表示物体在参考面的上方;重力势能1/17为负,表示物体在参考面的下方; 重力势能为零, 表示物如果 W-v 曲线是一条直线,表明W v;如果不是体在参考面的上直线,可着手考虑是否存在下列关系:W v2、 W v3 、重力做功特点: 物体运动时, 重力对它做的功之跟W v4.它的初、末位置有关,而跟物体运动的路径无关。根据 W-v 草图,大致判断两个量可能是什么关系。重力做功与重力势能的关系:如果认为很可能是 W v2,就作出 W-v2 曲线,如果这条四、弹性势能曲线是一条直线,就可以证明你的判断是正确的。概念: 发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹六、动能与动能定理概念:物体由于运动而具有的

5、能量,称为动能。力的相互作用具有势能,称之为弹性势能。动能表达式:弹簧的弹性势能:动能定理(即合外力做功与动能关系):影响弹簧弹性势能的因素有:弹簧的劲度系数k和弹簧形变量 x。弹力做功与弹性势能的关系:理解:在一个过程中对物体做的功,等于物弹力做正功时,物体弹性势能减少;弹力做负功时,体在这个过程中动能的变化。物体弹性势能增加。做正功时,物体动能增加;做负功时,物势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫体动能减少。势能,势能是系统所共有的。动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。五、实验:探究功与物体速度变化的关系适用范围: 适用于恒力、 变力做功; 适用于直线运(1 )实验目的动,也

6、适用于曲线运动。通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关应用动能定理解题步骤:系;体会探究的过程和所用的方法确定研究对象及其运动过程(2 )实验器材分析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做木板、小车、橡皮筋、打点计时器及电源、纸带等。功(3 )探究思路:确定研究对象在运动过程中初末状态,找出初、 末设法让橡皮筋对小车做的功分别为W 、 2W 、动能3W列方程、求解。由纸带和打点计时器分别测出小车获得的速度v1、七、实验:验证机械能守恒定律v2 、v3实验目的 :以橡皮筋对小车做的功为纵坐标(以第一次实验时学会用打点计时器验证验证机械能守恒定律的实验的功 W 为单位),小车获得的速度为横

7、坐标,作出W-v 曲方法和技能。线。实验器材 :2/17打点计时器、纸带、复写纸、低压电源、重物(附纸1=2.带夹子)、刻度尺、铁架台(附夹子)、导线。机械能守恒条件 :实验原理 :做功角度: 只有重力或弹力做功, 无其它力做功; 外只有重力做功的自由落体运动遵守机械能守恒定律,力不做功或外力做功的代数和为零;系统内如摩擦阻力对即重力势能的减少量等于动能的增加量。利用打点计时器系统不做功。在纸带上记录下物体自由下落的高度,计算出瞬时速度,能量角度: 首先只有动能和势能之间能量转化,无其即可验证物体重力势能的减少量与物体动能的增加量相它形式能量转化; 只有系统内能量的交换,没有与外界的等。能量交

8、换。实验步骤 :运用机械能守恒定律解题步骤:1、将打点计时器固定在支架上,并用导线将打点计确定研究对象及其运动过程时器接在交流电源上;分析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做2、将纸带穿过打点计时器,纸带下端用夹子与重物功,判断机械能是否守恒相连,手提纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方;恰当选取参考面, 确定研究对象在运动过程中初末3、接通电源,松开纸带,让重物自由下落,打点计状态的机械能时器就在纸带上打下一系列小点;列方程、求解。4、重复实验几次, 从几条打上点的纸带中挑选第一、九、能量守恒定律二两点间的距离接近2mm ,且点迹清晰的纸带进行测量;内容: 能量既不会消灭, 也不会创生,

9、 它只会从一5、记下第一个点的位置 O,在纸带上选取方便的个种形式转化为其他形式, 或者从一个物体转移到另一个物连续点 1,2,3,4,5 ,用刻度尺测出对应的下落高度h1,h2,. ;体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。6、用公式计算各点对应的瞬时速度;即7、计算各点对应的势能减少量和动能增加量,进行能量耗散: 无法将释放能量收集起来重新利用的现比较。象叫能量耗散,它反映了自然界中能量转化具有方向性。八、机械能课标导航机械能包含动能和势能 (重力势能和弹性势能)两课程内容标准 :部分,即。1. 举例说明功是能量变化的量度,理解功和功率。 关心生机械能守恒定律 :在只有重力或弹力做

10、功的物体系活和生产中常见机械功率的大小及其意义。统内,动能与势能可以相互转化, 而总的机械能保持不变,2. 通过实验, 探究恒力做功与物体动能变化的关系,理解即动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。3. 理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关系。4. 通过实验,验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律,K=P3/17用它分析生活和生产中的有关问题。5. 了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。6. 通过能量守恒定律以及能量转化和转移的方向性,认识提高效率的重要性。 了解能源与人类生存和社会发展的关系,知道可持续发展的重大意义。复习导航复

11、习本章内容时应注意把握:抓住 “功和能的关系”这一基本线索,通过“能量转化”把各部分知识联系在一起。1. 功和功率是物理学中两个重要的基本概念,是学习动能定理、机械能守恒定律、功能原理的基础,也往往是用能量观点分析问题的切入点。复习时重点把握好功德概念、正功和负功;变力的功;功率的概念;平均功率和瞬时功率,发动机的额定功率和实际功率问题;与生产生活相关的功率问题。解决此问题必须准确理解功和功率的意义,建立相关的物理模型,对能力要求较高。2. 动能定理是一条适用范围很广的物理规律,一般在处理不含时间的动力学问题时应优先考虑动能定理,特别涉及到求变力做功的问题,动能定理几乎是唯一的选择。作为传统考

12、点,历年高考在不同题型、不同难度的试题中,从不同角度,都对该定理有相当充分的考查,今后仍是高考命题的重中之重,在复习中对本知识应有足够的重视。重视物理过程的分析和各力做功情况,务必搞清做功的正负,熟练掌握定理的应用方法。机械能的概念和机械能守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点, 也是运动学知识的进一步综合和扩展,也是用能量观点分析解决问题的开始。 题目特点以学科的内综合为主 . 例如机械能守恒与圆周运动、 平抛运动、动量守恒定律及其他知识的综合。3. 有时也出现与生产和科技相结合的题目,对实际问题,能熟练运用知识对其进行分析、综合、推理和判断,学习构建“理论”和“实际”的“桥梁”。第

13、1课时功功率1、高考解读真题品析知识:电动车参数在物理中的应用例 1. ( 09 年上海卷) 46. 与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力。 下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下,质量为60Kg 的人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.04 倍。当此电动车达到最大速度时,牵引力为N,当车速为2s/m 时,其加速度为m/s2(g=10mm/s 2)规格后轮驱动直流永车型14 电动自行车额定输出功率整车质量40Kg额定电压最大载重120 Kg额定电流解析:当电动车受力平衡时,电动车达到最大速度即牵引力 =阻力 =(人重 +车重) *0.04=40

14、N ,当车速为2s/m 时,由上表可以得到额定功率为200W,即可以得到牵引力为100N, aF f100 400.6m / s2m100答案: 40: 0.6热点关注知识:功的定义例 2. ( 09 年广东理科基础) 9物体在合外力作用下做直线运动的 v 一 t 图象如图所示。下列表述正确的是A在01s 内,合外力做正功B在02s 内,合外力总是做负功4/17C在 1 2s 内,合外力不做功D在 0 3s 内,合外力总是做正功解析 :根据物体的速度图象可知,物体 0-1s 内做匀加速合外力做正功, A 正确; 1-3s 内做匀减速合外力做负功。根据动能定理 0 到 3s 内, 1 2s 内合

15、外力做功为零。答案: A2、知识网络考点 1.功1. 功的公式: W=Fscos0 90 力 F 对物体做正功 , = 90 力 F 对物体不做功 ,90 180力 F 对物体做负功。特别注意:公式只适用于恒力做功 F 和 S是对应同一个物体的;某力做的功仅由F、S 和 决定 ,与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。2. 重力的功: WG =mgh 只 跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关,跟移动的路径无关。3. 摩擦力的功(包括静摩擦力和滑动摩擦力)摩擦力可以做负功,摩擦力可以做正功,摩擦力可以不做功 ,一对静摩擦力的总功一定等于0,一对滑动摩擦力的总功等于- fS4. 弹力的功

16、( 1)弹力对物体可以做正功可以不做功,也可以做负功。( 2)弹簧的弹力的功22(x1、W = 1/2 kx 1 1/2 kx 2x2 为弹簧的形变量)5. 合力的功有两种方法:( 1)先求出合力,然后求总功,表达式为 W F S cos ( 2)合力的功等于各分力所做功的代数和,即 W W1 +W2 +W3+6. 变力做功 : 基本原则过程分割与代数累积( 1)一般用动能定理 W 合 = EK 求之 ;( 2)也可用(微元法)无限分小法来求, 过程无限分小后,可认为每小段是恒力做功( 3)还可用F-S 图线下的“面积”计算.解析 :根据物体的速度图象可知,物体0-1s 内做匀加速合外力做正功

17、,A 正确; 1-3s 内做匀减速合外力做负功。根据动能定理0 到 3s 内, 1 2s 内合外力做功为零。答案: A2、知识网络考点 1.功1. 功的公式: W=Fscos0 90 力 F 对物体做正功 , = 90 力 F 对物体不做功 ,90 180力 F 对物体做负功。特别注意:公式只适用于恒力做功 F 和 S是对应同一个物体的;某力做的功仅由F、S 和 决定 ,与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。2. 重力的功: WG =mgh 只 跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关,跟移动的路径无关。3. 摩擦力的功(包括静摩擦力和滑动摩擦力)摩擦力可以做负功, 摩擦力可以做正功,

18、 摩擦力可以不做功 ,一对静摩擦力的总功一定等于0,一对滑动摩擦力的总功等于- fS4. 弹力的功( 1)弹力对物体可以做正功可以不做功,也可以做负功。( 2)弹簧的弹力的功22、W = 1/2 kx 1 1/2 kx 2 (x1x2 为弹簧的形变量)5. 合力的功有两种方法:( 1)先求出合力,然后求总功,表达式为5/17 W F S cos ( 2)合力的功等于各分力所做功的代数和,即 W W1 +W2 +W3+6. 变力做功 : 基本原则过程分割与代数累积( 1)一般用动能定理 W 合 = EK 求之 ;( 2)也可用(微元法)无限分小法来求, 过程无限分小后, 可认为每小段是恒力做功(

19、 3)还可用F-S 图线下的“面积”计算.(4) 或先寻求F对 S的平均作用力F,WFS7. 做功意义的理解问题:解决功能问题时, 把握“功是能量转化的量度”这一要点 , 做功意味着能量的转移与转化 ,做多少功 , 相应就有多少能量发生转移或转化考点 2. 功率1. 定义式: PWt 内的平均,所求出的功率是时间t功率。2. 计算式: P=Fvcos , 其中 是力 F 与速度 v 间的夹角。用该公式时,要求F 为恒力。( 1)当 v 为即时速度时,对应的 P 为即时功率;( 2)当 v 为平均速度时,对应的 P 为平均功率。( 3)重力的功率可表示为 P G =mgv ,仅由重力及物体的竖直

20、分运动的速度大小决定。( 4)若力和速度在一条直线上 , 上式可简化为 Pt=Fvt3、复习方案基础过关重难点:功率例 3. ( 09 年宁夏卷) 17.质量为 m的物体静止在光滑水平面上,从t=0 时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间 t 的关系如图所示,力的方向保持不变,则5F02 t 0A 3t 0 时刻的瞬时功率为m15F02 t0B 3t 0 时刻的瞬时功率为mC在 t0 到 3t0 这段时间内,水平力的平均功率为23F02 t 04mD. 在 t0 到 3t0 这段时间内,水平力的平均功率为25 F02t 06m解析: AB 选项 0 到 3t 0 时刻物体的速度为5F0 t

21、 0 m ,所以3t0 的瞬时功率为15F02 t0 A 错 B对。mCD选项 0 到 3t0时刻 F 对物体做的功为25F02t 02 2m ,2所以 3t 0 内平均功率为25F0 t 0 6m C 错 D对。答案: BD例 4( 09 年四川卷) 23.(16 分 ) 图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。 在起重机将质量 m=5103 kg 的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动, 加速度a=0.2 m/s 2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s 的匀速运动。 取 g=102m/s , 不计额外功。求:(1) 起重机允许输

22、出的最大功率。(2) 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。解析 :(1)设起重机允许 输出的最大功率为P ,0重 物达到最大速度时,拉力 F0等于重力。PF vm006/172mgfAv0和v0mgfmgf0)P2g(1mg代入数据,有:0 5.14v02mgP10 WBf和 v0mgf)2g(1mg(2) 匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度为 v1,匀加速运Cv02和v0mgf2 fmgf)2g(1动经历时间为t 1, 有:mgP0F0v12mgv0和 v0D2 fmgf2g(1)mgFmgma解析 :上升的过程中 ,重力做负

23、功 , 阻力 f做负功 , 由动能1at1定理得V(mghfh)12hv02,求返回抛mvo ,f由 , 代 入 数 据 , 得 : t 1 5 s22 g(1)mg出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零, 只有阻力T 2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度做功 为有2mgh1mv 21mvo2, 解2得22为 v ,输出功率为 P,则v2atvmgfv0g,A 正确。mfPFv2答案: A点评:此题求返回原抛出点的速率还可以对下落过程采用动能定理再和上升过程联立方程求解,当然这种解法比对由,代入数据,得:P 2.04 104 W。全过程采用动能定理繁琐。4(2) 2.044答案: (

24、1) 5.1 10 W10 W热点关注:第 2课时动能、动能定理知识:匀变速直线运动、运用动能E1、高考解读定理处理变力功问题、最大速度问S真题品析题知识: 动能定理例 2. (09年福建卷) 21. ( 19 分)v甲例 1. (09年全国卷) 20. 以初速度 v0 竖直向上抛出vm如图甲,在水平地面上固定一倾角一质量为 m的小物体。 假定物块所受的空气阻力f 大小不v1为 的光滑绝缘斜面,斜面处于电变。已知重力加速度为g,则物体上升的最大高度和返回场强度大小为E、方向沿斜面向下Ot3 tt1 t 2到原抛出点的速率分别为的匀强电场中。一劲度系数为k 的乙绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,

25、整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为 q(q0)的滑块从距离弹簧7/17上端为 s0 处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间 t 1( 2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为 vm,求滑块从静止释放到速度大小为 vm过程中弹簧的弹力所做的功 W;( 3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t 1、 t 2 及 t 3 分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速

26、度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1 为滑块在t 1 时刻的速度大小, vm 是题中所指的物理量。 (本小题不要求写出计算过程 )解析 :(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,则有qE+mgsin=mas01 at122联立可得t12ms0qEmg sin( 2)滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为x0 ,则有mg sinqE kx0从静止释放到速度达到最大的过程中,由动能定理得(mg sinqE ) ( xm x0 ) W1mvm202联立可得W1 mvm(mg sinqE ) ( s0mg sinqE )22ks(

27、 3)如图答案:( 1) t12ms0;( 2)qEmg sinW1 mvm(mg sinqE)(s0mgsinqE ) ;22k(3)2、知识网络考点 1. 动能1. 定义:物体由于运动而具有的能叫动能2. 表达式为 : Ek1mv 2 ,23. 动能和动量的关系:动能是用以描述机械运动的状态量。动量是从机械运动出发量化机械运动的状态, 动量确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多久;动能则是从机械运动与其它运动的关系出发量化机械运动的状态,动能确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多远。考点 2. 动能定理1.定义: 合外力所做的总功等于物体动能的变化量. 这个结论叫做动能定理 .2.

28、表达式: W合1 mv21 mv 2EK,2212式中 W合是各个外力对物体做功的总和,EK 是做功过程中始末两个状态动能的增量.3. 推导:动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间累积而得:在牛顿第二定律 F=ma 两端同乘以合外力方向上的位移s,即可得W合 Fs mas1mv221mv12228/174. 对动能定理的理解:如果物体受到几个力的共同作用,则(1)式中的 W 表示各个力做功的代数和,即合外力所做的功.W合=W1+W2+W3+应用动能定理解题的特点:跟过程的细节无关 . 即不追究全过程中的运动性质和状态变化细节动能定理的研究对象是质点动能定理对变力做功情况也适用 动能定理尽

29、管是在恒力作用下利用牛顿第二定律和运动学公式推导的, 但对变力做功情况亦适用.动能定理可用于求变力的功、曲线运动中的功以及复杂过程中的功能转换问题.对合外力的功( 总功) 的理解可以是几个力在同一段位移中的功 , 也可以是一个力在几段位移中的功 , 还可以是几个力在几段位移中的功求总功有两种方法:一种是先求出合外力,然后求总功,表达式为 W F S cos为合外力与位移的夹角另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数和,即 W W1 +W2+W3+3、复习方案基础过关1252m。答案: (1) 24m/s(2) 1252m点评: 变力做功问题,动能定理是一种很好的处理方法。典型例题:例 4:(

30、 09 年重庆卷) 23. ( 16 分) 2009 年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军, 这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程:如题 23 图,运动员将静止于 O点的冰壶 (视为质点)沿直线 OO 推到 A 点放手,此后冰壶沿 AO 滑行,最后停于 C点。已知冰面各冰壶间的动摩擦因数为,冰壶质量为 m,AC=L, CO =r, 重力加速度为 g( 1)求冰壶在 A 点的速率;( 2)求冰壶从 O 点到 A 点的运动过程中受到的冲量大小;( 3 )若将 CO 段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8,原只能滑到C 点的冰壶能停于O 点,求 A 点与 B点

31、之间的距离。重难点:汽车启动中的变力做功问题例 3. ( 09 年上海物理)20( 10 分)质量为5 103 kg解析 :的汽车在 t 0时刻速度 v0 10m/s,随后以 P 6 104 W( 1)对冰壶,从A 点放手到停止于 C 点,设在 A 点时的速度为 V1,的额定功率沿平直公路继续前进,经72s 达到最大速度,1应用动能定理有22 gL ;3 mgLmV1 ,解得 V1设汽车受恒定阻力,其大小为2.510 N。求:( 1)汽车的2最大速度vm;( 2)汽车在72s 内经过的路程。( 2)对冰壶,从O到 A,设冰壶受到的冲量为I ,s解析 :( 1)当达到最大速度时,P =Fv=fv

32、mmP应用动量定理有I mV1 0,解得 I m2 gL ;, v f 6 104( 3)设 AB 之间距离为 S,对冰壶,从A 到 O的过程,2.5 103 m/s 24m/s应 用 动 能 定 理 , mgS 0.8 mg(L r S) 0 ( 2)从开始到72s 时刻依据动能定理得:112122Pt mvm mv02mV ,221Pt fs 2 mvm 2 mv0,解得:s22f9/17解得 S L 4r 。B 选项小球受到的合力的大小方向时时刻刻在发生变化,点评: 结合实际考查动能定理、动量定理。B 选项错。第3课时重力势能机械能守恒定律C 选项小球从上到最低点的过程中动能是不断增大的

33、,C1、高考解读选项错。真题品析D 选项小球从上到最低点的过程中机械能是不断减少的,知识: 机械能守恒问题D 选项错。例 1.(09 年广东理科基础) 8游乐场中的一种滑梯如答案: A图所示。 小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道点评: 考查基本物理量的判断方法。滑动了一段距离后停下来,则2、知识网络考点 1. 重力做功的特点与重力势能1.重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与始末位置的竖直高度差有关,当重力为的物体从A 点运动到A下滑过程中支持力对小朋友做功B 点,无论走过怎样的路径,只要A、B 两点间竖直高B下滑过程中小朋友的重力势能增加度差为 h,重力 mg所做的功均为WGmgh

34、C整个运动过程中小朋友的机械能守恒2.重力势能:物体由于被举高而具有的能叫重力势能。D在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功其表达式为: EPmgh ,其中 h 为物体所在处相对解析 :在滑动的过程中, 人受三个力重力做正功, 势能降于所选取的零势面的竖直高度,而零势面的选取可以低 B 错;支持力不做功, 摩擦力做负功, 所以机械能不守是任意的,一般是取地面为重力势能的零势面。由于恒, AC皆错, D正确。零势面的选取可以是任意的,所以一个物体在某一状答案: D态下所具有的重力势能的值将随零势面的选取而不热点关注:同,但物体经历的某一过程中重力势能的变化却与零知识:机械能守恒问题、重力势能问题

35、势面的选取无关。例 2.(09 年广东文科基础 ) 58如图 8 所示,用一轻绳3.重力做功与重力势能变化间的关系:重力做的功总等系一小球悬于O点。现将小球拉至水平位置, 然后释放,于重力势能的减少量,即不计阻力。小球下落到最低点的过程中,下列表述正确a.重力做正功时,重力势能减少,减少的重力势能等的是于重力所做的功 -EP= WGA小球的机械能守恒b. 克 服重力做功时, 重力势能增B小球所受的合力不变加,增加的重力势能等于克服重力C小球的动能不断减小EP=-W G所做的功D小球的重力势能增加考点 2.弹性势能解析 :A 选项小球受到的力中仅有重力做功,所以机械能1.发生弹性形变的物体具有的

36、能叫做弹性势能守恒, A 选项对。10/172. 弹性势能的大小跟物体形变的大小有关,E= 1/2恒得Pkx2mgh 2mgR 1/2 mv 23.弹性势能的变化与弹力做功的关系:物块在最高点受的力为重力mg、轨道的压力 N。重力与压弹力所做的功, 等于弹性势能减少 .弹P力的合力提供向心力,有W = -E考点 3.机械能守恒定律mgv 21.N m机械能:动能和势能的总和称机械能。而势能中除R了重力势能外还有弹性势能。 所谓弹性势能批量的是物体物块能通过最高点的条件是N 0由于发生弹性形变而具有的能。由式得 vgR2、机械能守恒守律:只有重力做功和弹力做功时,动能由式得 h5 R和重力势能、 弹性势能间相互转换,但机械能的总量保持2不变,这就是所谓的机械能守恒定律。按题的要求, N 5mg,由式得3 、机械能守恒定律的适用条件:v6gR( 1)对单个物体,只有重力或弹力做功由式得 h5R( 2)对某一系统 , 物体间只有动能和重力势能及弹性势能h 的取值范围是2.5R

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