沪科版物理高一第二学期-第五章-机械能-复习课件(共49张)

1、第五章 机械能复习课件第五章 机械能复习课件复习机械能要求1、功（B）2、功率（B）3、动能（B）4、动能定理（C）5、重力势能、重力做功与重力势能的关系（）、弹性势能（）、动能和势能的相互转化，机械能守恒定律（）复习机械能要求1、功（B）2、功率（B）3、动能（B）4知识脉络功和能机械能功 W=Fscosa平均功率瞬时功率 P=Fvcosa势能重力势能Ep=mgh弹性势能动能动能定理机械能守恒定律 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2功是能量转化的量度 WG=DEp、 W弹=DEp弹、 W合=DEk、 W其它=DE机知识脉络功和能机械能功 W=Fscosa势能动一、功（）W=FScos 标量矢量矢

2、量F与S的夹角思考取不同的值 W可取何值?、概念：3、计算：4、物理意义：1J=1N1m力力的方向上发生一段位移W=FS2、功是过程量（力在空间上的积累）一、功（）W=FScos 标量矢量矢量F与S的夹角思考5、各种力做功的特点：（）重力做功与路径无关：（）摩擦力做功与路径有关：W=mghW=fs摩擦力路程W=-mgh5、各种力做功的特点：（）重力做功与路径无关：（）摩擦力1、定义：二、功率（P） 功W跟完成这些功所用时间的比值叫做功率，功率的符号为P。2、定义式：瓦特（W）、物理意义：表示做功快慢的物理量1W=1J/s1、定义：二、功率（P） 功W跟完成这些功所用时间的比值叫做变加速运动匀速

3、运动fffFF2F1A B C vA= 0vC= vm1、汽车以恒定功率启动4.汽车启动问题的分析P=P额不变F1 = P额/va1=(F1-f )/m vP=P额不变vF = P额/v a=(F-f )/mP=P额不变F2 = P额/vm =f a=0 v= vm变加速运动匀速运动fffFF2F1A 沪科版物理高一第二学期-第五章-机械能-复习课件(共49张PPT)这一过程可由下列流程图表示：v增加F减小a减小F=fa=0?NY这一过程可由下列流程图表示：v增加F减小a减小F=fa=0?vt0t0vmVt图像：说明：此过程中汽车做加速度减小的加速运动， 最后做匀速直线运动。vt0t0vmVt

4、图像：说明：此过程中汽车做加速度减小的变加速运动匀加速运动匀速运动fffFF2F1A B C vB= P额/F1vA= 0vC= vm2、汽车一恒定的加速度启动4.汽车启动问题的分析a=(F1-f )/m 不变v=at P= F1 v P=P额 不变v F = P额 / v a=(F-f )/mP=P额 不变F2 = P额/vm =f a=0 v= vm变加速运动匀加速运动匀速运动fffFF2F1A 这一过程可由下列流程图表示：F=fv增加F减小a减小P=P0?NYv增加P增加a=0?NYF=f+ma，这一过程可由下列流程图表示：F=fv增加F减小a减小P=P0vt0t at bvmVt图像：

5、vt0t at bvmVt图像：例1:质量60kg的人，从第1层登上大厦的第21层用了5min，如果该楼每层高3.0m，则登楼时这人的平均功率是(g取10m/s2) ( )A.0.12kW B.0.36kW C.0.40kW D.1.2kW例2:汽车发动机的额定功率为80kW，它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s。那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是 ( )A.1600N B.2500N C.4000N D.8000NAC例1:质量60kg的人，从第1层登上大厦的第21层用了5mi例4：一艘轮船发动机的额定功率为1.8105kW，当它的输出功率等于额定功率时达到最大速度，此时它所受

6、的阻力为1.2107N，求：轮船航行的最大速度。例3：汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是 ( )A.F逐渐减小，a也逐渐减小 B.F逐渐增大，a逐渐减小C.F逐渐减小，a逐渐增大 D.F逐渐增大，a也逐渐增大A 15m/s例4：一艘轮船发动机的额定功率为1.8105kW，当它的输1、动能：三、动能：2、动能表达 式：物体由于运动而具有的能标量单位：焦耳 J 动能是描述物体运动状态的物理量。1、动能：三、动能：2、动能表达 式：物体由于运动而具有的能3、动能定理：总总外力对物体所做的总功等于物体动能的变化

7、量 公式：外力总功末动能初动能动能变化量为: “末减初”。对公式的理解:要明确初末状态之间有一个过程.W总包括物体受到的一切力所作 的功，分清每个力所作功的正负3、动能定理：总总外力对物体所做的总功等于物体动能的变化量 例7：下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是（ ）A.如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零B.如果合外力对物体做的功为零，则合外力一定为零C.物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化D.物体的动能不变，所受合外力一定为零例6：从高为h处水平抛出一个质量为m的小球，落地点与抛出点水平距离为s，求抛球时人对求所做的功。A例7：下列关于运动物体所

8、受合外力做功和动能变化的关系正确的是例8：把完全相同的三块钢板叠放在一起子弹以v0的速度垂直射向钢板，刚好能打穿这三块钢板，如果只要求子弹能够穿过第一块钢板，则子弹的速度至少应为多少？例9：小球的质量为m，在距地面高度为h处，以初速度v竖直向上抛出，设空气阻力恒为f且小于mg，且小球与地面碰撞过程中不损失能量，小球最后静止在地面上，则小球在整个运动过程中所经历的路程是多少？例10：一架飞机，质量m=5.0103Kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为S=5.3102m时,达到起飞速度v=60m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是重量的0.02倍,求飞机受到的牵引力?2.7105N例8：把完全相同

9、的三块钢板叠放在一起子弹以v0例9：小球的质例11：质量为1kg物体与水平面间摩擦力为5N,在10N水平力作用下由静止开始前进2m后撤去外力,再前进1m,此时物体仍在运动,其速度为多大?物体最终停止运动,其经过的全部位移为多大?解答物体所受外力有先后不同情况,本题设第1 段位移为s1,第2段位移为s2,拉力为F,摩擦力为f,则对第1、第2段运动过程应用动能定理得:：Fs1-f(s1+s2)= 1/2mvt2-0, vt=2(Fs1-f(S1+s2) =2(102-5(2+1)/1=3.16(m/s).（2）：全部位移:设撤去外力后直到静止的位移为s,则对全过程应用动能定理得:Fs1-f(s1+

10、s)=0,s= =2(m),则全部位移为s1+s=(2+2)=4(m).例11：质量为1kg物体与水平面间摩擦力为5N,在10N水平例12：一质量为2kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铅球的平均阻力2020 N例12：一质量为2kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙V0S0P例13:如图所示，斜面足够长，其倾角为，质量为m的滑块，距挡板P为S0，以初速度V0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块在斜面上经过的总路程为多少？V0S0P例13:如图所示，斜面足够长，其倾角为，质

11、量为重力做功与重力势能变化的关系：四、势能：1、重力势能：2、弹性势能：重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加弹力做正功弹性势能减小正、负表示大小说明：弹簧原长时弹性势能为零弹力做负功弹性势能增大与零势能面的高度差标量重力做功与重力势能变化的关系：四、势能：1、重力势能：2、弹五、机械能守恒定律：动能和势能统称为机械能 。 1、机械能：E机=EK+EP4、条件：只有重力（或弹簧弹力）做功。EK1+Ep1=EK2+Ep2 在只有重力（或弹簧弹力）做功的情况下， 物体的动能和重力势能（或弹性势能）发 生相互转化，但机械能总量保持不变。2、机械能守恒定律3、公式：机械能守恒的情景Ek增=E

12、P减五、机械能守恒定律：动能和势能统称为机械能 。 例14：如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是( )A.重力势能和动能之和总保持不变B.重力势能和弹性势能之和总保持不变C.动能和弹性势能之和总保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变例15：如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。小球下降阶段下列说法中正确的是：A.在B位置小球动能最大B.在C位置小球动能最大C.从AC位置小球重力

13、势能的减少大于小球动能的增加D.从AD位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加例14：如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹例：轻绳一端拴一小球，另一端系于悬点O处，绳子的长度为L，小球的质量为m。将小球拉至如图所示的位置，轻绳与竖直线间夹角为60o。现释放小球，求小球运动到最低点时的速度。例16：一个物体从长度是l、高度是h的光滑斜面顶端A由静止开始下滑，如图3-4所示，物体滑到斜面下端B时速度的大小为 ( )A. B. C. D.图3-4hAlB例：轻绳一端拴一小球，另一端系于悬点O处，绳子的长度为L，小例17:质量为m的物体从静止出发,以加速度g/3竖直下降高度h,下列

14、说法正确的是:A.物体的机械能增加mgh/3B.物体的机械能减少mgh/3C.物体的机械能减少2mgh/3D.物体的动能增加2mgh/3E.物体的动能增加mgh/3F.重力做功mghG.重力做功mgh/3CEF例17:质量为m的物体从静止出发,以加速度g/3竖直下降高度圆周运动如图所示，长为L的细绳拴一个小球在竖直平面内做圆周运动，请问：小球在最低点A初速为多大时，恰好能完成一次圆周的运动。最高点和最低点绳子拉力之差为多大？AOBvo解题关键：同时列出动能定理和圆周运动构成方程组。圆周运动如图所示，长为L的细绳拴一个小球在竖直平面内做圆周运质量为m的汽车在平直公路上以速度v0开始加速行驶，经过

15、时间t，前进距离s后，速度达到最大值vm。设在这过程中汽车发动机的功率恒为P0，汽车所受的阻力恒为f0，则在这段时间内汽车发动机所做的功是：A. B . C . D .质量为m的汽车在平直公路上以速度v0开始加速行驶，经过时间t解析：汽车在启动过程中，汽车发动机的牵引力对汽车做功；汽车是以恒定的功率启动，根据P=Fv 可知：汽车发动机的牵引力对汽车做功是变力功；解析：汽车在启动过程中，汽车发动机的牵引力对汽车做功；汽车是答案：ABD根据平均功率的表达式：当a0时，即：F0f0，汽车的速度达到最大代入上式有：根据动能定理有：答案：ABD根据平均功率的表达式：当a0时，即：F0f0例18:从10m

16、高处以10m/s向下抛出一个质量为0.5kg的小球,它落地的速度为16m/s,求重力做了多少功?小球克服阻力做了多少功?例18:从10m高处以10m/s向下抛出一个质量为0.5kg例19：如图，质量为m的物体以速度v离开桌面，以桌面为零势能面,则当它经过A点时，其势能是_,其机械能是_-mg(H-h)mv2/2vHhA例19：如图，质量为m的物体以速度v离开桌面，以桌面为零势能重力做功物体重力势能的减少弹簧弹力做功物体弹性势能的减少合外力做总功物体动能增量电场力做功电势能的减少分子力做正功分子势能减少什么力做功物体机械能的增量滑动摩擦做功系统内能增加功和能的关系功是能量转化的量度重力做功物体重

17、力势能的减少弹簧弹力做功物体弹性势能的减少合外(1)机械能守恒定律的内容。(2)机械能守恒定律的表达式。(3)机械能守恒的条件。(4)应用机械能守恒定律解题的一般步骤。1. 在只有重力和弹簧的弹力做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 2.系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能。即 E1 = E23.只有重力和弹簧的弹力做功的情况下.明确研究对象（系统）、确定研究过程、受力分析检验条件、确定零势能面、列出方程、求解未知量。(1)机械能守恒定律的内容。1. 在只有重力和弹簧的弹力做功问题1：如图所示一根长L的轻绳，绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球。起初

18、将轻绳水平拉直使小球至A点。求小球从A点由静止释放后到达最低点C时绳子的拉力？ACO 整理 、得： 在C点有： 解：由A到C的过程有： 本题讨论：若轻绳的长度改为2L，其它条件不变，小球过C点时绳子的拉力多大？问题1：如图所示一根长L的轻绳，绳一端固定在O点，另一端系问题2: 在上例中，将小球自水平稍向下移，使轻绳拉直至与水平方向成角，如图所示。求小球从A点由静止释放后到达最低点C绳子的拉力？分析及解答：仍照问题1，可得结果ACO 在C点有： 整理 、得： 本题讨论：角变化的问题问题2: 在上例中，将小球自水平稍向下移，使轻绳拉直至与水平问题3: 现将问题1中的小球自水平稍向上移，使轻绳拉直至

19、与水平方向成角，如图所示求小球从A点由静止释放后到达最低点C的速度。ACO问题3: 现将问题1中的小球自水平稍向上移，使轻绳拉直至与水分析及解答：仿照问题1和问题2的分析小球由A点沿圆弧AC运动到C点的过程中，只有重力做功，满足机械能守恒取小球在最低点C时的重力势能为零根据机械能守恒定律，可列出方程：小球从A到C的整个过程都做圆周运动吗？如何判断物体的运动情况？CO分析及解答：仿照问题1和问题2的分析小球从A到C的整个过程都问题3: 现将问题1中的小球自水平稍向上移，使轻绳拉直至与水平方向成角如图所示求小球从A点由静止释放后到达最低点C的速度ACO做自由落体运动，到达B点，小球在A点，绳未拉紧

20、，只受重力作用小球在A点的受力情况怎样？B绳被拉紧，改做圆周运动问题3: 现将问题1中的小球自水平稍向上移，使轻绳拉直至与水ACB点的位置与A点的关系：关于水平线对称。B请重新求解问题。小球做自由落体运动到达B点时速度的方向怎样？绳被拉紧改做圆周运动时速度的方向怎样？问题3: 现将问题1中的小球自水平稍向上移，使轻绳拉直至与水平方向成角如图所示求小球从A点由静止释放后到达最低点C的速度。OACB点的位置与A点的关系：关于水平线对称。B请重新求解问小球做自由落体运动到达B点时速度的方向怎样？绳被拉紧改做圆周运动时速度的方向怎样？这两个速度之间有什么关系吗？ACBOvBvB小球做自由落体运动到达B点时速度的方向怎样？这两个速度之间有小球到达B点，绳突然被拉紧，在这瞬间由于绳的拉力作用，小球沿绳方向的分速度vB减为零，垂直绳的分速度vB不变。ACOBvBvBvBvB与vB的关系怎样？请重新求解问题。小球到达B点，绳突然被拉紧，在这瞬间由于绳的拉力作用，小球沿小球的运动有三个过程(见图4)：(1)从A到B，小球只受重力作用，做自由落体运动，机械能守恒到达B点时，悬线转过2角，小球下落高度为2Lsin，取B点重力势能为零根据机械能守恒定律(2)小球到达B点，绳突然被拉紧，在这瞬间由于绳的拉力作用，小球沿绳方向的分速度vB减为零，垂直绳的分速度vB不变，即