机械能守恒定律学业考试复习

1、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L3m，求力F做了多少功？,解：=10 xJ=30J,W1= F1l = F COSl,W2 = 0,W = W1 + W2,W = F l COS,是力的方向与位移方向的夹角,1、定义：,W = F l cos,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=

2、0时，COS=1， W =FS 2、当=90时，COS=0，W =0 说明力对物体没做功 3、当0，W0 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，COS0，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,

3、(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1.0107m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

4、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

5、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 = F v cos,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

6、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=3 kg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=3 s，求： （1）力F在t=3 s内对物体所做的功。 （2）力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。 （3）在3 s末力F对物体做功的瞬时功率 （1）54 J （2）18 W （3）36 W,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，

7、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

8、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20 kg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5 m.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1 m，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10 m/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

9、、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.1000J B.10J C.100J D.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

10、是（） A. 200JB. 16J C. 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 =1.6103J,或FS-FfS =EK-0 =1.6103J,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2 m/s,（g=10m/s2 ）问 物体克服重力做功为多少？ 合外力对物体做功

11、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

12、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2 m/s，则下列说法正确的是 ,A手对物体做功 12J B合外力对物体做功 12J C合外力对物体做功 2J D物体克服重力做功 10 J,

13、A C D,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. 0.5J B. 2J C. 2.5J D. 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： A0 B7Fr/2 C4Fr D3Fr/2,D,例5某人在高h处抛出一

14、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： Amgh Bmv2/2 Cmgh+mv2/2 Dmv2/2- 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 ,B D,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,B C

15、 D,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/3 B物体的重力势能减少mgh/3 C物体的机械能减少2mgh/3 D物体的机械能保持不变,A C,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