机械能守恒定律学业考试复习

机械能守恒定律学业考试复习FLF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：Ｗ=ＦＬ=10x３J=30JlFFFαFαFαW1=F1l=FCOSαlW2=0W=W1+W2W=FlCOSαF2F1α是力的方向与位移方向的夹角1、定义：W=Flcosα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：J2、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α=0时，COSα=1，W=FS2、当α=90时，COSα=0，W=0说明力对物体没做功3、当α90时，COSα0，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90α≤180时，COSα0，W0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αFS甲答案：ααFS乙答案：π-ααFS丙答案：ααFS丁答案：π-α技巧：寻找“夹角α”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Scosα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。D2、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D4.用与水平面成α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.w1w2B.w1w2C.w1=w2D.无法确定C5.用起重机将质量为ｍ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C6.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WPtPFv2、求瞬时功率ttPFv平均功率和瞬时功率P=Fvcosα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D1、质量m=3kg的物体，在水平力F=6Ｎ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？1v)(122vvv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：互为相反数类型二重力势能的理解及计算例2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：EK=21mv23.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)2211/Jkgms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。21222121mvmvW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206121FWmvJ化学能动能做功传递能量质量10kg的物体放在粗糙的水平面上，μ=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-μmg=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①物体克服重力做功为多少？②合外力对物体做功为多少？③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=5mvo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?Hh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θ角,木箱与水平面间的摩擦系数为μ,求撤掉F后木箱滑行的距离L？F1v0v=0SL=?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10JV=2m/sh=1mFFmgACD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.5JAAB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/2D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-mghD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[]A．功fs量度子弹损失的动能B．功f（s＋d）量度子弹损失的动能C．功fd量度子弹损失的动能D．功fd量度子弹、木块系统总机械能的损失BDSd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+△EPBCDF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。ABvChv2/2g+E/mg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：PkEEE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。v0h1h2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）上升过程中何处重力势能和动能相等？（1）5m(2)2.5m例2：如图所示，半径为R的半圆槽木块固定在水平地面上，质量为m的小球以某速度从A点无摩擦地滚上半圆槽，小球通过最高点B后落到水平地面上的C点，已知AC=AB=2R。求：①小球在B点时的速度？②小球对B点的压力③小球在A点时的速度大小为多少？2、如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球落地前瞬间的机械能为A．mghB．mgHC．mg(h+H)D．mg(H-h)（B）