机械能和能源总复习课件

高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中第四章机械能和能源复习高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中第四章机械能和能源功功率功功的概念功的计算变力做功功率功率的概念Ｐ＝ＦＶ机车启动能重力势能弹性势能动能动能定理功能关系能量守恒机械能守恒能源定律及表达式守恒条件实验能量守恒定律能源的开发与利用增减EE高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中求变力做功的方法1、平均法：适用于力是均匀变化2、微元法：力与速度的夹角保持不变xFW·相xFW·3、用功率求功：机车启动问题tPW·4、图象法：已知F—X图象面SW5、动能定理：已知始末态的动能KEW＝6、功能关系：已知始末态的动能PEW＝－7、等效法：已知始末态的动能21WW＝返回高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中机动车启动的两种方式功率：vFP瞬时功率：瞬vFPtWP平均功率：tWPt/sV(m/s)VmF=fP=Pma=0t/sV(m/s)VmF=fa=0P=PmFfP=PmV1高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中动能定理的应用变力做功动能定理21222121mvmvW合功力位移动能速度多过程短暂过程受力分析状态分析过程分析谁做功过程分析表示动能抓始末态表示总功合力做功恒力做功高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中合力的功等于动能的变化重力功等于重力势能的变化量PGE--EEWP2P1kE-EEWk1k2合弹力功等于弹性势能的变化量PE--EEWP2P1弹功、能关系功是能量变化的量度除重力、弹力外,其它力做功等于机械能的变化机机机其它－＝EEEW21一对滑动摩擦力所做的总功等于摩擦产生的热量QxfWf相＝·高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中用功能关系解决问题的流程：受力分析运动过程分析是否只有重力（弹力）做功始末状态的动能和势能应用机械能守恒定律↓否应用动能定理是↓重力系统弹簧系统混合系统哪些力做功大小、正负总功和始末状态的动能高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中在只有动能和势能发生相互转化时，机械能的总量保持不变2112222121mvmghmghmvE1=E2位置：能的转化增加的动能等于减小的势能2121222121mghmghmvmv末位置机械能等于初位置机械能机械能守恒定律：机械能守恒定律的表达式：物体A减小的机械能等于B增加的机械能增机减机BAEE高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中例1、用一水平力拉着一物体运动相同的位移，第一次在光滑水平面上，第二次在粗糙水平面上，则两次力所做的功()A．两次一样大B．第二次较大C．第一次较大D．无法比较例2、在粗糙水平地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次斜向上拉，第二次斜向下推，两次力的作用线与水平方向的夹角相同，力的大小相同位移大小也相同，则两次力所做的功()A．两次一样大B．第二次较大C．第一次较大D．无法比较AA高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中1.重力做功与路径无关,仅取决于始末点的位置。2.滑动摩擦力和空气阻力做的功＝力和路程的乘积。两种特例例3.把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量是m，所受空气阻力是f,则物体从被抛出到落回抛出点的全过程中（）A重力做功为零B重力做功是2mghC空气阻力做功为零D空气阻力做功为－fhA(GWmghh是始末两点的高度差）(fWfss是路程而不是位移）高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中1、汽车上坡时，若保持功率不变,司机要（退、进）档？速度（增大、减少）？2、起重机在竖直方向匀速吊起某物体时，为什么功率大的，速度快？退减少高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中例4：汽车发动机的额定功率为60kw，汽车质量为5t，汽车在水平路上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中例5、一辆汽车始终以额定功率行驶，下面说法正确的是（）A．汽车的速度越大，所需牵引力越大B．牵引力与汽车速度无关C．因为功率不变，所以速度和牵引力都不变D．速度最大时，牵引力一定最小例6、汽车在恒定的功率下，由静止沿平直公路运动，对于它的v一t图象，下图中正确的是（）DC高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中2、一学生用力踢质量为1kg的足球，使球从静止开始以10m/s的速度水平飞出，设人踢球时对球的平均作用力为200N，球在水平方向上运动了20m，则该学生对球做的功是()A、50JB、100JC、200JD、4000J优点1：解决瞬时力做功，而用W=FSCOSa无法求解。A优点2：解决变力做功，而用W=FSCOSa无法求解。高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中4、在离地面一定高度处，以相同的动能向各个方向抛出多个质量相同的小球，这些小球到达地面时，有相同的A、动能B、速度C、速率D、位移vvv0As1s2优点3：解决曲线运动问题比牛顿定律解题更简洁方便AC高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中5、如图，一质量为m的铁球从离地面H高处自由下落，陷入沙坑h深处，求沙子对铁球的平均阻力？Hh优点4：用动能定理解决多过程动力学问题，可化繁为简，比牛顿定律解题更简洁方便Hhfmgh高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中7、两个物体A、B的质量之比为mA：mB=2：1，二者动能相同，它们和水平桌面的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为（）A、sA：sB=2：1B、sA：sB=1：2C、sA：sB=4：1D、sA：sB=1：46、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度为2m/s，则下列说法中错误的是()〔g取10m/s2〕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10J、BB高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中8水平恒力F作用在物体上，物体在光滑水平面上沿力的方向移动s距离，恒力做功为,物体获得的动能为.若该恒力作用在同一物体上，物体在粗糙水平面上移动相同距离，恒力做功为,物体获得的动能为.则（）B．C．D．A．C高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中9、一物体做变速运动时，下列说法正确的是()[]A、合外力一定对物体做功，使物体动能改变B、物体所受合外力一定不为零C、合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D、物体加速度一定不为零BD10、在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个物块由静止获得相同的动能，那么可以肯定（）A、水平拉力相等B、两物块质量相等C、两物块速度变化相等D、水平拉力对两物块做功相等D高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中Ep=0Ep=0Ep=0桌面厚度忽略不计pEmghh是物体相对参考平面的高度。重力势能的大小和零势能面的选取有关。重力势能是标量，但有正负之分。重力势能是物体和地球组成的系统共有的。重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中1、在下列的物理过程中，机械能守恒的有A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程B．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程D．从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统（BD）Avv高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中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）高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中3、跳伞运动员从高空下落时，在他张伞后，所受的空气阻力等于运动员和伞的总重力时，运动员具有的机械能：A．动能、势能和总机械能都不变B．重力势能减少，动能增加，总机械能不变C．重力势能减少，动能不变，总机械能减少D．重力势能不变，动能为零，总机械能不变（C）高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中1、如图，放在斜面上的物体，一端与劲度系数k=400N/m的弹簧相连，施以沿斜面向上的力拉弹簧的上端，作用点移动10cm时物体开始滑动，继续缓慢拉弹簧，当物体位移为0.4m时，求拉力所做的总功。F18J例题：高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中一辆汽车以速度v1沿倾斜坡路向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，沿此坡路向下匀速行驶的速度为v2，若汽车以同样的功率在水平路面匀速行驶时，假设所受阻力不变，在水平路面行驶的车速是多少？21212vvvvv高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中如图所示，质量分别为m1和m2的可当作质点的小球（m1m2），用细绳相连后跨在半径为R的光滑圆柱体上，先用手托住m1使之静止而绳刚好拉直，放手后，两球开始运动，求：当m2运动到圆柱体的最高点A点的过程中，m1、m2总的重力势能变化量。m2m1RAgRmgRmEp212)21(试问：此时两球的速度为多大？高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中ABC高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中如图所示，把一根内壁光滑的细管弯成圆弧形状，且竖直放置，一个小球从管口Ａ的正上方h1高处自由下落，小球恰能到达最高管口Ｃ处，若小球从管口Ａ的正上方h2处自由下落，则它能从管口Ａ运动到管口Ｃ又落回管口Ａ．试求：h1与h2的比值是多少？34ＡＣＲＯh15421hh高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中4、如图所示，ABC和ABD为一两个光滑固定轨道，ABE在同一水平面上，C、D、E同一竖直线上，D点距水平面的高度为h，C点的高度为2h一滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出。⑴求滑块落到水平面时，落点与E点是的距离XC和XD；⑵为实现XCXD,v0应满足什么条件？ghghvxc4420ghghvxD2220ghvgh640h2hCDEBAv0高中物理·必修2第四章机械能和能源会理一中如图所示，半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零，试求CD段的长度。甲乙DC2)(5rRlCD