人教版物理必修2 第七章机械能守恒定律第10节能量守恒定律(共13张PPT)
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向平行于斜面向上,斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作 用下沿斜面移动.已知在金属块移动的过程中,力F做功为32 J,
金属块克重
力势能增加18 J,则在此过程中金属块的( AD )
A.动能减少10 J B.电势能增加24 J C.机械能减少24 J D.内能增加16 J
同,其储存的弹性势能就相同.
例3.(多选)如图所示,一质量为1 kg的小球静止拴接在 一竖直放置的轻弹簧上,弹簧的劲度系数k=50 N/m.现 用一竖直向上的恒力F=20 N作用在小球上,已知重力加
速度g取10 m/s2,则小球向上加速运动的过程中( BD )
A.小球的弹性势能增加4 J B.小球的机械能增加8 J C.小球的动能增加8 J D.小球的末速度为 2 2m / s
[解析] (1)A 从 P 至回到 P 的过程,根据动能定理, 克服摩擦力所做的功为 Wf=������������m������������������. (2)A 从 P 至回到 P 的全过程,根据动能定理得 2μmg(x1+x0)=������������m������������������,解得 x1=������������������������������������-x0.
从能量的角度看,弹簧是储能元件.处理涉及弹簧的能量问题
时,要特别注意: (1)当牵涉弹簧的弹力做功时,由于弹簧的弹力是变力,故一般
不直接采用功的定义式求解.中学阶段通常根据动能定理、机
械能守恒定律或能量守恒定律来间接求解弹簧弹力做的功或
弹簧储存的弹性势能.
(2)弹簧的弹性势能与弹簧的规格和形变程度有关,对同一根 弹簧而言,无论是处于伸长状态还是压缩状态,只要形变量相
电场力做的功
对应不同形式能的变化
定量的关系
动 能的变化 内 能的变化 电势 能的变化
合外力对物体做的总功等于物体
动能的变化量:W外=ΔEk
作用于系统的一对滑动摩擦力
一定做负功,系统内能增加:Wf=ΔE内=-fL
电场力做正功,电势能减少;电
场力做负功,电势能增加:W电=ΔEp
在应用功能关系解决具体问题的过程中:
力之外的力做的 机械 能的变化
重力做正功,重力势能减少;重
力做负功,重力势能增加:WG=ΔEp
弹力做正功,弹性势能减少;弹
力做负功,弹性势能增加:WF=ΔEp
除重力和弹力之外的力做的功
如果为正功,则机械能增加;如果
功
为负功,则机械能减少:W其他=ΔE
不同的力做功 合外力做的功 一对滑动摩擦
力做的总功
(3)A、B 分离时,两者间弹力为零,且加速度相同, A 的加速度大小 是μg, B 的加速度大小也是μg,说明 B 只受摩擦力,弹簧处于原长. 设此时它们的共同速度是 v1,弹出过程弹力做功为 WF, 则 WF-μmg(x1+x0)=0-0, WF-2μmgx1=������������·2m������������������,������������m������������������=μmgx2. 解得 x2=x0-������������������������������������.
高三第一轮复习物理必修二
内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它
只会从一种形式 转化 为另一种形式,或者从 一个物体 转移 到另一个物体,而在转化和转 移的过程中,能量的总量 保持不变 .
不同的力做功 对应不同形式能的变化
定量的关系
重力做的功 重力势能的变化
弹簧弹力做的功 弹性势能的变化
除重力和弹簧弹
摩擦力做功与能量转化的关系
1.静摩擦力做功时,只有机械能的相互转移,不会转化为内能. 2.滑动摩擦力做功的特点
相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将产生 两种可能效果: (1)机械能全部转化为内能; (2)有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移,另外一部分转化
为内能.
例2(多选)如图所示,质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面 上,质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水 平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动. 小物块和小车之间的摩擦力为f,小物块滑到小车的最右端时,小 车运动的距离为x.此过程中,以下结论正确的是 (ABC) A.小物块到达小车最右端时具有的动能为(F-f)(L+x) B.小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fx C.小物块克服摩擦力所做的功为f(L+x) D.小物块和小车增加的机械能为Fx
(1)若只涉及动能的变化,用动能定理分析.
(2)若只涉及重力势能的变化,用重力做功与重力势能变化的关
系分析.
(3)若只涉及机械能变化,用除重力和弹簧的弹力之外的力做功
与机械能变化的关系分析.
(4)若只涉及电势能的变化,用电场力做功与电势能变化的关系
分析.
例1(多选)如图所示,在绝缘的斜面上方存在着匀强电场,电场方
(1)无论是滑动摩擦力,还是静摩擦力,计算其做功时都是用力乘
对地位移. (2)摩擦生热的计算:公式Q=f·x相对中x相对为两接触物体间的相 对位移,若物体在传送带上做往复运动,则x相对为总的相对路程. (3)传送带涉及能量分析,这主要表现为两方面.一是求电动机因 传送带传送物体而多做的功W,我们可以用公式W=ΔEk+ΔEp+Q来 计算,其中ΔEk表示被传送物体动能的增量,ΔEp表示被传送物体 重力势能的增量(如果受电场力要考虑物体电势能的变化),Q表 示因摩擦而产生的热量.二是求物体与传送带之间发生的相对位 移(或相对路程)s.
例4：如图甲所示,自然伸长的轻弹簧左端固定在竖直墙上,右端在O位置. 质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从距O点x0的P点处向左运动,与 弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O'点位置后,A又被弹簧弹回.A离开 弹簧后,恰好回到P点.物块A与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为 g. (1)求物块A从P点出发至又回到P点的过程中克服摩擦力所做的功. (2)求O点和O'点间的距离x1. (3)如图乙所示,若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右 端拴接,将A放在B右边,向左推A、B,使弹簧右端被压缩到O'点位置,然后 从静止释放,A、B共同滑行一段距离后分离.分离后物块A向右滑行的最大 距离x2是多少?
金属块克重
力势能增加18 J,则在此过程中金属块的( AD )
A.动能减少10 J B.电势能增加24 J C.机械能减少24 J D.内能增加16 J
同,其储存的弹性势能就相同.
例3.(多选)如图所示,一质量为1 kg的小球静止拴接在 一竖直放置的轻弹簧上,弹簧的劲度系数k=50 N/m.现 用一竖直向上的恒力F=20 N作用在小球上,已知重力加
速度g取10 m/s2,则小球向上加速运动的过程中( BD )
A.小球的弹性势能增加4 J B.小球的机械能增加8 J C.小球的动能增加8 J D.小球的末速度为 2 2m / s
[解析] (1)A 从 P 至回到 P 的过程,根据动能定理, 克服摩擦力所做的功为 Wf=������������m������������������. (2)A 从 P 至回到 P 的全过程,根据动能定理得 2μmg(x1+x0)=������������m������������������,解得 x1=������������������������������������-x0.
从能量的角度看,弹簧是储能元件.处理涉及弹簧的能量问题
时,要特别注意: (1)当牵涉弹簧的弹力做功时,由于弹簧的弹力是变力,故一般
不直接采用功的定义式求解.中学阶段通常根据动能定理、机
械能守恒定律或能量守恒定律来间接求解弹簧弹力做的功或
弹簧储存的弹性势能.
(2)弹簧的弹性势能与弹簧的规格和形变程度有关,对同一根 弹簧而言,无论是处于伸长状态还是压缩状态,只要形变量相
电场力做的功
对应不同形式能的变化
定量的关系
动 能的变化 内 能的变化 电势 能的变化
合外力对物体做的总功等于物体
动能的变化量:W外=ΔEk
作用于系统的一对滑动摩擦力
一定做负功,系统内能增加:Wf=ΔE内=-fL
电场力做正功,电势能减少;电
场力做负功,电势能增加:W电=ΔEp
在应用功能关系解决具体问题的过程中:
力之外的力做的 机械 能的变化
重力做正功,重力势能减少;重
力做负功,重力势能增加:WG=ΔEp
弹力做正功,弹性势能减少;弹
力做负功,弹性势能增加:WF=ΔEp
除重力和弹力之外的力做的功
如果为正功,则机械能增加;如果
功
为负功,则机械能减少:W其他=ΔE
不同的力做功 合外力做的功 一对滑动摩擦
力做的总功
(3)A、B 分离时,两者间弹力为零,且加速度相同, A 的加速度大小 是μg, B 的加速度大小也是μg,说明 B 只受摩擦力,弹簧处于原长. 设此时它们的共同速度是 v1,弹出过程弹力做功为 WF, 则 WF-μmg(x1+x0)=0-0, WF-2μmgx1=������������·2m������������������,������������m������������������=μmgx2. 解得 x2=x0-������������������������������������.
高三第一轮复习物理必修二
内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它
只会从一种形式 转化 为另一种形式,或者从 一个物体 转移 到另一个物体,而在转化和转 移的过程中,能量的总量 保持不变 .
不同的力做功 对应不同形式能的变化
定量的关系
重力做的功 重力势能的变化
弹簧弹力做的功 弹性势能的变化
除重力和弹簧弹
摩擦力做功与能量转化的关系
1.静摩擦力做功时,只有机械能的相互转移,不会转化为内能. 2.滑动摩擦力做功的特点
相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将产生 两种可能效果: (1)机械能全部转化为内能; (2)有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移,另外一部分转化
为内能.
例2(多选)如图所示,质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面 上,质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水 平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动. 小物块和小车之间的摩擦力为f,小物块滑到小车的最右端时,小 车运动的距离为x.此过程中,以下结论正确的是 (ABC) A.小物块到达小车最右端时具有的动能为(F-f)(L+x) B.小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fx C.小物块克服摩擦力所做的功为f(L+x) D.小物块和小车增加的机械能为Fx
(1)若只涉及动能的变化,用动能定理分析.
(2)若只涉及重力势能的变化,用重力做功与重力势能变化的关
系分析.
(3)若只涉及机械能变化,用除重力和弹簧的弹力之外的力做功
与机械能变化的关系分析.
(4)若只涉及电势能的变化,用电场力做功与电势能变化的关系
分析.
例1(多选)如图所示,在绝缘的斜面上方存在着匀强电场,电场方
(1)无论是滑动摩擦力,还是静摩擦力,计算其做功时都是用力乘
对地位移. (2)摩擦生热的计算:公式Q=f·x相对中x相对为两接触物体间的相 对位移,若物体在传送带上做往复运动,则x相对为总的相对路程. (3)传送带涉及能量分析,这主要表现为两方面.一是求电动机因 传送带传送物体而多做的功W,我们可以用公式W=ΔEk+ΔEp+Q来 计算,其中ΔEk表示被传送物体动能的增量,ΔEp表示被传送物体 重力势能的增量(如果受电场力要考虑物体电势能的变化),Q表 示因摩擦而产生的热量.二是求物体与传送带之间发生的相对位 移(或相对路程)s.
例4：如图甲所示,自然伸长的轻弹簧左端固定在竖直墙上,右端在O位置. 质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从距O点x0的P点处向左运动,与 弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O'点位置后,A又被弹簧弹回.A离开 弹簧后,恰好回到P点.物块A与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为 g. (1)求物块A从P点出发至又回到P点的过程中克服摩擦力所做的功. (2)求O点和O'点间的距离x1. (3)如图乙所示,若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右 端拴接,将A放在B右边,向左推A、B,使弹簧右端被压缩到O'点位置,然后 从静止释放,A、B共同滑行一段距离后分离.分离后物块A向右滑行的最大 距离x2是多少?