2017_2018学年高中物理第七章机械能守恒定律本章优化总结课件新人教版必修2

解析：由题可得，重力做功WG＝1 900 J，则重力势能减少 1 900 J，故C正确、D错误；由动能定理得，WG－Wf＝ΔEk，克 服阻力做功Wf＝100 J，则动能增加1 800 J，故A、B错误． 答案：C
3．(2016· 全国卷Ⅱ· 16)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在 天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q 球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示．将 两球由静止释放．在各自轨迹的最低点( )
解析：由动能定理知，合外力做的功等于物体动能的改变 量，故A正确、C错误；人对物体做的功等于物体机械能的改变 量，B正确；重力做负功，克服重力做的功等于物体重力势能 的增加量，D正确． 答案：ABD
2．(2016· 四川理综· 1)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目 夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑 区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他 克服阻力做功100 J．韩晓鹏在此过程中( ) A．动能增加了1 900 J B．动能增加了2 000 J C．重力势能减小了1 900 J D．重力势能减小了2 000 J
A．P球的速度一定大于Q球的速度 B．P球的动能一定小于Q球的动能 C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
解析：小球从水平位置摆动至最低点，由动能定理得， 1 2 mgL＝ 2 mv ，解得v＝ 2gL ，因Lp<LQ，故vP<vQ，选项A错误； 因为Ek＝mgL，又mP>mQ，则两小球的动能大小无法比较，选项 v2 B错误；对小球在最低点受力分析得，FT－mg＝m L ，可得FT＝ v2 3mg，因mP>mQ，则FTP>FTQ，选项C正确；由a＝ L ＝2g可知， 两球的向心加速度相等，选项D错误． 答案：C
解析：由于滑雪运动员的高度下降了30 m，则重力对滑雪 运动员所做的功为WG＝mgh＝50×10×30 J＝15 000 J，则C正 30 h 确；摩擦力对运动员所做的功为Wf＝－Ff· ＝－200× 1 J sin30° 2 ＝－12 000 J，B错误；由于支持力的方向与运动员的运动方向 始终垂直，则支持力对运动员所做的功为0，D错误；合外力对 运动员所做的功为W＝WG＋WFN＋Wf＝15 000 J＋0－12 000 J＝ 3 000 J，A正确． 答案：AC
2．(多选)物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图 所示，下列表述正确的是( )
A．在0～0.5 s内，合外力的瞬时功率逐渐增大 B．在0～2 s内，合外力总是做负功 C．在0.5 s～2 s内，合外力的平均功率为零 D．在0～3 s内，合外力所做总功为零
解析：A项，在0～0.5 s内，做匀加速直线运动，加速度不 变，合力不变，速度逐渐增大，可知合力的瞬时功率逐渐增 大，故A正确．B项，在0～2 s内，动能的变化量为正值，根据 动能定理知，合力做正功，故B错误．C项，在0.5 s～2 s内，因 为初、末速度相等，则动能的变化量为零，根据动能定理知， 合力做功为零，则合力做功的平均功率为零，故C正确．D项， 在0～3 s内，初、末速度均为零，则动能的变化量为零，根据 动能定理知，合力做功为零，故D正确． 答案：ACD
4．如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为R ＝0.5 m，平台与轨道的最高点等高，一质量m＝0.8 kg的小球从 平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进 入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为53° ，已知sin53° ＝ 0.8，cos53° ＝0.6，g取10 m/s2，试求：
2．应用动能定理的注意事项 (1)明确研究对象和研究过程，找出始、末状态的速度． (2)对物体进行正确的受力分析(包括重力、弹力等)，明确 各力的做功大小及正、负情况． (3)有些力在运动过程中不是始终存在，若物体运动过程中 包含几个物理过程，物体运动状态、受力等情况均发生变化， 则在考虑外力做功时，必须根据不同情况，分别对待． (4)若物体运动过程中包含几个不同的物理过程，解题时， 可以分段考虑，也可视为一个整体过程，列出动能定理表达式 求解． (5)动能定理公式两边每一项都是标量，因此动能定理是一 个标量方程．
(2)瞬时功率的计算方法 ①利用公式P＝F· vcosθ，其中v为t时刻的瞬时速度． ②P＝F· vF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度． ③P＝Fv· v，其中Fv为物体受的外力F在速度v方向上的分 力．
(3)机车启动的两种模型 ①处理此类问题，两个公式必不可少： P＝Fv和F－Ff＝ma. ②分析时应注意a、F、P、v四个物理量间相互联系、相互 制约关系． ③抓住由启动到匀速运动的临界条件F＝Ff，即汽车达到最 大速度的条件． ④明确是功率恒定还是牵引力恒定，找准方法求解牵引力 做功和位移．
3．灵活选用机械能守恒定律的表达式 (1)从守恒的角度来看，系统初、末两个状态的机械能相 等，表达式为E初＝E末．选用这个表达式时，要注意选择合适的 零势能参考平面，并说明其位置． (2)从能量转化的角度来看，动能的增加量等于势能的减少 量或动能的减少量等于势能的增加量，表达式为ΔEk＝－ΔEp. 这个表达式的优点是不用选择零势能参考平面，而且解决 多个物体组成的系统机械能守恒问题很方便．
专题二
功能关系及能量守恒定律的应用
1．几种常见的功能关系 (1)合外力做功等于物体动能的改变： 即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk.(动能定理) (2)重力做功等于物体重力势能的减少： 即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少： 即W弹＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. (4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物 体机械能的改变，即W其他力＝E2－E1＝ΔE.
第七章 机械能守恒定律
本 章 优 化 总 结
专题整合提升 专题一 功和功率的计算
1．功的计算 (1)定义法：W＝Flcosθ，适用于恒力做功问题． (2)利用功率求功：W＝Pt，适用于功率恒定不变的情况． (3)利用动能定理或功能关系求功．
2．功率的计算 (1)平均功率的计算方法 W ①利用 P ＝ t . ②利用 P ＝F·v cosθ，其中 v 为物体运动的平均速度，F为 恒力．
内部文件，请勿外传
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(3)从A到圆弧最低点，根据机械能守恒定律，有： 1 2 1 2 2R＋2mv0 2mv1＝mg· 代入数据解得：v1＝ 29 m/s 答案：(1)3 m/s (2)1.2 m (3) 29 m/s
[对点训练] 1．(多选)一质量为m＝50 kg的滑雪运动员由某一高度无初 速沿直线下滑，经测量可知出发点距离底端的高度差为h＝30 m，斜坡的倾角大小为θ＝30° ，该运动员在下滑的过程中所受 的摩擦力大小为Ff＝200 N，重力加速度为g＝10 m/s2.则( ) A．合力对运动员所做的功为3 000 J B．摩擦力对运动员所做的功为12 000 J C．重力对运动员所做的功为15 000 J D．支持力对运动员所做的功为15 000 3 J
(1)小球从平台上的A点射出时的速度大小v0； (2)小球从平台上的射出点A到圆轨道入射点P之间的水平距 离L； (3)小球到达圆弧轨道最低点时的速度大小；
解析：(1)小球从A到P的高度差为：h＝R(1＋cos53° ) 从A到P是平抛运动，根据分运动公式，有： vy 1 2 h＝2gt ，vy＝gt，tan53° ＝v 0 联立并代入数据解得：v0＝3 m/s (2)从A到P是平抛运动，根据分位移公式， 有L＝v0t 联立并代入数据解得：L＝1.2 m
(3)从能量转移的角度来看，A物体机械能的增加量等于B物 体机械能的减少量，表达式为ΔEA增＝ΔEB减． 这个表达式常用于解决两个或多个物体组成的系统的机械 能守恒问题．
[对点训练] 1．(多选)某人将重物由静止开始举高h，并使物体获得速 度v，则下列说法中正确的是( ) A．物体所受合外力对它做的功等于物体动能的增加 B．此人对物体做的功等于物体动能和重力势能的增加量 C．物体所受合外力做的功等于物体动能和重力势能的增 加量 D．克服重力所做的功等于物体重力势能的增加量
3．一质量为5 000 kg的汽车，以额定功率由静止启动，它 在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发动机额定功率 为50 kW.则汽车在此路面上行驶的最大速度为( ) A．5 m/s B．7 m/s C．8 m/s D．10 m/s
解析：当汽车以额定功率行驶时，做加速度减小的加速运 动，当加速度减到零时，速度最大，此时牵引力等于阻力，即F ＝Ff＝kmg＝0.1×5 000×10 N＝5 000 N；此时的最大速度为： P 50×1 000 vm＝F＝ 5 000