高中物理 1.2《功和能》课件 鲁科版必修2

θ
解： 设物体从底端上行至最高点，
阻最为 当力高1它θ30功点问的00的为物题斜W体动W1 非面5机非0具，能械有底有减能端表1少W5沿现非01为J0斜初0势4J面能5动时J向E能，p,对上的机这作一一械匀过物能程减体损，1速40从2失5 J运J倾了动角30，J， 根物据体功继能原续理上：升至最高位置时，它的重力势
※非重力弹力功量度机械能的变化： W非Et E0
※非重力弹力功=0时机械能守恒： 0 Et E0
功能原理
F
60
M
60
WFScos501 32 3J
2
2
=75J
问题 某人用F=100N的恒力，通过 定滑轮将物体M拉上斜面，如图所示. 恒力F的方向与斜面成60°若物体沿斜 面运动了1m,则人所做的功为 __1_5_0____J.
解：
A
H
B
S
θ
由动能定理：
m gHm gS00,
H tan
S
题目 如图所示，AB和CD是两个斜面，其上部足够长， 下部分别与一个光滑的圆弧面相切，圆弧的圆心角1为2 0 ，半 径R=2.0 m，一物体在离圆弧最低点h=3.0 m处以速度v0=4.0 m/s 沿斜面向下运动，若物体与斜面间动摩擦因数为μ=0.02，求物 体在AB和CD斜面上（除圆弧）总共能经历多长路程？
S 3m
解： 到达题D目处一的传货送箱装速置度示为意如图，其中传送带经过AB区域时是
水未平画的出v ，）经，N过经 1过BCLC区D域区时域变时为是圆倾弧斜形的（，圆AB弧和由C光D都滑与模B板C形相成，
切．现将大量T 的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送 带应上用，动放能置定时理初：速度为零，经传送带运送到D处，D和A的高度
解： 物体最终不能离开圆弧而在BC
间往复，机械能守恒为mgR/2,由
几何关系知D与C(B)的高度差
H2.0m
A
对物体，从以初速度下滑到在 BC间往复，机械能变为mgR/2,
O
由动能定理
120
B
m gHm gSsin6001 2m v0 2
S 280 m
D C
题目 一封闭的弯曲的玻璃管处于竖直平面内，其中充
能W增非加了Ek0___E_p__E_p___1_0；5然J 后物体又沿斜面
下 撞返回，滑底无回端能至时量出W损发非 失点E，并p 物与Ek体一1 又垂Ek沿直1 斜斜60面面J向的上挡运板动碰， 物 大 再次体 值上第是行二至__最次__高_上处__升 ，_阻_过_力_程功J.中由 重130力00 势 W能6非0 增1 加W非的1 最18J
多长？⑶若车所受阻力与重力成正比， 此车在装上2×103 kg货物后额定功率保 持不变，它在这条公路上行驶1 h，最多 能走多远？
由动能定理 W (f m g s in)s E k
由功能原理
W 非fsE
则有
Ek2 Ek1
E2 E1
s2 s1
s2
s１
Ek1 E1
Ek2 E2
W W非
F F合 非
W 差相经微为计机 为邻相小N轮 其后．N h两对滑轴中的．m 这箱于动处木Wg 稳装h 的传）的摩箱定 置可距送．摩W 运工由对离带已擦摩 用作电每为静知． 动时动W 个止在求L能传．机摩 放，一电定送每带 上且段动理带个动1 2 水以相机：速N 箱，平后当的m 度子传带也长平不在送不时均N 变A带再间输处 T ，与滑出T1 投C内轮动功L D放共子段（率2 后运间上忽，送无各略在小相箱经到货对等B达箱C滑距B段的动排之时数，列前的目不，已
F N F 浮 m gc o s m g c o s
由动能定理
m gL sin m gL cos1 2m vB 2
v B 2 g lsin c o s 22 m /s
⑵木块最终应停止在B处，由动能定理
2 m g L s i n m g L s i n m g L c o s 0
水平面夹角为30°，放手后当滑块抵达斜
面底端时的速度大小是多少？
O
A 30°
45°
h B
W摩W2摩 12NmNT1L2
由上解得：
W机
NmghN12
T2
L2
题目 如图所示，固定的斜面倾角45°
，在其顶端装有小定滑轮O，细绳的一端与
水平面上的滑块A连接，此绳跨过定滑轮O
后于另一端系一物体B，其质量与A相等．
斜面高h，滑轮及绳质量不计，不计一切摩
擦，先用手使A静止在图示位置，此时绳与
则由动能定理：W非1 Ek1 Ep1 E p 42 J
问题 如图所示,在斜面上B点以40J的初 动能下滑,经过A点时动能减少10J，机械能 损失了30J，到达斜面底端时刚好停止运动, 现让该物体从斜面底端沿斜面上滑,要能到 达B点,则物体的初动能至少为____2_0_0 _J___J.
B
A
问题 质量为m的物体沿高h的斜面下
求功三思路
⑴用功的公式 WFScos
⑵由功率定义式
P W t
⑶由功能关系推算
※外力（可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其它力）做 的总功量度动能的变化：
WEkt Ek0 动能定理
※重力功量度重力势能的变化： WG Epg0 Epgt
※弹力功量度弹性势能的变化： WQ Epq0 Epqt
势能定理
滑，停止在与斜面顶点的水平距离为S处，
若接触面动摩擦因数处处相同，证明：
摩擦力的功大小 Wf=mgh；动摩擦因数
μ=h/S．
f
证明⑴——由动能定理
mghWf 00,
h mg
Wf=mgh
f1
证明⑴——由动能定理
S
m g h m g c o s s in h h m g S h c o t 0 0
F
60
M θ
v1 F1
v2
F2
如图所示，一物体在水平力F1作用下在水
P=Fv 平P0面，上若作F该1 速物度体为在v斜1的向匀上速的运力动F，2作F用1的下功F，1率在为同 F 可能 一水F平地 面上作速度为2 v2的匀速运动，F地F2的功 率（（也AB））为FFP202可，可能则能mg小下小因于列于小FF说F211于法c，，o中svFv11正α一不1<确定可F的小能1是于小v于2 v2 mg 故v > v （C） F2不可能小于F1 ， v1不可能小于v2
s
由WfmhsghWf mgS
一个有用的推论
物体沿斜面下滑时克服摩擦力做的 功大小相当于同一物体沿同样摩擦因数 的水平投影面运动时摩擦力的功.
题目 如图所示，物体从左边斜面上A处无初速 滑下，沿轨道一直滑到右边斜面上的B点停止，设摩 擦系数处处相同，转角处撞击不计，AB连线与水平
成θ角，则物体与接触面间的动摩擦因数为__t_a_n_．
（D） F2不可能小于F12， v11一定小于v2
定功率加速,所受阻力f
v
额定功率P0
定功率减速,所受阻力f / / 定牵引力F加速,加速度a
v
v
Leabharlann Baidu
vm
O
vm
P0 f
vn
vn
tO
vn
P0 f
vm
v
m
tO
t
vm
P0 F
f
P0 ma
题目 一辆汽车质量为3 t，发动机额 定功率90 kW，在一条水平公路上行驶时 能达到的最大速度为25 m/s，求：⑴它在 运动中受到的阻力（恒定）是多大？⑵ 若汽车从静止开始以a=0.8 m/s2的加速度 做匀加速运动，它能保持加速的时间有
满某种液体，内有一块密度为液体密度一半的木块，从管的 A端由静止开始运动。木块和管壁间的动摩擦因数μ=0.5，管 两臂长AB=BC=L=2 m，顶端B处为一小段光滑圆弧，两臂与 水平面成α=37°角，如图所示，求：⑴木块从A到达B点的 速率；⑵木块从开始运动到最终静止经过的路程。
B
A
C
解： ⑴木块所受浮力F浮=2mg,管壁支持力