人教版高中物理必修二机械能守恒定律
人教版高中物理必修二第七章-机械能守恒定律-知识点归纳
第七章《机械能守恒定律》知识点总结一、功1概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。
功是能量转化的量度。
2条件:. 力和力的方向上位移的乘积3公式:W=F S cos θW ——某力功,单位为焦耳(J )F ——某力(要为恒力),单位为牛顿(N ) S ——物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m )θ——力与位移的夹角4功是标量,但它有正功、负功。
某力对物体做负功,也可说成“物体克服某力做功”。
当)2,0[πθ∈时,即力与位移成锐角,功为正;动力做功; 当2πθ=时,即力与位移垂直功为零,力不做功; 当],2(ππθ∈时,即力与位移成钝角,功为负,阻力做功; 5 功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W 总=W1+W2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法:方法1:先求出合外力,再利用W=Flcos α求出合外力的功。
方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
1概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力(或物体)做功的快慢。
2公式:tW P =(平均功率) θυc o s F P =(平均功率或瞬时功率)3单位:瓦特W4分类:额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率实际功率:指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P 实≤P 额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化,采用的基本公式是P=Fv 和F-f = ma 6 应用:(1)机车以恒定功率启动时,由υF P =(P 为机车输出功率,F 为机车牵引力,υ为机车前进速度)机车速度不断增加则牵引力不断减小,当牵引力f F =时,速度不再增大达到最大值m ax υ,则f P /max =υ。
(2)机车以恒定加速度启动时,在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +,速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加,当额定P P =时,F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大,直至f F =时,汽车便达到最大速度m ax υ,则f P /max =υ。
人教版高中物理必修第2册 第八章机械能守恒定律 第1节功与功率
分析: 实际功率不一定总等于额定功率,大多数情况下输出的实际功率都比额定
功率小,但在需要时,短时间也可以输出更大的功率。题目中说“受到的阻力不变”,
表明本题对于较低速度行驶时发动机的输出功率只要求估算。
例 发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率
为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度.在
D.由P=Fv可知,当发动机功率一定时,牵引力与速度成反比
解析:
A错:功率与做功的时间无直接关系。
B错:据P= 能计算出一段时间内平均功率的大小,不能求出任意时刻的瞬时功率。
W
t
C错:当牵引力一定时,根据P=Fv知,汽车发动机的功率与速度成正比。
D对:由公式P=Fv可知,当汽车输出功率一定时,牵引力与汽车的速度成反比。
W Fl cos
(2)先求出各个力所做的功,再求其代数和.
W1 F1l cos1
W2 F2 l cos 2
W W1 W2 F1l cos1 F2 l cos 2
例 一个质量150kg的雪橇,受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力,大小为500N,在水
W 0
一、功
1、定义:
力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移的夹角余弦这三者的乘积.
2、公式: = (适用于恒力做功)
3、单位: 国际单位:焦耳(J) 1 J=1 N×1 m=1N·m
4、标量:遵从代数运算法则。
注意:功的一般表达式运用要注意两点
①力必须是恒力
(1)当
0 90 时,W > 0,力对物体做正功;
2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《功与功率》
教学设计:2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《功与功率》教学目标(核心素养)1.物理观念:理解功的概念及其计算公式,掌握功率的定义及其物理意义,能够区分功的正负与力对物体做功的效果。
2.科学思维:通过实例分析,培养学生运用功和功率的概念解决实际问题的能力,提升逻辑推理和抽象思维能力。
3.科学探究:经历功和功率概念的建构过程,体验科学探究的基本方法,培养观察、测量、计算和分析数据的能力。
4.科学态度与责任:激发学生对物理现象的好奇心和探索欲,培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神,认识功和功率在日常生活和工程技术中的应用价值。
教学重点•功的概念、计算公式及正负判断。
•功率的定义、物理意义及计算公式。
教学难点•理解功是能量转化的量度,掌握功的正负与力对物体做功效果的关系。
•区分瞬时功率与平均功率的概念,理解其在实际问题中的应用。
教学资源•多媒体课件(含功和功率的概念示意图、实例分析动画等)。
•实验器材(如弹簧秤、刻度尺、秒表等,用于测量力和位移,计算功和功率)。
•教材、教辅资料及网络资源。
教学方法•讲授法:系统讲解功和功率的概念及其计算公式。
•演示法:利用实验或多媒体演示,直观展示功和功率的计算过程。
•讨论法:组织学生讨论功和功率的应用实例,促进思维碰撞。
•练习法:通过例题和练习题,巩固学生对功和功率概念的理解和应用能力。
教学过程导入新课•生活实例导入:展示一段工人用锤子钉钉子的视频,提问:“工人为什么需要用力敲击锤子?这个过程中能量是如何转化的?我们如何量化这种能量转化的多少?”引导学生思考功的概念,引出新课。
新课教学1.功的概念•讲解功的定义:功是力与在力的方向上发生位移的乘积,即W=Fs cosθ,解释各符号的含义(F为力,s为位移,θ为力与位移之间的夹角)。
•强调功是标量,但有正负之分,正负表示力对物体做功的效果(使物体动能增加为正功,减少为负功)。
•通过实例分析(如推车上坡、拉动物体等),引导学生理解功的正负判断方法。
高中物理必修二第七章—7.8机械能守恒定律
⑵W=-3.2 J
例题13:在一个半径为R的半圆形轨道上端固定一个 小定滑轮,一根轻绳跨过定滑轮两端分别系着质量 分别为m1、m2可视为质点的小物块,如图所示。 释放轻绳,m1将从半圆形光滑轨道的顶端沿轨道由 静止下滑。求m1经过轨道最低点时的速度。
⑴试推导出第二宇宙速度的表达式。
⑵若要发射一颗距离地面的高度h=R的卫星,求该卫
星的发射速度。
(1)v2
2gR;(2)v0
3gR 2
强调:卫星在某轨道运行的线速度为v,则在该轨
道处脱离地球的速度为运行速度的√2倍。
资料:第三宇宙速度的推导,地球以30km/s的速度绕
太阳运动,地球上的物体也随着地球以这个速度绕太阳
A、子弹射入木块过程中,A、B系统的机械能守恒
B、子弹射入木块过程中,A、B系统的机械能不守恒
C、木块压缩弹簧的过程中,B、C系统的机械能守恒
D、木块压缩弹簧的过程中, A、B、C组成的系统机 械能守恒。
例题4:如图所示,小球自a点由静止自由下落,到b 点时与弹簧接触,到c点时弹簧被压缩到最短,若 不计弹簧质量和空气阻力,在小球由a→b→c的运 动过程中:( AD )
⑵守恒是针对某个特定的系统而言的。当过程中外界 (即外力)对系统(或系统对外界)做的总功不为零时, 即有能量的进、出系统时,系统的机械能就不守恒。
⑶守恒是机械能守恒,不是能量守恒。当过程中系统的 内力做功,使机械能与其它形式的能量有相互转化时, 系统机械能将不守恒。
⑷下列情况机械能不守恒:系统内有滑动摩擦力、电磁 力做功;系统内有动力装置(人、机械)做功;系统内 物体之间发生有动能损失的非弹性碰撞。
A.物体在A点具有的机械是:12 mv 2 mgH
新人教版高中物理必修2课件第七章机械能守恒定律1追寻守恒量--能量7.2功
【补偿训练】 1.用50 N的力拉一个质量为10 kg 的物体在水平地面 上前进,如图所示若物体前进了10 m,如果物体与水平 面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做了多少功 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2) ( )
A.
(1)小孩与雪橇整体的合力所做的功。 (2)对小孩与雪橇整体的拉力所做的功与摩擦力所做的 功。
【思维·建模】
【解析】(1)2 s内雪橇的位移为:
l= 1 at2= 1×0.5×22 m=1 m,
2
2
小孩与雪橇整体所受合力为:F合=ma=40×0.5 N=20 N
合外力对雪橇做的功为:W合=F合l=20×1 J=20 J
(2)拉力F做功为:WF=Flcos α=60×1×0.8 J=48 J 摩擦力做的功为: W=Ff W合-WF=20 J-48 J=-28 J。 答案:(1)20 J (2)48 J -28 J
任务2 计算变力做功的四种方法
方法 转换法
以例说法
用力F把小球从A处缓慢拉到B
处,F做功为WF,则有: WF-mgl(1-cos θ)=0, 得WF=mgl(1-cos θ)
功,C错误;轮胎受到地面的支持力竖直向上,而轮胎的 位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,支 持力不做功,D错误。
【规律方法】判断力做正、负功的方法 (1)根据力F和物体位移l方向的夹角α判断——常用于 恒力做功的情形。 (2)根据力与物体瞬时速度方向的夹角θ判断——常用 于曲线运动的情形。
1.动能:物体由于_运__动__而具有的能量。 2.势能:相互作用的物体凭借其_位__置__而具有的能量。 3.能的转化:在伽利略的理想斜面实验中,小球的_势__ _能__和__动__能__可以相互转化。
人教版高中物理必修第2册 第8章 机械能守恒定律 3 动能和动能定理
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第八章 机械能守恒定律
问题 (1)物体在运动过程中受几个力作用?做功情况怎样? (2)从A点到C点,物体初、末状态的动能各是多少? (3)求从A点到C点过程中物体克服摩擦力做的功? 【答案】(1)物体受重力、轨道支持力、摩擦力三个力作用.在圆弧 轨道上运动时,重力做正功,支持力不做功,摩擦力做负功.在水平轨 道上运动时,重力、支持力不做功,摩擦力做负功. (2)物体由A点从静止滑下,最后停在C点,初、末状态的动能都是 零. (3)设克服摩擦力做功为Wf.根据动能定理mgR-Wf=0,故Wf=mgR.
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第八章 机械能守恒定律
物体的动能会小于零吗? 【答案】不会 动能总大于或等于零.
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第八章 机械能守恒定律
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第八章 机械能守恒定律
【解析】子弹的质量 m1=20 g=0.02 kg,故子弹的动能为 Ek1=12m1v21= 12×0.02×6002=3 600 J;鸵鸟的动能为 Ek2=12m2v22=12×80×102=4 000 J, 则可知鸵鸟的动能较大,故 A 正确,B、C、D 错误.
用下,从P点运动到Q点,水平拉力F做的功为W2.已知θ=30°,则W1和
W2大小关系为
人教版高中物理必修第2册 第八章 机械能守恒定律 4.机械能守恒定律
• b.如图8.4-5乙所示,各接触面光滑,A自B上端自 由下滑的过程中,只有重力和A、B间的弹力做功,A、 B组成的系统机械能守恒。但对A来说,B对A的弹力做 负功,这个力对A来说是外力,A的机械能不守恒。
•主题探究二 机械能守恒定律的应用
•【重难释解】 • 1.机械能守恒定律的不同表达式
机械能守恒定律
表达式
物理意义
从不同状态看 从转化角度看 从转移角度看
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2或 初状态的机械能等于末状态的机
E初=E末
械能
Ek2-Ek1=Ep1-Ep2或 动能的增加量等于势能的减少量 ΔEk=-ΔEp
• ③结论:这一事实说明某个量是守恒的,在物理学上 我们把能这量个量叫能作_____或者____。 • (2)动能与势能的相互转化
• ①动能与重力势能间的转化:只有重力做功时,若重
力做正功,则__________转化为动能;若重力做负功,则
_____重转力化势为能 重力势能。
动能
• ②动能与弹性势能间的转化:只有弹簧的弹力做功时,
()
×
• (2)通过重力做功,动能和重力势能可以相互转化。
√
()
• (3)物体的机械能一定是正值。
×
()
• 3.想一想
•毛泽东的诗词中曾写到“一代天骄,成吉思汗……弯弓射 大雕”。试分析在弯弓射雕过程中,涉及机械能中哪些能 量之间的转化?
•提示:箭被射出的过程中,弓的弹性势能转化为箭的动能; 箭上升的过程中,箭的动能转化为重力势能;箭下落的过 程中,箭的重力势能转化为动能。
人教版高中物理必修第2册 第八章 4 机械能守恒定律
时它的速度是v1,经过一段时间后,物体下落到高度为h2的另一位置B,这时
它的速度是v2。物体受到重力和曲面支持力的作用,因为支持力方向与运
动方向垂直,支持力不做功,所以,只有重力做功,用W表示这一过程中重力
1
1
2
做的功,由动能定理知,W= 2 − 1 2 。
角度看
或ΔEA=-ΔEB
系统只有A、B两物体时,A
增加的机械能等于B减少的
机械能
零势能面
不必选零
势能面
2.应用机械能守恒定律解题的步骤
迁移应用
例2 (2021山东青岛高一检测)小丽同学用实验研究“圆珠笔的上跳”,一支可
伸缩的圆珠笔,内有一根弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出。
手握笔杆,使笔尖向上,小帽抵在桌面上,在压下后突然放手,笔杆将竖直向
(2)1.55
m/s
解析 (1)圆珠笔弹簧的弹性势能减小,转化为圆珠笔的动能,离开桌子后,圆
珠笔减少的动能转化成圆珠笔增加的重力势能,圆珠笔运动到最高点时,圆
珠笔的重力势能最大,动能为零。
1
(2)由机械能守恒定律得:mgh= 0 2 ,代入数据得 v0=1.55 m/s。
2
变式训练2 以10 m/s的速度将质量为m的物体从地面上竖直向上抛出,若忽
现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧
的长度变为2L(未超过弹性限度),重力加速度为g,则在圆环下滑到最大距
离的过程中(
)
A.圆环的机械能守恒
B.弹簧的弹性势能增加了 √3 mgL
再减小,只是初、末状态相等。
1.伽利略斜面实验
2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《机械能守恒定律》
教学设计:2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《机械能守恒定律》教学目标(核心素养)1.物理观念:理解机械能的概念,掌握机械能守恒定律的内容及条件,能够识别机械能守恒的系统和过程。
2.科学思维:通过案例分析,培养学生运用机械能守恒定律解决物理问题的能力,提升逻辑推理和问题解决能力。
3.科学探究:通过实验或模拟实验,观察机械能转化与守恒的现象,体验科学探究的过程,培养观察、记录、分析数据的能力。
4.科学态度与责任:激发学生对物理学的兴趣,培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神,认识机械能守恒定律在日常生活和工程技术中的应用价值。
教学重点•机械能守恒定律的内容、表达式及条件。
•运用机械能守恒定律解决物理问题。
教学难点•理解机械能守恒的条件,即只有重力或弹力做功时,机械能守恒。
•复杂情境下机械能守恒定律的应用。
教学资源•多媒体课件(含动画演示机械能转化、守恒过程)。
•实验器材(如单摆、滚摆、斜面、小球等,用于演示机械能守恒实验)。
•教材、教辅资料及网络资源。
教学方法•讲授法:系统讲解机械能守恒定律的基本概念、内容和条件。
•演示法:利用实验或多媒体演示,直观展示机械能转化与守恒的现象。
•讨论法:组织学生讨论机械能守恒定律的应用实例,促进思维碰撞。
•探究法:引导学生设计实验方案,探究机械能守恒定律的适用性。
教学过程导入新课•生活实例导入:展示过山车在轨道上运动的视频,提问:“过山车在运动过程中,哪些能量在变化?它们之间有何关系?”引导学生思考能量守恒的思想,引出机械能守恒的概念。
新课教学1.机械能的概念•复习动能、重力势能和弹性势能的概念。
•引入机械能的概念:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
•举例说明不同情况下物体机械能的组成。
2.机械能守恒定律的提出•分析实例(如自由落体、平抛运动、单摆运动等),引导学生观察机械能的变化特点。
•提出疑问:在什么情况下,物体的机械能保持不变?•引出机械能守恒定律:在只有重力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。
7-8-2 机械能守恒定律的应用-高中物理课件(人教版必修二)
(2)系统间的相互作用力做功,不能使其它形式的能参与和机械能的 转换。系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能。
系统间的相互作用力分为三类: 刚体产生的弹力:比如轻绳的弹力,斜面的弹力,轻杆产生的弹
则 Ek1 , 0
Ek
2
, 1
2
mv2
Ep1, mgl(1 cos ) Ep2 0
由于该运动过程机械能守恒,则 Ek2 Ek1 Ep1 Ep2
解得 v 2gl(1 cos )
【例】以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出,则: ⑴物体上升的最大高度是多少? ⑵上升时在何处重力势能和动能相等?(阻力忽略)
新课标导学
几种常见的机械能守恒的物理模型
必修② · 人教版
物理情境
做抛体运动的物体(不计空气阻力)
如图,不计空气阻力,小球来回摆动 过程
研究对象 物体
做功或能量转化情况 只有重力做功
结论 运动过程中物体的机械能守恒
小球
只有重力做功(绳的拉力不做功) 小球摆动过程中,机械能守恒
如图,不计空气阻力,小球来回摆动 过程
分析:对M、m和细绳所构成的系统,受到外界四个力的作用。 它们分别是:M所受的重力Mg,m所受的重力mg,斜面对M的支持力N, 滑轮对细绳的作用力F。
M、m的重力做功不会改变系统的机械能,支持力N垂直于M的 运动方向对系统不做功,滑轮对细绳的作用力由于作用点没有位移 也对系统不做功,所以满足系统机械能守恒的外部条件,系统内部 的相互作用力是细绳的拉力,拉力做功只能使机械能在系统内部进 行等量的转换也不会改变系统的机械能,故满足系统机械能守恒的 外部条件。
高中物理必修二人教版2019第8章机械能守恒定律本章整合
① = (求恒力的功)
求功的三种方法 ② = (为平均功率)
③动能定理
概念:功跟做功所用时间的比值
功率
平均功率: =
=
公式: =
瞬时功率: =
二、机械能
①动能: =
机
②重力势能: = (为物体相对参考平面的高度)
(3)落地时,重物的速度v'=ωR,对于重物开始
下落至落地的过程,由机械能守恒定律得
2
m'gh= m'v' +4× mv2
'+
解得 h=
'
(ωR)2。
科学思维 多物体的机械能守恒问题分析技巧
1.对多物体,一般用“转化法”和“转移法”来判断其机械能是
否守恒。
2.注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关
力做竖直向下的减速运动,设水对他的阻力大小恒为2 600
N,g取10 m/s2,那么在他减速下降2 m的过程中,下列说法正确
的是( B )
A.他的动能减少了5 200 J
B.他的重力势能减少了1 200 J
C.他的机械能减少了4 000 J
D.他的机械能保持不变
解析:在运动员减速下降2 m的过程中,运动员受重力和阻力,
关系得损失的机械能为Q=μmgcos θ·s=0.5×10×0.8×2.0 J
=8 J,选项D错误。
科学思维 功能关系的选用原则
1.若只涉及动能的变化,则用动能定理分析。
2.若只涉及重力势能的变化,则用重力做功与重力势能变化
的关系分析。
【变式训练4】 在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员
高中物理必修2-机械能守恒定律
机械能守恒定律知识集结知识元机械能守恒定律知识讲解一、机械能1.内容:物体的动能和势能(包括:重力势能和弹性势能)之和.2.表达式:E=E k+E p.3.机械能的理解:(1)机械能是状态量;标量,单位为焦耳;数值有正负(2)相对性:势能具有相对性(须确定零势能参考平面),同时,动能也具有相对性(与所选参考系有关),故机械能具有相对性.二、机械能守恒定律1、内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变.2、表达式:E k+E p=Ek+Ep.3、适用对象:系统.4、适用条件:只有系统内的重力或弹力做功,其他力不做功或做功的代数和为0.5、解题的基本步骤:(1)明确所选取的研究对象(物体或系统)(2)分析研究对象的受力情况及各力做功情况,判断是否符合机械能守恒的条件.(3)恰当地选取参考平面,确定研究对象在研究过程的初、末状态的机械能(包括动能和势能).(4)根据机械能守恒定律列方程,进行求解.例题精讲机械能守恒定律例1.下列说法正确的是()A.物体所受合力不为零,则其速度一定不为零B.物体所受合力不为零,则其速度方向一定发生变化C.合外力对物体做了功,物体的速度一定发生变化D.合外力对物体不做功,物体的机械能一定不变例2.下列说法正确的是()A.物体处于平衡状态时,机械能一定守恒B.物体的机械能守恒时,一定只受重力作用C.不计空气阻力,小孩沿滑梯匀速滑下过程中机械能守恒D.不计空气阻力,被投掷出的铅球在空中运动过程中机械能守恒例3.关于机械能守恒,下列说法正确的是()A.做自由落体运动的物体,机械能一定守恒B.人乘电梯加速上升的过程,机械能守恒C.物体必须在只受重力作用的情况下,机械能才守恒D.物体以g的加速度竖直向上做匀减速运动例4.如图所示,一根长为L,重为G的均匀软绳悬于O点,若将其下端向上提起使绳双折,至少要做功()A.GLB.C.D.例5.如图所示,质量相同的两物体a和b,用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质滑轮两侧,b在水平粗糙桌面上。
人教版高中物理必修二第八章机械能守恒定律功 与 功 率
【思考·讨论】 下面三种情境中,人是否对物体做功?
(物理观念)
(1)举重运动员举着杠铃不动。 (2)一人在水平地面上匀速搬运一盆花。 (3)小孩拉箱子沿水平地面向右运动一段位移。
提示:(1)杠铃没有发生位移,举杠铃的力对杠铃不做功 。 (2)搬花盆的力与花盆的位移垂直,人对花盆不做功。 (3)箱子在拉力的方向上发生了一段位移,拉力对箱子 做了功。
【典例示范】 水平路面上有一辆汽车向左运动,车厢内有一个固定
斜面,一个人坐在斜面上,车与人始终相对静止。下列 说法正确的是 ( )
A.汽车匀速行驶时,斜面对人的支持力不做功 B.汽车减速行驶时,斜面对人的支持力做负功 C.汽车减速行驶时,斜面对人的摩擦力一定做负功 D.汽车加速行驶时,斜面对人的摩擦力一定做正功
【规律方法】判断力做正、负功的方法 (1)根据力F和物体位移l方向的夹角α 判断——常用于 恒力做功的情形。 (2)根据力与物体瞬时速度方向的夹角θ 判断——常用 于曲线运动的情形。
如图所示:
①若夹角θ 是锐角,力做正功。 ②若夹角θ 是钝角,力做负功。 ③若夹角θ 是直角,力不做功。
【母题追问】 1.(多选)在【典例示范】情境中,若车厢内的斜面改为水 平面,人坐在水平面上,车与人始终相对静止。则下列说法 正确的是 ( ) A.汽车匀速行驶时,水平面对人的支持力不做功 B.汽车减速行驶时,水平面对人的支持力做负功 C.汽车减速行驶时,水平面对人的摩擦力一定做负功 D.汽车加速行驶时,水平面对人的摩擦力一定做正功
(2)瞬时功率。 ①大小:某一时刻功率的瞬时值,能精确地描述做功的 快慢。 ②意义:表示_某__一__瞬__时__做功的快慢程度,对应的是某一 时刻(或某一位置)。
一 功的含义和正负判断 1.做功的两个条件:做功的力和物体在力的方向上发生 的位移,两个条件缺一不可。 2.决定功大小的因素:由功的公式W=Flcosα 可得,功的 大小决定于做功的力的大小及受力物体在力的方向上 发生的位移大小,与物体的质量大小、物体所处环境、 物体的运动状态等因素无关,即力做功具有独立性。
高中物理必修二人教版2019第8章机械能守恒定律1功与功率
A.W1=W2
B.W1<W2
C.W1>W2
D.无法确定
答案:A
解析:由题意可知W=Fl,力F对物体所做的功W只与F、l有
关,与物体的运动情况及接触面的粗糙程度等均无关,故答案
为A。
知识点二 功率的定义式和计算式
问题引领
如图所示,用吊车将一辆坦克从码头上吊起
装上舰船。
(1)将质量为m的坦克匀速吊起,坦克在时
第八章
机械能守恒定律
1.功与功率
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
随 堂 练 习
课标定位
1.理解功与功率的概念,会运用功与功率的公式求解相关问
题。
2.掌握汽车启动问题的分析方法。
素养阐释
1.通过功、功率的学习,形成物理观念。
2.通过推导P=Fv及相关公式的运用,掌握科学思维的方法。
由 v=at 得这一过程维持的时间
t= = . s=16 s。
(3)当汽车以额定功率启动达到2 m/s的速度时,牵引力
×
'
F'= =
N=3×104 N,
由牛顿第二定律得汽车的加速度
'-
a'=
=
× -×
×
m/s2=5 m/s2。
科学思维 机车启动问题中几个物理量的求法
(2)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。
答案:(1)18 W (2)36 W
2
解析:(1)物体的加速度 a= =
m/s2=2 m/s2
t=3 s 内物体的位移 l=at =×2×32 m=9 m
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机械能守恒定律
1.物体在运动过程中,克服重力做功50J,则()A.重力做功为50J B.物体的重力势能减少了50J
C.物体的动能一定减少50J D.物体的重力势能增加了50J
2.一物体做匀速圆周运动,有关功和能的说法正确的是()A.物体所受各力在运动中对物体都不做功
B.物体在运动过程中,机械能守恒
C.合外力对物体做的总功一定为零
D.重力对物体可能做功
3.一人站在阳台上,以相同的速率分别把三个球竖直向下抛出、竖直向上抛出、水平抛出,不计空气阻力,则()
A.三个小球落地时,重力的瞬时功率相同
B.从抛出到落地的过程中,重力对它们做功的平均功率相同
C.从抛出到落地的过程中,重力对它们做功相同
D.三个小球落地时速度相同
4.如图所示,M >m,滑轮光滑轻质,空气阻力不计,则M在下降过程中()
A.M的机械能增加B.m的机械能增加
C.M和m的总机械能减少D.M和m的总机械能守恒
5.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入沿泥潭中,如果把在空中下落的过程称为过程I,进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ,则()
A.过程I中钢珠动能的增量等于过程I中重力所做的功
B.过程Ⅱ中钢珠克服阻力做的功等于过程I中重力所做的功
C.过程Ⅱ中钢珠克服阻力做的功等于过程I和Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和
D.过程Ⅱ中损失的机械能等于过程I中钢珠所增加的动能
6.某物体做自由落体运动,下落的时间为总时间的一半时,动能为E k1,下落的距离为总高度的一半时,动能为E k2,那么E k1和E k2的大小关系是()
A.E k1 = E k2B.E k1 > E k2C.E k1 < E k2D.无法确定
7.上端固定的一根细线下悬挂一摆球,摆球在空气中摆动,摆动的幅度越来越小,对于此现象,下列说法中正确的是()
A.摆球的机械能守恒B.能量正在消失
C.摆球的机械能正在减少,减少的机械能转化为内能
D.只有动能和重力势能的相互转化
8.一个质量为m 的滑块,以初速度v 0沿光滑斜面向上滑行,当滑块从斜面底端滑到高度为h 的地方时,滑块的机械能是 ( ) A .
2021mv B .mgh C .20
21mv + mgh D .2
02
1mv -mgh 9.粗细均匀U 型管内装有同种液体,开始使左右两边液面高度差为h (左高右低),管中液体总长度为
4h ,后来让液体自由流动,当两液面高度相等时,左侧液面下降的速度为 ( )
A .8gh/
B .6gh/
C .4gh/
D .2gh/
10.从距离水平地面高为H 的A 点,以v 0斜向上抛出一质量为m 的石块,已知v 0与水平方向的夹角为
θ,不计空气阻力,则石块达到的最大距地高度为( )A .g v 220 B .g v 2sin 220θ
C .g v H 2sin 220θ+
D .g
v H 2cos 22
0θ
+
11.质量为M 的光滑半球形碗,放在粗糙水平面上,一质量为m 的物体从碗边静
止释放,如图所示,物体在碗内运动的过程中,碗始终静止不动,则碗对地面的最小压力为________,最大压力 为______________.
12.如图所示,绕过定滑轮的绳子,一端系一质量为10kg 的物 体A ,另一端被人握住,最初绳沿竖直方向,手到滑轮距离 为3m.之后人握住绳子向前运动,使物体A 匀速上升,则在 人向前运动4m 的过程中,对物体A 作的功为 . (绳的质量、绳与滑轮摩擦、空气阻力均不计) 13.如图所示,光滑的弧形轨道BC 与粗糙的水平轨道AB 相切,AB 长为10m ,
BC 足够高,一物体以v 0 = 10m/s 的速度从A 点出发,最后恰好又停在A 点,求: (1) 物体与水平轨道的动摩擦因数; (2) 小球在倾斜轨道BC 上的最大高度.
14.某人在离地10m 高处用10m/s 的速度竖直上抛一个质量为1kg 的物体(不计空气阻力,以地面为
参考平面),试问:
(1) 此人对物体做的功;
(2) 在离地什么高度时物体的动能等于重力势能.(g=10m/s 2)
15.如图所示,一根伸长的轻质细线,一端固定于O点,另一端拴有一质量为m的小球,可在竖直平面内绕O点摆动,现拉紧细线使小球位于与O点在同一竖直面内的A 位置,细线与水平方向成30°角,从静止释放该小球,当小球运动至悬点正下方C 位置时,承受的拉力是多大?
16.如图所示,两个物体的质量分别为M和m(M >m),用细绳连接跨在半径为R的光滑半圆柱的两端,连接体由图示位置从静止开始运动,当m到达半圆柱顶端时,刚好脱离表面,求:
(1)m到达圆柱顶端的速度;
(2)M与m的比值.
17.如图所示,一轻质弹簧竖直固定于地面上,弹簧上端连接一质量为m的重物,静止时弹簧压缩量为d,现给重物施加一竖直向下的力,使弹簧的压缩量为4d,稳定后撤去外力.已知重物通过原平衡
位置时的速度为dg
8,求弹簧被压缩d时的弹性势能.9,弹簧恢复到原长时重物的速度为dg
18.如图所示,光滑斜面的倾角为30°,顶端离地面高度为0.2m,质量相等的两个小球A、B,用恰好等于斜面长的细绳子相连,使A在斜面底端,现把B稍许移出斜面,使它由静止开始沿斜面的竖直边下落,求:
(1)当B球刚落地时,A球的速度;
(2)B球落地时后,A球还可沿斜面运动的距离.(g=10m/s2)
12.200J
13.(1) μ= 0.25 (2) h = 2.5m 14.(1) W = 50J (2) 7.5m 15.F = 3.5mg 16.(1) v = gR (2) M :m = 3:(π—1)
17.E p =
2
1
mgd 18.(1) v = 1m/s (2)l = 0.1m .。