第一篇:第七章机械能守恒定律复习学案(高一用)课件
《第七章 机械能守恒定律》知识点、题型归类分析
一.功
1.功是力的空间积累效应。它和位移相对应(也和时间相对应)。做功的两个因素:力,沿力的方向的位移。
功的定义式:W = FLcosα。在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。当0F做正功,当2时,2时,F不做功,当时
2,F做负功。这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。2.会判断正功、负功或不做功。判断方法有:
① 用力和位移的夹角α判断 ② 用力和速度的夹角θ判断
③ 用动能的变化判断.巩固练习:
1.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带处于静止状态,则传送带对物体做功情况可能是()A.始终不做功
B.先做负功后做正功 C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功 拓展:(1)若传送带以图示方向匀速运转动,情况如何?(2)若传送带逆时针运动,情况又如何?
2.如图所示,轻杆长1m,其两端各连接质量为1kg的小球,杆可绕距B端0.2m处的轴O在竖直平面内自由转动,轻杆由水平从静止转至竖直方向,A球在最低点时的速度为3m/s。求:(1)求B球在最高点的速度?
2(2)判断杆的弹力分别对A,B球做正功还是负功?(g取10m/s)
3.了解常见力做功的特点:(1)重力做功和路径无关,只与物体始末位置的高度差h有关:即WG = mgh,当末位置低于初位置时,WG>0,即重力做正功;反之则重力做负功。
(2)滑动摩擦力做功与路径有关。当某物体在一固定平面上运动时,滑动摩擦力做功的绝对值等于摩擦力与路程的乘积。
(3)在弹性限度范围内,弹簧做功与始末状态弹簧的形变量有关系。(4)斜面上的弹力做功和摩擦力做功问题。巩固练习:
3.如图所示,小物块A位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,从地面上看,小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力()A.垂直于接触面,做功为零 B.垂直于接触面,做功不为零 C.不垂直于接触面,做功为零 D.不垂直于接触面,做功不为零 4.一质量为m的物体放在斜面上,斜面倾角为θ,如图所示。现设法让斜面沿水平面向左做加速度为a的匀加速运动,物体m相 对斜面保持静止状态。当斜面和物体移动的距离为s时,斜面对物体 的支持力和摩擦力所做的总功为多大? 5.如图所示,DO是水平面,AB是斜面。初速为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。如果斜面改为AC,让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零,则物体具有的初速度(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零。)()
A.大于v0
B.等于v0 C.小于v0 D.取决于斜面的倾角
(5)滑轮系统拉力做功的计算方法:当牵引动滑轮两根细绳不平行时,但都是恒力,此时若将此二力合成为一个恒力再计算这个恒力的功,则计算过程较复杂。但若等效为两个恒力功的代数和,将使计算过程变得非常简便。巩固练习:
6.一质量为m的物体放在光滑水平面上,绳跨过滑轮与水平方向成α角,用大小为F的力拉物块,如图所示,使物块从A位置前进了距离S到达B位置,求:这一过程中拉力对物块所做的功。
4.一对作用力和反作用力做功的特点:
牛顿第三定律指出了作用力和反作用力之间的关系:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,由于这两个物体的运动状态不一定相同,即在同一时间内两个物体发生的位移不一定相等,因此,作用力和反作用力做的功不一定相同。
(1)一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零(2)一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。巩固练习:
7.在光滑的水平轨道上有二个小球A和B,开始时A、B两球分别以不同的初速度相对运动,vA=10m/s,vB= 4m/s,A、B两球间的距离为L(足够大),A、B两球间存在相互作用的恒定斥力F。若经时间t后,F对A球做的功为-10J,则在同样时间内反作用力F对B球做的功为()
A.一定等于+10J
B.一定等于-10J
C.可能等于+5J
D.可能等于-5J
5.求变力做功的几种方
W=FLcosa只能用于恒力做功情况,对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用,现对变力做功问题进行归纳总结如下:
(1)等值法:即若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以通过计算该恒力的功,求出该变力的功。而恒力做功又可以用W=FLcosa计算,从而使问题变得简单。巩固练习:
8.如图所示,定滑轮至滑块的高度为h,已知细绳的拉力为F(恒定), 滑块沿水平面由A点前进至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为和.求滑块由A点运动到B点过程中,绳 的拉力对滑块所做的功.(2)微元法:当物体在变力作用下作曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,且力与位移的方向同步变化,可用微元法将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和。巩固练习:
9.某人用一个始终与速度方向一致的水平力F推车沿半径为R的 圆周运动一周,则此人做的功为多少?
(3)平均力法:如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化时,可用力的算术平均值(恒力)代替变力,利用功的定义式求功。巩固练习:
10.用铁锤将一铁钉击入木块,设木块对铁钉的阻力与铁钉钉入木块内的深度成正比。在铁锤击第一次时,把铁钉钉入木块内的深度为d,问击第二次时,能击入多深?(设铁锤每次做功相等,铁钉重力忽略不计)
(4)图象法:F-L图象的面积表示力F对物体做的功
(5)能量转化法求变力做功:功是能量转化的量度,已知外力做功情况可计算能量的转化,同样根据能量的转化也可求外力所做功的多少。因此根据动能定理、机械能守恒定律、功能关系等可从能量改变的角度求功。
① 用动能定理求变力做功:表达式:W外=ΔEK = Ek2 - Ek1,W外可以理解成所有外力做功的代数和,如果我们所研究的多个力中,只有一个力是变力,其余的都是恒力,而且这些恒力所做的功比较容易计算,研究对象本身的动能增量也比较容易计算时,用动能定理就可以求出这个变力所做的功。
② 用功能原理求变力做功:功能原理的内容是:系统所受的外力和内力(除重力和弹力外)所做功的代数和等于系统机械能的增量,如果这些力中只有一个变力做功,且其它力所做的功及系统的机械能的变化量都比较容易求解时,就可用功能原理求解变力所做的功。③ 用公式W = Pt求变力做功
二.功率 1.(1)功率的物理意义:描述做功快慢的物理量。(2)功率的定义式:PW,所求出的功率是时间t内的平均功率。t(3)功率的计算式:P = Fvcosα,其中α是力与速度间的夹角。该公式有两种用法: ① 求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小,v取瞬时值,对应的P为F在该时刻的瞬时功率;
② 当v为某段位移(时间)内的平均速度时,则要求这段位移(时间)内F必须为恒力,对应的P为F在该段时间内的平均功率。(4)重力的功率可表示为PG = mgvy,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积.巩固练习: 11.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态下摆,到达竖直状态的过程中如图所示,飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是()A.一直增大
B.一直减小 C.先增大后减小
D.先减小后增大
2. 汽车的两种加速问题:汽车从静止开始沿水平面加速运动时,有两种不同的加速过程,但分析时采用的基本公式都是:P = Fv和F-Ff = ma
(1)以恒定功率加速。由公式P = Fv和F-Ff = ma知,由于P恒定,随着v的增大,F必将减小,a也必将减小,汽车做加速度不断减小的加速运动,直到F=Ff,a=0,这时v达到最大值vmPmPm。可见以恒定功率加速是加速度减小的加速运动。这种加速FFf过程发动机做的功只能用W = Pt计算,不能用W = FL计算(因为F为变力)。
(2)以恒定牵引力(加速度)加速。由公式P = Fv和F-Ff = ma知,由于F恒定,所以a恒定,汽车做匀加速运动,而随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到额定功率
Pm,功率不能再增大了。这时匀加速运动结束,其最大速度为,vmPmPmvm,FFf此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程发动机做的功只能用W=FL计算,不能用W=Pt计算(因为P为变功率)。巩固练习:
12.质量为m=5×103kg的汽车在水平路面上行驶,阻力是车重的0.1倍,让汽车保持额定功率P0=60kw由静止开始运动,请回答以下问题:
(1)经过时间t=1s,速度为v1=4m/s,求此时的加速度a1(2)当汽车的加速度为a2=1m/s2时,求汽车的速度v2(3)求汽车所能达到的最大速度vm
13.质量为m=5×103kg的汽车在水平路面上行驶,阻力是车重的0.1倍,汽车的额定功率P0=60kw,让汽车以加速度a0=1m/s2由静止开始运动,请回答以下问题:(1)求汽车所能达到的最大速度vm
(2)求汽车做匀加速直线运动的最长时间?(3)求在t1=2s 和t2=7s时汽车的实际功率?
(4)求速度为v1=2m/s 和v2=8m/s时汽车的加速度?
三.动能定理及机械能守恒定律
1.机械能:动能和势能统称为机械能。(1)动能:物体由于运动而具有的能, Ek12mv。2(2)势能:物体由于被举高或者发生弹性形变而具有的能。
重力势能Ep = mgh,弹性势能Ep12kx 2机械能中的重力势能是一个相对值,只有选定了零势能参考面才有物体相对于零势面的重力势能。在机械能守恒关系式中初、末两状态的机械能应相对于同一参考面。2.动能定理(1)内容:合外力对物体所做的功,等于物体动能的变化。(2)表达式:W总=ΔEK = Ek2 - Ek1
(3)W总的两种计算方法:W总 = F合Lcosθ,W总 = W1 + W2 + W3 +、、、、、、(4)应用时注意:
① 明确研究对象,研究过程,找出初末态的速度情况。② 对物体进行正确的受力分析(包括重力),明确各力做功的大小及正负情况。
③ 若②中物体运动过程中包含几个不同物理过程,解题时可以分段考虑,也可以视为一个整体过程,列出动能定理求解。
题型1.用动能定理解决变力做功和曲线运动问题
例1:质量为M的跳水运动员从高为H的跳台上以速率v1跳起,入水时速率为v2,则跳起时运动员做多少功?在从跳水到入水平过程中,空气阻力做的功是多少?
例2:质量为3000t的火车,以额定功率自静止出发,所受阻力恒定,经过103 s行驶12 km达最大速度vmax=72 km/h,试分析:(1)火车运动性质;(2)火车的额定功率;(3)运动中所受阻力。
例3:质量为m的物体由1圆弧轨道顶端从静止开始释放,如图所示,A为轨道最低点,4A与圆心O在同一竖直线上,已知圆弧轨道半径为R,运动到A点时,物体对轨道的压力大小为2.5mg,求此过程中物体克服摩擦力做的功。(提示:此过程重力做功为mgR)
题型2.动能定理对多过程的分析
例4: 质量m=lkg的物体静止在高为h=4m的水平桌面上,物体与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2.现对物体施加一个水平推力F,F=20N.F推物体在位移s1=4m时撤去F,物体又滑行s=1m飞出桌面.求:物体落在水平地面上时的速度大小.(g取10m/s2)
题型3.用动能定理求解路程 例5:一小球自h=2m的高度由静止释放,与地面碰撞后反弹的高度为3h/4.设碰撞时没有动能的损失,小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变,且以后每碰撞地面一次弹起的高度为碰前高度的3/4.求:
(1)小球受到的空气阻力是重力的多少倍?(2)小球运动的总路程.
3.机械能守恒定律
(1)内容:在只有重力或者弹力做功的物体系统内,动能与势能相互转化,而总的机械能保持不变。
(2)表达式:mgh1 + mv12/2 = mgh2+ mv22/2(3)理解
A.对机械能守恒定律成立条件的理解关系到能否正确应用该定律,从以下两个方面理解: ① 从力做功的角度理解机械能守恒定律成立的条件。
对某一物体,若只有重力或弹簧的弹力做功,其它力不做功,则该物体的机械能守恒。② 从能量转化的角度理解机械能守恒定律成立的条件。
对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变成其它形式的能(如没有热能产生),则系统的机械能守恒。B.对于机械能守恒定律中“守恒”的理解。
正确理解机械能守恒定律中“守恒”的涵义,对于正确写出守恒的数学表达式十分重要,同时对守恒的理解不同,其对应的数学表达式也不同。对守恒的理解主要有以下三种:
①
所谓守恒即系统的初态的总机械能E1等于末态的总机械能E2,其相应的数学
表达式为:E1=E2,即:mgh1 + mv12/2 = mgh2+ mv22/2 ② 系统的机械能守恒可理解为系统的能量只在动能和重力势能之间相互转化。系统重力势能的变化量和系统动能的变化量数值大小相等,即ΔEp=-ΔEk。
③ 如果系统由A、B两个物体组成,对于机械能守恒可理解为系统的机械能只在A、B两物体之间相互转化,A物体的机械能的变化量和B物体的机械能的变化量数值大小相等,即ΔEA=-ΔEB。
(4)机械能守恒定律的应用
A.物体运动中的机械能守恒:如自由落体运动、竖直上抛运动,平抛运动,斜抛运动等。B.变质量问题中的机械能守恒
C.多物体组成的系统的机械能守恒问题 D.弹簧问题中的机械能守恒 4.功能关系
(1)常见力做功与能量变化的对应关系
① 重力做功:重力势能和其他能相互转化
② 弹簧的弹力做功:弹性势能和其他能相互转化 ③ 滑动摩擦力做功:机械能转化为内能
④ 电场力做功:电势能与其他能相互转化
⑤ 安培力做功:电势能和其它形式能相互转化
⑥ 合外力做功:动能和其他形式能之间的转化
⑦ 重力、弹力外的其他力做功:机械能和其他形式能之间的转化(2)功是能量的转化的量度:W=ΔE 巩固练习:
14.如图1所示,一轻弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一高度且 弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点的过程中()A.重物的重力势能减少; B.重物的重力势能增加; C.重物的机械能不变; D.重物的机械能减少。
15.游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则()A.下滑过程中支持力对小朋友做功 B.下滑过程中小朋友的重力势能增加 C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
16.滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动, 当它回到出发点时速率为v2, 且v2< v1若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,则()A.上升时机械能减小,下降时机械能增大。B.上升时机械能减小,下降时机械能也减小。C.上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方。D.上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方。
17.如图,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A处固定质量为2m的小球;B处固定质量为m的小球,支架悬挂在O点,可绕过O点与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时OB与地面相垂直,放手后开始运动.在无任何阻力的情况下,下列说法中正确的是()
A.A球到达最低点时速度为零
B.A球机械能减小量等于B球机械能增加量
C.B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动的高度 D.当支架从左向右回摆时,A球一定能回到起始高度
综合训练:
1.如下图所示,质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v运动.已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离为L,子弹进入木块的深度为s.若木块对子弹的阻力为恒定的f,则下列关系式中正确的是()1122Mv
B.fs=mv 2211112222C.fs=mv0-(m+M)v
D.f(L+s)=mv0-mv
2222A.fL=2.质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球小球受到空气的阻力作用,设在某一时刻小球通过轨道的最低点。此时绳子的拉力为7mg,此后小球继续做圆周运动,恰好到达最高点,在这过程中小球克服空气阻力作的功为()A.111mgR
B.mgR
C.mgR
D.mgR 4323.静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力F作用下,沿x轴方向运动,力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图所示,图线为半圆.则小物块运动到x0处时的动能为()7 A.0 B.C.4Fmx0 D.
2x0 4
4.如图所示,水平传送带A、B间距离为10m,以恒定的速度1m/s匀速传动。现将一质量为0.2 kg的小物体无初速放在A端,物体与传送带间滑动摩擦系数为0.5,g取10m/s2,则物体由A运动到B的过程中传送带对物体做的功为()A.零
B.10J
C.0.1J
D.除上面三个数值以外的某一值
5.一个人站在15米高的台上,以10m/s的速度抛出一个0.4kg的物体。求:(1)人对物体所做的功。(2)物体落地时的速度。
6.半径R20cm的竖直放置的圆轨道与水平直轨道相连接。如图所示。质量为m50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁冲上去,如果A经过N点时的速度v14m/s,A经过轨道最高点M时对轨道的压力为0.5N,取g10m/s2. 求:小球A从N到M这一段过程中克服阻力做的功W.
7.如图所示,在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为m的小球,杆可绕无摩擦的轴O转动,使杆从水平位置无初速释放摆下。求当杆转到竖直位置时,轻杆对A、B两球分别做了多少功?
8.质量为m的球由距地面高为h处无初速下落,运动过程中空气阻力恒为重力的0.2倍,球与地面碰撞时无能量损失而向上弹起,球停止后通过的总路程是多少?
9.如图所示,光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触,直径BC竖直,圆轨道半径为R一个质量为m的物体放在A处,AB=2R,物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动,当物体运动到B点时撤去水平外力之后,物体恰好从圆轨道的定点C水平抛出,求水平力?
10.如图所示,AB和CD是半径为R=1m的1/4圆弧形光滑轨道,BC为一段长2m的水平轨道质量为2kg的物体从轨道A端由静止释放,若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为0.1.求:
(1)物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度;(2)物体最终停F来的位置与B点的距离
第二篇:机械能守恒定律学案
机械能守恒定律学案
思考:
1、前面我们学习了动能和重力势能、弹性势能,它们各是如何定义的?它们的大小各由什么决定?
2、动能定理的内容和表达式是什么?
3、重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系? 讨论下述物理情景能量是如何转化的?
A.运动员投出铅球
B.皮球从一定高度自由下落到地面后又被弹起 实验演示:
思考题一:
如图(1)所示,一个质量为m的物体自由下落,经过高度为h1的A点时速度为v1,下落到高度为h2的B点时速度为v2,试写出物体在A点时的机械能和在B点时的机械能,并找到这二个机械能之间的数量关系.(1)思考题二:
如图(2)所示,一个质量为m的物体做平抛运动,经过高度为h1的A点时速度为v1,经过高度为h2的B点时速度为v2,写出物体在位置A、B时的机械能的表达式并找出这二个机械能之间的关系.
(2)思考题三:
一个物体以初速度V1从光滑斜面顶端A开始下滑,斜面高h1,当它下滑到离水平面高h2时的B点速度为V2,写出物体在位置A、B时的机械能的表达式并找出这二个机械能之间的关系.
讨论:
1、位置A、B时的机械能的表达式存在什么关系?
2、上述三种运动有什么相同和不同之处?
3、通过上面三个例子,你认为要使在位置A、B时的机械能的表达式成立的条件是什么?
机械能守恒定律:
1、条件:
2、对条件理解:
3、结论:
拓展:放开被压缩的弹簧,可以把跟它接触的小球弹出去,在这个过程中,能量是如何转化的?类比地,你能得到在这个过程中机械能守恒的条件吗?
机械能守恒定律更为全面的表述:
本节知识小结:
1.动能和势能统称为机械能
2.机械能守恒定律:
①在只有重力做功的条件下,物体的动能和重力势能相互转化,但机
械能的总量保持不变
机②在只有弹力做功的条件下,物体的动能和弹性势能相互转化,但机
械械能的总量保持不变
能
守3.机械能守恒的条件: 恒①系统内只有重力或只有弹力做功
定②系统内的摩擦力不做功,一切外力都不做功
律121 4.表达式:mv2mgh2mv12mgh1
EKEPEEEP
作业:课本 P130 :(1)、(2)(作业本上交)
同步作业本《机械能守恒定律》 2211
第三篇:机械能守恒定律导学案
第四节 《机械能守恒定律》导学案
【学习目标】
1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化。2.理解机械能守恒定律的内容,知道其含义和适用条件。
3.在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能应用机械能守恒解决实际问题。【重点难点】
重点:
1、机械能
2、机械能守恒定律以及含义和适用条件 难点:机械能守恒定律以及含义和适用条件
【知识回顾】
1、动能:
2、重力势能:
3、弹性势能:
4、动能定理:
【新课教学】
[学生活动]:碰鼻实验:如图所示,把悬挂重球拉至鼻尖 由静止释放,实验者立于原位不动,小球来回摆动。小球 会撞上鼻子吗?
探究点
一、机械能:
1、概念:_______能和______能(包括______势能和______势能)统称为机械能。
2、表达式:
3、机械能具有相对性,是______。(填标量或者矢量)
探究点
二、动能与势能的相互转化
1、如图所示,蹦床运动员在训练中被竖直向上抛出(见教材第79页图4-4-1): 运动员在空中上升的过程,重力对运动员做______,运动员的重力势能____,动能_____;运动员的______能转化成了_____能。
运动员在空中下降的过程,重力对运动员做______,运动员的重力势能____,动能_____;运动员的______能转化成了_____能。
2、如图所示,飞流直下的瀑布:(见教材第79页图4-4-2)
水飞流而下的过程,重力对水做______,水的重力势能____,动能_____;水的______能转化成了_____能。
3、人弯弓射箭:
人弯弓射出箭的过程,弓的弹力对箭做______功,弹性势能______,箭的动能______,弓的______能转化成了箭的_____能。
4、你还能举出动能和势能的相互转化的例子吗? 【小结】以上实例表明,通过_______做功或________做功,机械能可以从一种形式转化成另一种形式。
探究点
三、机械能守恒定律
1、机械能守恒定律的理论推导:
以小球的自由落体为例:设一个质量为m的小球自由下落,经过高度为h1的B点时速度为v1,下落到高度h2为的C点时速度为v2,选地面为参考平面。在自由落体运动中,小球只受到重力作用,重力做正功。小球从B处下落到C处,用我们学过的动能定理以及功的定义求重力做的功,推导出小球在B处的机械能和C处的机械能的关系:
引导1:请写出推导过程:
引导2:根据推导的结果用文字叙述应该是什么?
2、机械能守恒定律
①、内容:在只有_______做功的情形下,物体的_______与_______发生相互转化,而机械能的总量保持不变。
②、表达式: ③、守恒条件:
【例1】、下列实例中的物体的机械能守恒是()
A、跳伞员利用降落伞在空中匀速下落 B、抛出的篮球在空中运动(不计阻力)
C、用细绳系着的小球在竖直平面内做圆周运动 D、用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升 【例2】、一跳水运动员站在h=10m的高台上做跳水表演,已知运动员跳离跳台时速度 V0=5m/s,求运动员落至水面时速度v的大小,忽略运动员身高的影响和空气阻力。2(g=10m/s)
【归纳小结】应用机械能守恒定律解题的一般步骤:
[练习]:
1、(单选)关于机械能是否守恒的叙述,正确的是()A.做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B.做加速运动的物体机械能不可能守恒
C.合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒 D.只有重力对物体做功时,物体机械能一定守恒
2、(单选)如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,则小球落到地面前瞬间的机械能为()A.mgh
B.mgH C.mg(H+h)D.mg(H-h)拓展:若以地面为参考平面,则为()
3、一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下,斜面高1米,长2米。不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大?
4、如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小的坡度。电车进站时要上坡,出站时要下坡,如果坡高2 m,电车到a点时速度是7 m/s,此后便切断电动机的电源,不考虑电车受的摩擦力。
(1)探究这种设计方案的优点;
(2)电车到a点切断电源后,能不能冲上站台?如果能冲上,它到达b点时的速度是多大?(取g=10 m/s2)
【课堂小结】
一、机械能
1、概 念:
2、表达式: EEKEP
3、机械能是标量,具有相对性。
4、机械能之间可以互相转化。
二、机械能守恒定律
1、内容:在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,而机械能的总量保持不变。
2、表达式:
K2P2K1P1
3、条件:只有重力做功。E+E=E+E
第四篇:高考物理一轮复习第六章机械能第讲机械能守恒定律及其应用(新)-课件范文
第3讲 机械能守恒定律及其应用
A组 基础题组
1.(2015四川理综,1,6分)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小()
A.一样大 B.水平抛的最大
D.斜向下抛的最大 C.斜向上抛的最大
2.(2015湖南浏阳一中、醴陵一中、攸县一中联考)如图,从竖直面上大圆(直径d)的最高点A,引出两条不同的光滑轨道,端点都在大圆上,同一物体由静止开始,从A点分别沿两条轨道滑到底端,则()
A.所用的时间相同 B.重力做功都相同
C.机械能不相同 D.到达底端时的动能相等 3.(多选)下列物体中,机械能守恒的是()A.被平抛的物体(不计空气阻力)B.被匀速吊起的集装箱 C.光滑曲面上自由运动的物体
D.物体以4g/5的加速度竖直向上做减速运动
4.(2016黑龙江哈尔滨六中期中)将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v-t图像如图所示。以下判断正确的是()
A.前3 s内货物处于超重状态 B.最后2 s内货物只受重力作用
C.前3 s内与最后4 s内货物的平均速度相同 D.第3 s末至第5 s末的过程中,货物的机械能守恒
5.(2016湖南师大附中月考)一质点在0~15 s内竖直向上运动,其加速度-时间(a-t)图像如图所示,若取竖直向下为正方向,重力加速度g取10 m/s,则下列说法正确的是()
2A.质点的机械能不断增加
B.在0~5 s内质点发生的位移为125 m C.在10~15 s内质点的机械能一直增加
D.在t=15 s时质点的机械能大于t=5 s时质点的机械能
6.(2016广东广州执信中学期中)如图所示,滑块以速率v1沿斜面由底端向上滑行,至某一位置后返回,回到出发点时的速率变为v2,且v2 A.全过程中重力做功为零 B.在上滑和下滑两过程中,机械能减少 C.在上滑和下滑两过程中,摩擦力做功相等 D.在上滑和下滑两过程中,摩擦力的平均功率相等 7.(2015广西四市第一次适应性考试,16)如图所示,两根相同的轻质弹簧,下端连接在固定斜面底部挡板上,沿足够长的粗糙斜面放置。形状相同的两物块A、B分别置于两弹簧上端,质量分别为mA=2m、mB=m。现有外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量,若撤去外力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零时,A、B两物块() A.动能的变化量之比等于2 B.摩擦力做功之比等于2 C.重力势能的变化量之比等于2 D.重力与摩擦力所做的功的代数和相等 8.(2015河北保定调研,21)(多选)如图所示,内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上,一个质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球,击打后迅速移开,使小球沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时,再次用小锤沿运动方向击打小球,通过两次击打,小球才能运动到 圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道,在第一次击打过程中小锤对小球做功W1,第二次击打过程中小锤对小球做功W2。设先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能,则W1/W2的值可能是() A.1/2 B.2/3 C.3/4 D.1 9.(2015湖北百所重点中学联考)(多选)如图所示,在竖直平面内,半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起,圆弧轨道的半径OB和BC垂直,水平轨道BC的长度大于πR,斜面足够长。在圆弧轨道上静止着N个质量为m,半径为r(r≪R)的光滑刚性小球,小球恰好将圆弧轨道铺满,从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N。现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走,N个小球由静止开始沿轨道运动,不计摩擦与空气阻力,若以BC所在的平面为重力势能的零势面,下列说法正确的是() A.第N个小球在斜面CD上向上运动时机械能减小 B.第N个小球在斜面CD上向上运动时机械能增大 C.N个小球构成的系统在运动过程中机械能守恒,且机械能E=NmgR D.第1个小球到达最低点的速度v< B组 提升题组 10.(2015宁夏银川一中月考,24)如图所示,质量m=50 kg的运动员(可视为质点),在河岸上A点紧握一根长L=5.0 m的不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在距离水面高H=10.0 m的O点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ=37°,C点是位于O点正下方水面上的一点,距离C点x=4.8 m处的D点有一只救生圈,O、A、C、D各点均在同一竖直面内,若运动员抓紧绳端点,从河岸上A点沿垂直于轻绳斜向下方向以一定初速度v0跃出,当摆到O点正下方的B点时松开手,最终恰能落在救生圈内。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s)求: 2 3 (1)运动员经过B点时速度的大小vB;(2)运动员从河岸上A点跃出时的动能Ek;(3)若初速度v0不一定,且使运动员最终仍能落在救生圈内,则救生圈离C点距离x将随运动员离开A点时初速度v0的变化而变化。试在所给坐标系中粗略作出x-v0的图像,并标出图线与x轴的交点。 11.(2014福建理综,21,19分)图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H,圆弧轨道BC的半径为R,圆心O恰在水面。一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下,不计空气阻力。 (1)若游客从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点,OD=2R,求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf;(2)若游客从AB段某处滑下,恰好停在B点,又因受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道,求P点离水面的高度h。(提示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为F向=m)4 答案全解全析 A组 基础题组 1.A 根据机械能守恒定律可知,落地时三个小球的速度大小相同。 2.A 对物体在倾斜轨道上受力分析,设轨道与竖直方向夹角为α,由牛顿第二定律可求得a=g cos α又x=2R cos α,根据运动学公式x=at,有2R cos α=g cos α·t,得t=2,因此下滑时间只与圆的半径及重力加速度有关,故A正确;同一物体从不同的光滑轨道下滑,重力做功的多少由下滑高度决定,由于下滑高度不同,所以重力做功也不相同,故B错误;同一物体由静止开始从A点分别沿两条轨道滑到底端,由于均是光滑轨道,所以只有重力做功,因此机械能守恒,故C错误;由动能定理可知,因重力做的功不一样,所以到达不同轨道底端时的动能不同,故D错误。 3.AC 物体做平抛运动(不计空气阻力)或沿光滑曲面自由运动时,都只有重力做功,而其他外力不做功,机械能守恒,所以选项A、C正确。物体竖直向上做匀速运动和以4g/5的加速度竖直向上做减速运动时,除重力以外都有其他外力做功,机械能不守恒,所以选项B、D错误。 4.A 由图可知,前3 s内货物向上做加速运动,加速度竖直向上,则货物处于超重状态,A正确;由图可知,最后2 s内货物向上做减速运动,其加速度大小为a=3 m/s≠g,故此段时间内货物还受拉力作用,B错误;前3 s内的平均速度为v1= m/s=3 m/s,最后4 s内的平均速度为v2= m/s=4.5 m/s,C错误;第3 s末至第5 s末的过程中,货物向上做匀速直线运动,拉力对货物做正功,故货物的机械能不守恒,D错误。5.D 由图线可知,质点在0~5 s内的加速度为10 m/s,方向向下,此时质点的机械能守恒;在5~10 s内的加速度为8 m/s,方向向下,则由牛顿第二定律有mg-F1=ma2,解得:F1=2m,说明有向上的力对质点做正功,故质点的机械能增加;在10~15 s内,质点的加速度为12 m/s,方向向下,则由牛顿第二定律有mg+F2=ma3,解得:F2=2m,说明有向下的力对质点做负功,则质点的机械能减小;由于质点一直做减速运动,则知在5~10 s内的位移大于10~15 s内的位移,可知F1对物体做的正功大于F2做的负功,故在t=15 s时质点的机械能大于t=5 s时质点的机械能,选项A、C错误,D正确;由于质点的初速度未知,故不能确定0~5 s内质点的位移,选项B错误。 6.D 因滑块回到出发点,故位移为零,则全过程中重力做功为零,选项A正确;在上滑和下滑两过程中,都要克服摩擦力做功,故机械能减少,选项B正确;在上滑和下滑两过程中,摩擦力做功相等,均为Wf=μmg cos θ·l(l为滑块在斜面上滑行的最大距离),选项C正确;滑块上滑时的加速度a上=g sin θ+μg cos θ;下滑时的加速度a下=g sin θ-μg cos θ,因上滑时的加速度大于下滑时的加速度,根据l=at可知,22 2上滑的时间小于下滑的时间,再由P=可知,在上滑过程中摩擦力的平均功率大于下滑过程中摩擦力的平均功率,选项D错误。 7.D 开始时两弹簧的压缩量相同,具有的弹性势能相同,在两物块离开弹簧到第一次速度为零的过程中,两弹簧的弹性势能减小到零,弹力做正功且相等,对两物块应用动能定理有:W弹-WGA-WfA=0,W弹-WGB-WfB=0,所以两物块所受重力与摩擦力做功的代数和相等,选项D正确,A错误;因无法知道两物块与斜面间动摩擦因数的大小关系,无法判断摩擦力做功和重力势能的变化量的大小关系,选项B、C错误。 8.AB 第一次击打后小球运动的最高高度为R,即W1≤mgR,第二次击打后小球才能运动到圆轨道的最高点,而恰好过最高点的条件为mg=m,即v高=,小球从A点运动到最高点的过程,由动能定理得W1+W2-mg2R=m-0,得W1+W2=mgR,则≤,故选A、B。 9.BD 取N个小球为一整体,整体机械能守恒,当整体在水平轨道上时,动能最大,则第N个小球在斜面CD上上升过程中,整体动能转化为斜面上小球的重力势能,所以第N个小球的机械能增大,故A错误、B正确;对整体机械能守恒,但是开始时整体重心高度h小于,所以E B组 提升题组 10.答案(1)4.8 m/s(2)76 J(3)见解析 解析(1)运动员从B点到D点做平抛运动,有 H-L=gt x=vBt 代入数据解得vB=4.8 m/s(2)运动员从A点到B点的过程中,由机械能守恒定律有 mghAB=m-Ek 其中hAB=L(1-cos θ)代入数据解得Ek=76 J(3)设运动员经过O点正下方B点时的速度为vB',B点距水面高h,则 mvB'-m=mgL(1-cos θ)x=vB'· 解得x-=20 x-v0的图像如图所示 2222 7 11.答案(1)-(mgH-2mgR)(2)R 解析(1)游客从B点做平抛运动,有 2R=vBt① R=gt② 由①②式得 vB=③ 从A到B,根据动能定理,有 mg(H-R)+Wf=m-0④ 由③④式得 Wf=-(mgH-2mgR)⑤ (2)设OP与OB间夹角为θ,游客在P点时的速度为vP,受到的支持力为N,从B到P由机械能守恒定律,有 mg(R-R cos θ)=m-0⑥ 过P点时,根据向心力公式,有 mg cos θ-N=m⑦ N=0⑧ cos θ=⑨ 由⑥⑦⑧⑨式解得 h=R⑩ 2 8 汉语拼音是一种辅助汉字读音的工具。下面是小编帮大家整理的汉语拼音复习课件,希望大家喜欢。 教学设想 《汉语拼音复习》是《国标本(苏)语文》一年级上册汉语拼音单元的总复习课,本课共两部分内容组成,第一部分是声母表、韵母表和整体认读音节表;第二部分是汉语拼音儿歌。汉语拼音复习-精彩教案教学设计 德国哲学家约瑟·狄慈根有句名言:“重复是知识之母”,复习是帮助学生牢固掌握知识并把知识系统化的过程,教师在组织学生复习的过程中,要注意面向全体学生,因材施教,使复习课科学、优化。不少学生对复习拼音缺乏兴趣,所以,教师必须活化练习的形式,采用学生喜闻乐见的方法,如创设一些情境,设计一些游戏,化枯燥无味为生动形象,让学生在复习中体验到快乐,在快乐中巩固拼音。 另外,在复习中教师要把复习旧知识与培养学生的能力结合起来,汉语拼音是帮助学生认识汉字、学习普通话的重要工具,教师要充分利用拼音卡片、直观形象的插图,电教媒体等丰富的教学资源,让学生看一看、比一比、想一想、说一说、唱一唱、画一画,指导观察、发展语言、启发想像,引导表达,并运用小组学习等形式,培养学生的自主学习能力,为今后的识字,学习普通话打下扎实的基础。 基于以上考虑,制订本课教学目标如下:复习声母、韵母和整体认读音节,能正确、熟练认读;能正确、流利地朗读汉语拼音儿歌,增强拼读能力;通过复习活动提高听说读写能力,感受语文学习的乐趣。 教学过程 一、创设情境,激发兴趣 今天,老师要带小朋友去“汉语拼音王国”游玩,你们想去吗?让我们乘上小火车出发吧!(播放火车开动的录音) [轻松愉快的教学氛围是有效组织教学的首要条件,教学一开始创设了去“拼音王国”游玩的情境,符合低年级学生的年龄特点,学生积极性高。] 二、复习声母 过渡:不一会儿,我们就来到了拼音王国的大门口,看,门口有好多朋友在欢迎我们呢! 1出示声母表,采用分小组练读,小组比赛读,齐读等形式指导学生反复认读声母,读时教师提醒学生声母要读轻一些、短一些。 过渡:有些声母朋友长得特别相像,小朋友能不能把它们认清楚呢? 2辨别形近、音近声母 卡片出示b-dp-qf-tm-n z-zhc-chs-sh 每组声母请同桌两个小朋友一起读,读得好的可把卡片奖给他们。 三、复习韵母 过渡:告别了声母朋友,让我们继续向前看望拼音王国里的其他朋友。 1出示韵母表,指导学生分组反复认读,一组读单韵母,一组读复韵母。其他两组读前鼻韵母和后鼻韵母,提醒学生韵母要读得响一些、长一些。 2辨别易混淆的韵母 卡片出示:ai-ao ao-ou ui-iu en-eng ei-ie un-ǖn an-ang in-ing 指名学生认读。 [通过观察、比较、分析,让学生体会每组声韵母的相同点和不同点,有利于帮助学生读准音,认清形。/小组合作学习提高了学生学习的兴趣,培养了学生的合作意识。] 四、复习整体认读音节 过渡:拼音王国里还有一群特殊的朋友,它们叫整体认读音节。 1出示整体认读音节表,认读16个整体认读音节,先按顺序读,再打乱次序读。 2找出下列音节的整体认读音节。 ri yuan ci ying yu er yue qi wu shi yang ye zhi [通过音节的比较,帮助学生巩固整体认读音节不能拼读,必须整体认读的特点。] 五、综合练习 1听音取卡片 学生每人准备一套写有声、韵母的字母卡片,老师读,学生迅速取出相应的卡片。看谁拿得又快又对。 2分一分 出示草丛情境图,写有声、韵母和整体认读音节。 师:草丛中来了好多小伙伴。你们能帮他们排成三队吗?(指导学生把这些拼音分成声、韵母和整体认读音节三类) [这两个游戏生动、有趣,活跃了课堂气氛,使学生手、脑、口并用,发展了能力,进一步巩固了声、韵母整体认读音节的音和形。] 3读儿歌 (1)拼一拼 学生分小组借助拼音练习拼读儿歌。 (2)唱一唱 ①边拍手边有节奏地唱读儿歌。 ②给儿歌谱上熟悉的乐曲,并唱一唱。 (3)画一画 选择一首儿歌,把儿歌的内容画一画 [《语文课程标准》指出:“综合性学习主要体现为语文知识的综合运用、听说读写能力的整体发展、语文课程与其他课程的沟通、书本学习与实践活动的紧密结合。”在复习“三表”后,让学生听一听,分一分,拼一拼,唱一唱,画一画,训练学生的语文综合能力,引导学生运用学到的本领解决实际问题,凸现学生的主体性,培养学生的合作意识和创新能力,努力实现语文课程与音乐、美术课程的整合。] 六、总结延伸 今天,我们来到了有趣的拼音乐园,交了好多朋友,并学会了不少本领,拼音可以帮助我们认字,帮助我们阅读,帮助我们学习普通话,今后我们还要在学习中进一步巩固汉语拼音。我们课后可以多多阅读带拼音的故事、儿歌等等。 [汉语拼音教学阶段是语文教学的起点,拼音是识字的拐杖,必须在课堂上反复练习,延伸到课外,在不断的训练中达到巩固的目的。]第五篇:汉语拼音复习课件推荐