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1、能量转化与守恒一、动能1 概念：物体由于运动而具有的能量，称为动能。2 动能表达式： 21mEK3 动能定理（即合外力做功与动能关系）： 12KEW4 理解： 在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。合F 做正功时，物体动能增加； 做负功时，物体动能减少。合 合F动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。注意：如果合外力做的总功为零，并不表明动能不发生任何变化，而表示初末状态的动能相等4 适用范围：适用于恒力、变力做功；适用于直线运动，也适用于曲线运动。5 应用动能定理解题步骤：a 确定研究对象及其运动过程b 分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功c 确定研究对象在运
2、动过程中初末状态，找出初、末动能d 列方程、求解。例题：1一个物体 A 在光滑的水平面上匀速滑行，则 ( )A这个物体没有能B这个物体的能量不发生变化C这个物体没有动能D以上均不正确2甲乙两物体的质量之比是 1:3,速度之比为 3:1,则它们的动能之比 Ek 甲 : Ek 乙 为 ( )A1:1 B1:3 C3:1 D9:13一子弹以水平速度 v 射入一块固定的木块中，射入深度为 S，设子弹在木块中运动时受到的阻力是恒定的，那么当子弹以 的速度水平射入此木块时，射入2v深度为 ( )AS B C D2s 4s4一人用力踢质量为 1kg 的足球，使球由静止以 10m/s 的速度沿水平方向飞出，假
3、设人踢球时对球的平均作用力为 200N，球在水平方向运动了 20m，那么人对球所做的功 ( )A50J B200J C4000J D非上述各值二、重力势能1 定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。2 公式： mghEPh物体具参考面的竖直高度3 参考面a 重力势能为零的平面称为参考面；b 选取：原则是任意选取，但通常以地面为参考面若参考面未定，重力势能无意义，不能说重力势能大小如何选取不同的参考面，物体具有的重力势能不同，但重力势能改变与参考面的选取无关。4 标量，但有正负。重力势能为正，表示物体在参考面的上方；重力势能为负，表示物体在参考面的下方；重力势能为零，表示物体在参考面上。5
4、 单位：焦耳（J）6 重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径无关。7、重力做功与重力势能变化的关系 pEW（1）物体的高度下降时，重力做正功，重力势能减少，重力势能减少的量等于重力所做的功；（2）物体的高度增加时，重力做负功，重力势能增加，重力势能增加的量等于物体克服重力所做的功。（3）重力势能变化只与重力做功有关，与其他力做功无关。例题：4质量为 m 的物体 A 由静止开始下滑至 B 而停止，A、B 离水平地面的高度分别为 h 及，如图 5-17 所示。若用平行于接触面的力把2h它沿原路径从 B 拉回到 A 处，则拉力的功至少应为 ( )Amgh
5、B1.5mghC2mgh D3mgh5如图 5-19 所示在高为 H 的平台上以初速 V0抛出一质量为 m 的小球，不计空气阻力，当它到达离抛出点的竖直距离为 h 的 B 点时，小球的h /2 h 图 5- 17 图 517 图 5-19h BV 0 H图 519动能增量为 ( )A B 201mvmghv201C D ghH6如图 5-20 所示，质量为 m 的钢珠从高出地面 h 处由静止自由下落，落到地面进入沙坑 停止，则10h（1）钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？（2）若让钢珠进入沙坑 ，则钢珠在 h 处的动能应为多少？（设钢珠在8沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变）三、弹性势
6、能1 概念：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用具有势能，称之为弹性势能。2 弹力做功与弹性势能的关系 pEW当弹簧弹力做正功时，弹簧的弹性势能减小，弹性势能变成其它形式的能；、当弹簧的弹力做负功时，弹簧的弹性势能增大，其它形式的能转化为弹簧的弹性势能。这一点与重力做功跟重力势能变化的关系相似。3 势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能，势能是系统所共有的。四、机械能1 机械能包含动能和势能（重力势能和弹性势能）两部分，即 。PKE2 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，即 21E1PKPKEK = P图 5-
7、 20 h /10 h 图 5201 = 2。3 机械能守恒条件:做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代数和为零；系统内如摩擦阻力对系统不做功。能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换。4 运用机械能守恒定律解题步骤：a 确定研究对象及其运动过程b 分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功，判断机械能是否守恒c 恰当选取参考面，确定研究对象在运动过程中初末状态的机械能d 列方程、求解。P49 例六五、能量守恒定律1 内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个
8、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，即 。2211 其 它机 械 能其 它机 械 能 EE2 能量耗散：无法将释放能量收集起来重新利用的现象叫能量耗散，它反映了自然界中能量转化具有方向性。第一单元 功和功率 补练1(2011朝阳区模拟)如图所示，一个物块在与水平方向成 角的恒力 F 作用下，沿水平面向右运动一段距离 x，在此过程中，恒力 F 对物块所做的功为()A. B. Fxsin Fxcos C Fxsin D Fxcos 2(2012广州模拟)如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了 100 m，那么下列说法
9、正确的是()A轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功B轮胎受到的重力对轮胎做了正功C轮胎受到的拉力对轮胎不做功D轮胎受到地面的支持力对轮胎做了正功3如图所示，长为 L 的轻杆 A 一端固定一个质量为 m 的小球 B，另一端固定在水平转轴 O 上，轻杆 A 绕转轴 O 在竖直平面内匀速转动，角速度为 .在轻杆 A 与水平方向夹角 从 0增加到 90的过程中，下列说法正确的是()A小球 B 受到轻杆 A 作用力的方向一定沿着轻杆 AB小球 B 受到的合力的方向一定沿着轻杆 AC小球 B 受到轻杆 A 的作用力逐渐减小D小球 B 受到轻杆 A 的作用力对小球 B 做正功4如图所示，质量为 M 的物体放在
10、光滑水平地面上，受与水平方向成 角的恒定拉力 F 作用，从静止开始沿水平地面运动，在时间 t 内，拉力 F 对物体所做的功为W.若仅改变上述某一个量，物体还是从静止开始沿水平地面运动，下列可使拉力做的功为 2W 的是()A物体质量减小为 B拉力增大为 2FM2C做功时间增长为 2t D 角从 60变为 05 A、 B 两物体的质量之比 mA mB21，它们以相同的初速度 v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示那么， A、 B 两物体所受摩擦阻力之比 FA FB与 A、 B 两物体克服摩擦阻力做的功之比 WA WB分别为()A21,41 B41,21C14,12 D12,1
11、46设汽车在启动阶段所受阻力恒定并做匀加速直线运动，则在这过程中()A牵引力增大，功率增大 B牵引力不变，功率增大C牵引力增大，功率不变 D牵引力不变，功率不变7如图所示，质量相同的两物体处于同一高度， A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑， B 自由下落，最后到达同一水平面，则()A重力对两物体做的功相同B重力的平均功率相同C到达底端时重力的瞬时功率 PAm1)压缩弹簧到相同位置，然后由静止释放，下列对两滑块说法正确的是()A两滑块到达 B 点的速度相同B两滑块沿斜面上升的最大高度相同C两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同D两滑块上升到最高点过程机械能损失相同8为了让乘客乘车更为舒适，某探究
12、小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示当此车减速上坡时，乘客()A处于失重状态B受到向前(水平向右)的摩擦力作用C重力势能增加D所受力的合力沿斜坡向上9在地面上将一小球竖直向上抛出，上升一定高度后再落回原处，若不计阻力，以向上为正方向，则下述图象能正确反映位移时间，速度时间、加速度时间、重力势能高度(取地面的重力势能为零)的是()10如图所示，水平传送带 AB 长 21 m，以 6 m/s 顺时针匀速转动，台面与传送带平滑连接于 B 点，半圆形光滑轨道半径 R1.25 m，与水平台面相切于 C 点， BC长 s5.5 m， P 点是圆弧轨
13、道上与圆心 O 等高的一点一质量为 m1 kg 的物块(可视为质点)，从 A 点无初速释放，物块与传送带及台面间的动摩擦因数均为0.1，则关于物块的运动情况，下列说法正确的是()A物块不能到达 P 点B物块能越过 P 点做斜抛运动C物块能越过 P 点做平抛运动D物块能到达 P 点，但不会出现选项 B、C 所描述的运动情况11一个平板小车置于光滑水平面上，其右端恰好和一个 光滑圆弧轨道 AB 的底端14等高对接，如图所示已知小车质量 M3.0 kg，长L2.06 m，圆弧轨道半径 R0.8 m现将一质量 m1.0 kg 的小滑块，由轨道顶端 A 点无初速释放，滑块滑到 B 端后冲上小车滑块与小车
14、上表面间的动摩擦因数 0.3.(取 g10 m/s 2)试求：(1)滑块到达 B 端时，轨道对它支持力的大小；(2)小车运动 1.5 s 时，车右端距轨道 B 端的距离；(3)滑块与车面间由于摩擦而产生的内能12如图所示，为一传送装置，其中 AB 段粗糙， AB 段长为 L0.2 m，动摩擦因数 0.6， BC、 DEN 段均可视为光滑，且 BC 的始、末端均水平，具有 h0.1 m 的高度差， DEN 是半径为 r0.4 m 的半圆形轨道，其直径 DN 沿竖直方向， C 位于 DN竖直线上， CD 间的距离恰能让小球自由通过在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量 m
15、0.2 kg，压缩轻质弹簧至 A 点后由静止释放(小球和弹簧不粘连)，小球刚好能沿 DEN 轨道滑下求：(1)小球到达 N 点时速度的大小；(2)压缩的弹簧所具有的弹性势能第 5 单元 实验五探究动能定理 补练1在“探究动能定理”的实验中，某同学是用下面的方法和器材进行实验的：放在长木板上的小车，由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动，小车拉动固定在它上面的纸带，纸带穿过打点计时器关于这一实验，下列说法中正确的是()A长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力B重复实验时，虽然用到橡皮筋的条数不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同C利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最密集的部分进行计算D利用纸带
