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1、第四章 机械能和能源 复 习,会理一中,第四章 机械能和能源,功 功率,功,功的概念,功的计算,变力做功,功率,功率的概念,机车启动,能,重力势能,弹性势能,动能,动能定理,功能关系,能量守恒,机械能守恒,能源,定律及表达式,守恒条件,实验,能量守恒定律,能源的开发与利用,会理一中,求变力做功的方法,1、平均法：,适用于力是均匀变化,2、微元法：,力与速度的夹角保持不变,3、用功率求功：,机车启动问题,4、图象法：,已知FX图象,5、动能定理：,已知始末态的动能,6、功能关系：,已知始末态的动能,7、等效法：,已知始末态的动能,返回,会理一中,机动车启动的两种方式,功率：,瞬时功率：,平均功率
2、：,Vm,F=f,P=Pm,a=0,Vm,F=f,a=0,P=Pm,Ff,P=Pm,V1,会理一中,动能定理的应用,变力做功,动能定理,功,力,位移,动能,速度,多过程,短暂过程,受力分析 状态分析 过程分析,谁做功,过程分析,表示动能,抓始末态,表示总功,合力做功,恒力做功,会理一中,合力的功等于动能的变化,重力功等于重力势能的变化量,弹力功等于弹性势能的变化量,功、能关系,功是能量变化的量度,除重力、弹力外,其它力做功等于机械能的变化,一对滑动摩擦力所做的总功等于摩擦产生的热量,会理一中,用功能关系解决问题的流程：,受力分析,运动过程分析,是否只有重力（弹力）做功,始末状态的动能和势能,应
3、用机械能守恒定律,应用动 能定理,重力系统,弹簧系统,混合系统,哪些力做功,大小、正负,总功和始末状态的动能,会理一中,在只有动能和势能发生相互转化时，机械能的总量保持不变,E1=E2,位置：,能的转化,增加的动能等于减小的势能,末位置机械能等于初位置机械能,机械能守恒定律：,机械能守恒定律的表达式：,物体,A减小的机械能等于B增加的机械能,会理一中,例1、用一水平力拉着一物体运动相同的位移， 第一次在光滑水平面上，第二次在粗糙水平面上， 则两次力所做的功 ( ) A两次一样大 B第二次较大 C第一次较大 D无法比较 例2、在粗糙水平地面上，使同一物体由静止开始 做匀加速直线运动，第一次斜向上
4、拉，第二次斜 向下推，两次力的作用线与水平方向的夹角相同， 力的大小相同位移大小也相同，则两 次力所做的功 ( ) A两次一样大 B第二次较大 C第一次较大 D无法比较,A,A,会理一中,1.重力做功与路径无关, 仅取决于始末点的位置。,2.滑动摩擦力和空气阻力做的功力和路程的乘积。,两种特例,例3.把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量是m，所受空气阻力是f,则物体从被抛出到落回抛出点的全过程中（ ） A 重力做功为零 B重力做功是2mgh C空气阻力做功为零 D空气阻力做功为fh,A,会理一中,1、汽车上坡时，若保持功率不变,司机要 （退、进）档？速度 （增大、减
5、少）？,2、起重机在竖直方向匀速吊起某物体时，为什么功率大的，速度快？,实例分析：,退,减少,会理一中,例4：汽车发动机的额定功率为60kw，汽车质量为5t，汽车在水平路上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2 汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？,会理一中,例5、一辆汽车始终以额定功率行驶，下面说法 正确的是 （ ） A汽车的速度越大，所需牵引力越大 B牵引力与汽车速度无关 C因为功率不变，所以速度和牵引力都不变 D速度最大时，牵引力一定最小,例6、汽车在恒定的功率下，由静止沿平直公路 运动，对于它的v一t 图象，下图中正确的是（ ）,D,C,会理一中,2、一学生用
6、力踢质量为1kg的足球，使球从静止开始以10m/s的速度水平飞出，设人踢球时对球的平均作用力为200N，球在水平方向上运动了20m，则该学生对球做的功是 ( ) A、50J B、100J C、200J D、4000J,优点1：解决瞬时力做功，而用W=FSCOSa 无法求解。,A,优点2：解决变力做功，而用W=FSCOSa 无法求解。,会理一中,4、在离地面一定高度处，以相同的动能向各个方向抛出多个质量相同的小球，这些小球到达地面时，有相同的 A、动能 B、速度 C、速率 D、位移,优点3：解决曲线运动问题比牛顿定律解题更简洁方便,AC,会理一中,5、如图，一质量为m的铁球从离地面H高处自由下落
7、，陷入沙坑h深处，求沙子对铁球的平均阻力？,优点4：用动能定理解决多过程动力学问题， 可化繁为简，比牛顿定律解题更简洁方便,会理一中,7、 两个物体A、B的质量之比为m A ：m B =2 ：1，二者动能相同，它们和水平桌面的 动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止 经过的距离之比为（ ） A、 s A ：s B =2 ：1 B、s A ：s B =1 ：2 C、 s A ：s B =4 ：1 D、s A ：s B =1 ：4 6、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上 提升1m，这时物体的速度为2m/s，则下列 说法中错误的是( )g取10m/s2 A、手对物体做功12J； B、合外力对物
8、体做功12J； C、合外力对物体做功2J; D、物体克服重力做功10J、,B,B,会理一中,8水平恒力F作用在物体上，物体在光滑水平面上 沿力的方向移动s距离，恒力做功为 ,物体获得的动能为 .,若该恒力作用在同一物体上，物体在粗糙水平 面上移动相同距离，恒力做功为 ,物体获得的动能为 .,则（ ）,B,C,D,A,C,会理一中,9、一物体做变速运动时，下列说法正确的是( ) A、合外力一定对物体做功，使物体动能改变 B、物体所受合外力一定不为零 C、合外力一定对物体做功， 但物体动能可能不变 D、物体加速度一定不为零,BD,10、 在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个 物块由静止获得相同的动
9、能，那么可以肯定（ ） A、水平拉力相等 B、两物块质量相等 C、两物块速度变化相等 D、水平拉力对两物块做功相等,D,会理一中,桌面厚度忽略不计,h是物体相对 参考平面的高度。,重力势能的大小和零势能面的选取有关。 重力势能是标量，但有正负之分。 重力势能是物体和地球组成的系统共有的。 重力做正功，重力势能减少； 重力做负功，重力势能增加。,会理一中,1、在下列的物理过程中，机械能守恒的有 A把一个物体竖直向上匀速提升的过程 B人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 C汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程 D从高处竖直下落的物体落在 竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程， 对弹簧、物体和地球这一系统
10、,（ BD ）,会理一中,2、如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球落地前瞬间的机械能为 Amgh BmgH Cmg(h+H) D mg(H-h),（ B ）,会理一中,3、跳伞运动员从高空下落时，在他张伞后，所受的空气阻力等于运动员和伞的总重力时，运动员具有的机械能： A动能、势能和总机械能都不变 B重力势能减少，动能增加，总机械能不变 C重力势能减少，动能不变，总机械能减少 D重力势能不变，动能为零，总机械能不变,（ C ）,会理一中,会理一中,1、如图，放在斜面上的物体，一端与劲度系数k=400N/m的弹簧相连，施
11、以沿斜面向上的力拉弹簧的上端，作用点移动10cm时物体开始滑动，继续缓慢拉弹簧，当物体位移为0.4m时，求拉力所做的总功。,18J,例题：,会理一中,一辆汽车以速度v1沿倾斜坡路向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，沿此坡路向下匀速行驶的速度为v2 ，若汽车以同样的功率在水平路面匀速行驶时，假设所受阻力不变，在水平路面行驶的车速是多少？,会理一中,如图所示，质量分别为m1和m2的可当作质点的小球（m1m2），用细绳相连后跨在半径为R的光滑圆柱体上，先用手托住m1使之静止而绳刚好拉直，放手后，两球开始运动，求：当m2运动到圆柱体的最高点A点的过程中， m1、m2总的重力势能变化量。,m2,m1,R
12、,A,试问：此时两球的速度为多大？,会理一中,会理一中,会理一中,ABC,会理一中,如图所示，把一根内壁光滑的细管弯成 圆弧形状，且竖直放置，一个小球从管口的正上方h1高处自由下落，小球恰能到达最高管口处，若小球从管口的正上方h2处自由下落，则它能从管口运动到管口又落回管口试求：h1与h2的比值是多少？,会理一中,4、如图所示，ABC和ABD为一两个光滑固定轨道，ABE在同一水平面上，C、D、E同一竖直线上，D点距水平面的高度为h，C点的高度为2h一滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出。求滑块落到水平面时，落点与E点是的距离XC和XD；为实现XCXD,v0应满足什么条件？,会理一中,如图所示，半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零，试求CD段的长度。,会理一中,
