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1、机械能和能源 复习课件,一、力做功的计算,(条件:F为恒力),分析:此过程有那些力做了功,分别是多少?合外力做功是多少?,结论：合外力做的功等于各力做功的代数和；或先求合力，再求合力做的功。 求总功,1.当0o90o时，力对物体做正功; 当90o180o时, 力对物体做负功; 当=90o力对物体不做功.,W= Fscos,3.一个力对物体做负功，往往说成“物体克服这个力做功”（取绝对值），这两种说法的意义是相同的.,功的正负,2.功是标量。正负功的含义: 动力做的功为正功,使物体的能量增大; 阻力做的功是负功,使物体的能量减少.,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
2、，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,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（
3、 ） 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,（计算平均功率）,二、功率P:表示做功的快慢,F一定，P与V成正比,对机动车有 P=FV,P一定，F与V成反比,V一定，F与P成正比,额定功率Pm：是机器在正常工作时,允许达到的最大功率。,（计算平均功率和瞬时功率）,1、汽车上坡时，若保持功率不变,司机要 （退、进）档？速度 （增大、减少）？,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,P=FV=mgV，故P正比于V。,1、以额定功率起动,2、以恒定牵引力（以恒定的加速度）起动,例4：汽车发动机的额定功率为60
4、kw，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？,1、以额定功率起动,2、以恒定牵引力（以恒定的加速度）起动,小结：机动车不管以什么方式起动，起动完之后，机动车都会以额定功率 匀速运动 ，此时机动车速度达到最大。 匀速运动 额定功率,以额定功率起动,加速度越来越小,，最后匀速,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
5、 运动，对于它的v一t 图象，下图中正确的是（ ）,D,C,一、功和能关系:力对物体做了多少的功,物体就有多少能量发生改变。功是能量转化的量度。,二、动能：物体由于运动而具有的能。,1、 一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率 v 0 分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则三球 抛出时的动能( ) A、上抛球最大 B、下抛球最大 C、平抛球最大 D、三球一样大,D,动能定理及其应用,三、动能定理： 1、合外力所做的功等于物体动能的变化,当合外力做正功时，动能增加； 当合外力做负功时，动能减少。,2. 动能定理的适用条件：,不仅适用于恒力做功和直线运动，也适用于变
6、力做功和曲线运动。,2、一学生用力踢质量为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：解决瞬时力做功，而用W=FSCOSa 无法求解。,A,总结一下动能定理的应用步骤： (1)选取研究对象和要研究的物理过程 (2)分析研究对象的受力情况，求出各力做的功， 然后求出各个外力做功的代数和 (3)确定始、末态的动能(未知量用符号表示)， (4)列出动能定理的方程: W总Ek2Ek1 求解方程、分析结果,3、在离地面一定高度处，以相同
7、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：解决曲线运动问题比牛顿定律解题更简洁方便,AC,4、如图，一质量为m的铁球从离地面H高处自由下落，陷入沙坑h深处，求沙子对铁球的平均阻力？,优点：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,5、 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
8、：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,7、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,8、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
9、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,9、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,势能,机 械 能,动能：物体由于运动而具有的能,重力势能：物体由于所处的位置具有的能。,弹性势能：物体由于所处的状态而具有的能。,h是物体相对参考平面的高度。,机械能守恒定律及其应用,一、机械能,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
10、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。,二、机械能守恒定律,1内容：在只有重力或（弹簧）弹力做功的情形下，物体的动能和重力势能(或弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变,2守恒条件：只有重力或（弹簧）弹力做功,(E2=E1),3、若除了重力和弹力做功以外还有其他力 做功则：机械能不守恒 其他力做正功，机械能增加； 其他力做负功，机械能减少。,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
11、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,BD,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,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,应用机械能守恒定律解题的一般步骤：,1、明确研究
12、对象，是由哪些物体组成的系统； 并正确分析系统内每个物体的受力情况。 2、判明各力做功情况。判断是否符合机械能守的适用条件。,3、取零势能面，找出系统各物体初，末态的动能和势能。 4、应用机械能守恒定律列出表达式，解题过程中注意统一单位制。,功能关系:力对物体做了多少的功,物体就有多少能量发生改变,一、动能与动能定理,二 、重力做功改变了物体重力势能,三、 只有重力做功,机械能守恒,四 、除了重力之外的力做功改变了物体的机械能,6、如图，物体沿一曲面从A点无初速下滑，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为5 m，若物体的质量为1kg，到B点时的速度为6m/s，则在下滑过程中，物体克服阻力所作的功是多少？,
