高考专题复习第4单元-机械能-物理.ppt

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1、第四单元第四单元 知识框架知识框架考试说明第四单元第四单元 考试说明考试说明复习策略功功和和功功率率是是物物理理学学中中两两个个重重要要的的基基本本概概念念，是是学学习习动动能能定定理理、机机械械能能守守恒恒定定律律、功功能能关关系系的的基基础础，也也是是用用能能量量观观点点分分析析物物理理问问题题的的切切入入点点能能的的概概念念、功功和和能能的的关关系系以以及及各各种种不不同同形形式式的的能能的的相相互互转转化化和和守守恒恒的的规规律律是是自自然然界界中中最最重重要要的的基基本本规规律律，它它贯贯穿穿于于整整个个物物理理学学中中动动能能定定理理、机机械械能能守守恒恒定定律律是是力力学学中中的

2、的重重点点和和难难点点，用用能能量量观观点点解解题题是是解解决决动动力力学学问题问题的途径之一高考命的途径之一高考命题题具有以下特点：具有以下特点：第四单元第四单元 复习策略复习策略1能能力力要要求求高高：平平时时要要加加强强综综合合题题的的练练习习，学学会会将将复复杂杂的的物物理理过过程程分分解解成成若若干干个个子子过过程程，分分析析每每一一个个过过程程的的始始末末运运动动状状态态量量及及物物理理过过程程中中力力、加加速速度度、速速度度、能能量量的的变变化化，对对于于生生活活、生生产产中中的的实实际际问问题题要要建建立立相相关关物物理理模模型型，灵灵活活运运用用牛牛顿顿定定律律、动动能能定定

3、理理及及能能量量转转化化的的方方法法提提高高解解决决实实际际问问题题的能力的能力2综综合合性性强强：考考题题的的内内容容经经常常与与牛牛顿顿运运动动定定律律、曲曲线线运运动动、电电磁磁学学等等方方面面知知识识综综合合，物物理理过过程程复复杂杂，综综合合分分析析的的能力要求能力要求较较高高第四单元第四单元 复习策略复习策略3常常出出压压轴轴题题：这这部部分分知知识识能能密密切切联联系系生生产产、生生活活实实际际，联联系系现现代代科科学学技技术术，因因此此每每年年高高考考的的压压轴轴题题、高高难难度度的的综综合合题题经经常常涉涉及及本本单单元元知知识识本本单单元元的的功功和和功功率率、动动能能和和

4、动动能能定定理理、重重力力的的功功和和重重力力势势能能、弹弹性性势势能能、机机械械能能守守恒恒定定律律是是历历年年高高考考的的必必考考内内容容，考考查查的的知知识识点点覆覆盖盖面面全全，频频率率高高，题题型全型全第四单元第四单元 复习策略复习策略本本单单元元由由于于涉涉及及知知识识多多、方方法法多多、模模型型多多而而成成为为难难点点，建建议议复复习时习时重点突破以下重点或重点突破以下重点或难难点：点：1理理解解概概念念：理理解解功功、功功率率、动动能能、重重力力势势能能、弹弹性性势势能能的的概概念念、掌掌握握功功的的计计算算方方法法，理理解解功功率率的的含含义义，掌掌握握动动能能、重力重力势势

5、能、能、弹弹性性势势能的物理意能的物理意义义2注注意意规规律律的的掌掌握握：掌掌握握动动能能定定理理，并并能能运运用用动动能能定定理理分分析析与与解解决决相相关关的的力力学学问问题题掌掌握握机机械械能能守守恒恒定定律律、理理解解机机械械能能守守恒恒的的条条件件，并并能能运运用用机机械械能能守守恒恒定定律律分分析析与与解解决决相相关关的的力学力学问题问题第四单元第四单元 复习策略复习策略3注注重重功功能能关关系系的的总总结结：功功能能关关系系是是本本单单元元的的重重点点，也也是是贯贯穿穿整整个个高高中中物物理理的的内内容容之之一一，一一定定要要总总结结全全面面、理理解解透透彻彻4强强化化物物理理

6、解解题题规规律律的的选选择择方方法法：随随着着学学习习的的深深入入，综综合合题题越越来来越越多多，是是用用牛牛顿顿定定律律和和运运动动学学公公式式，还还是是用用能能量量的的观观点点处处理理问问题题？解解题题的的途途径径是是什什么么？怎怎么么选选择择？需需要要掌掌握握第四单元第四单元 复习策略复习策略第第1616讲功讲功第第1616讲讲 功功考点整合功功1.概念：一个物体受到概念：一个物体受到_的作用，如果在力的方的作用，如果在力的方向上发生向上发生_，则这个力对物体做了功，则这个力对物体做了功2.做功的两个必要因素：做功的两个必要因素：_和物体在力的方向上和物体在力的方向上发生的发生的_3.公

7、式：公式：_，仅适用于，仅适用于_做功，其中做功，其中是是F和和l的夹角的夹角力力力力WFlcos位移位移位移位移恒力恒力第第1616讲讲 考点整合考点整合4.功是标量，但有正负之分：功是标量，但有正负之分：(指力与位移之间的夹角指力与位移之间的夹角)(1)当当090时，时，0cos1，则力对物体做，则力对物体做_，即，即外界给物体外界给物体_能量，该力是动力；能量，该力是动力；(2)当当90时，时，cos0，W0，则力对物体，则力对物体_，即，即外界和物体间无能量交换外界和物体间无能量交换(3)当当90180时，时，1cos0，则力对物体做，则力对物体做_，即物体向外界，即物体向外界_能量，

8、力是阻力能量，力是阻力5.合力的功：各个力分别对物体所做功的合力的功：各个力分别对物体所做功的_正功正功提供提供不做功不做功负功负功提供提供代数和代数和第第1616讲讲 考点整合考点整合要点探究探究点一功的正负的判定探究点一功的正负的判定第第1616讲讲 要点探究要点探究第第1616讲讲 要点探究要点探究从能量转化的角度看，当从能量转化的角度看，当b沿弧面由静止下滑时，沿弧面由静止下滑时，a就由静就由静止开始向右运动，即止开始向右运动，即a的动能增大了，因此的动能增大了，因此b对对a的弹力做了的弹力做了正功由于正功由于a和和b组成的系统机械能守恒，组成的系统机械能守恒，a的机械能增加，的机械能

9、增加，b的机械能一定减少，因此的机械能一定减少，因此a对对b的支持力对的支持力对b一定做了负功一定做了负功.第第1616讲讲 要点探究要点探究例例1如图如图162所示，小物块位于光滑的斜面上，斜所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑水平地面上从地面上看，在小物块沿斜面下面位于光滑水平地面上从地面上看，在小物块沿斜面下滑过程中，斜面对小物块的作用力滑过程中，斜面对小物块的作用力()A.垂直于接触面，不做功垂直于接触面，不做功B垂直于接触面，做负功垂直于接触面，做负功C.不垂直于接触面，做负功不垂直于接触面，做负功D不垂直于接触面，做正不垂直于接触面，做正功功第第1616讲讲 要点探究要点探究

10、第第1616讲讲 要点探究要点探究 B解析解析根据功的定义根据功的定义WFlcos，为了求斜面对，为了求斜面对小物块的支持力所做的功，应找到小物块的位移由于地小物块的支持力所做的功，应找到小物块的位移由于地面光滑，物块与斜面构成的系统在水平方向不受外力初面光滑，物块与斜面构成的系统在水平方向不受外力初状态系统保持静止，当物块向左下滑动时，对斜面有斜向状态系统保持静止，当物块向左下滑动时，对斜面有斜向右下方向的压力，因此斜面体必向右滑动由于右下方向的压力，因此斜面体必向右滑动由于mPBD.到达底端时两物体的动能相同，速度相同到达底端时两物体的动能相同，速度相同第第1717讲讲 要点探究要点探究A

11、解析解析由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以重力对两物体做的功相同，重力对两物体做的功相同，A选项正确由于下落的时间选项正确由于下落的时间不同，所以重力的平均功率不相同，不同，所以重力的平均功率不相同，B选项错误根据机选项错误根据机械能守恒可知，两物体到达底端时动能相同，即速度大小械能守恒可知，两物体到达底端时动能相同，即速度大小相同、方向不同，相同、方向不同，D选项错误由瞬时功率的计算式可得选项错误由瞬时功率的计算式可得PAmgvcos，PBmgv，因此，到达底端时重力的瞬时，因此，到达底端时重力的瞬时功率功率PAPB，C选项错误选项错误第第171

12、7讲讲 要点探究要点探究第第1717讲讲 要点探究要点探究第第1717讲讲 要点探究要点探究探究点二机动车起动问题探究点二机动车起动问题第第1717讲讲 要点探究要点探究第第1717讲讲 要点探究要点探究第第1717讲讲 要点探究要点探究第第1717讲讲 要点探究要点探究例例2汽车发动机的额定功率为汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，倍，g取取10m/s2.(1)汽车保持额定功率不变从静止启动，求：汽车保持额定功率不变从静止启动，求：汽车所汽车所能达到的最大速度是多大？能达到的最大速

13、度是多大？当汽车的加速度为当汽车的加速度为2m/s2时，时，速度是多大？速度是多大？当汽车的速度为当汽车的速度为6m/s时，加速度是多大？时，加速度是多大？(2)若汽车从静止开始，保持以若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？加速直线运动，这一过程能维持多长时间？第第1717讲讲 要点探究要点探究第第1717讲讲 要点探究要点探究第第1717讲讲 要点探究要点探究第第1717讲讲 要点探究要点探究汽车在平直的公路上以恒定功率启动，设阻力恒定，汽车在平直的公路上以恒定功率启动，设阻力恒定，则在图则在图175中关于汽车运动过程中的加速度、

14、速度随时间变中关于汽车运动过程中的加速度、速度随时间变化的关系，下列说法中正确的是化的关系，下列说法中正确的是()A.汽车的加速度汽车的加速度时间图象可用图甲描述时间图象可用图甲描述B.汽车的速度汽车的速度时间图象可用图乙描述时间图象可用图乙描述C.汽车的加速度汽车的加速度时间图象可用图丁描述时间图象可用图丁描述D.汽车的速度汽车的速度时间图象可用图丙描述时间图象可用图丙描述第第1717讲讲 要点探究要点探究第第1717讲讲 要点探究要点探究22010厦门模拟厦门模拟质量为质量为m的汽车以恒定功率的汽车以恒定功率P沿倾沿倾角为角为的倾斜路面向上行驶，最终以速度的倾斜路面向上行驶，最终以速度v匀

15、速运动若保持汽匀速运动若保持汽车的功率车的功率P不变，使汽车沿这个倾斜路面向下运动，最终匀速不变，使汽车沿这个倾斜路面向下运动，最终匀速行驶由此可知行驶由此可知(汽车所受空气和摩擦阻力大小不变汽车所受空气和摩擦阻力大小不变)()A.汽车的最终速度一定等于汽车的最终速度一定等于vB.汽车的最终速度可能小于汽车的最终速度可能小于vC.汽车所受的空气和摩擦阻力之和一定大于汽车所受的空气和摩擦阻力之和一定大于mgsinD.汽车所受的空气和摩擦阻力之和可能小于汽车所受的空气和摩擦阻力之和可能小于mgsin第第1717讲讲 要点探究要点探究第第1717讲讲 要点探究要点探究例例3跳绳是一种健身运动设某运动

16、员的质量为跳绳是一种健身运动设某运动员的质量为50 kg，他，他一分钟跳绳一分钟跳绳180次假定在每次跳跃时，脚与地面的接触时间次假定在每次跳跃时，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的，则该运动员跳绳时在上升阶段克服重占跳跃一次所需时间的，则该运动员跳绳时在上升阶段克服重力做功的平均功率是多少？力做功的平均功率是多少？(g取取10 m/s2)第第1717讲讲 要点探究要点探究探究点三生活情境中功率问题探究点三生活情境中功率问题第第1717讲讲 要点探究要点探究第第1717讲讲 要点探究要点探究第第1818讲动能讲动能 动能定理动能定理第第1818讲讲 动能动能 动能定理动能定理考点整合第第1

17、818讲讲 考点整合考点整合变化量变化量Ek4.说明说明(1)确定研究对象和研究过程；确定研究对象和研究过程；(2)对研究对象进行受力分析，求出合外力做的功；对研究对象进行受力分析，求出合外力做的功；(3)对研究过程进行分析，求出过程的初、末动能；对研究过程进行分析，求出过程的初、末动能；(4)利用动能定理列式并解答利用动能定理列式并解答4.说明说明(1)凡涉及功、位移、初末速度的力学过程，一般优先凡涉及功、位移、初末速度的力学过程，一般优先考虑使用动能定理求解；考虑使用动能定理求解；(2)求合外力的功既可以直接求合力的功，也可以先求求合外力的功既可以直接求合力的功，也可以先求各力的功再取代数

18、和；各力的功再取代数和；第第1818讲讲 考点整合考点整合第第1818讲讲 考点整合考点整合(3)动能定理只适用于单个物体的过程，对系统所发动能定理只适用于单个物体的过程，对系统所发生的过程不适合建立动能定理的方程；生的过程不适合建立动能定理的方程；(4)动能定理表达式是一个标量式，在某一个方向上动能定理表达式是一个标量式，在某一个方向上应用动能定理是没有根据的；应用动能定理是没有根据的；(5)对对一个物体所一个物体所发发生的多生的多过过程程问题问题，可，可对对全全过过程程应应用用动动能定理求解能定理求解要点探究探究点一对动能定理的理解及使用的基本步骤探究点一对动能定理的理解及使用的基本步骤1

19、.动能定理的理解动能定理的理解(1)动能定理的计算式为标量式，动能定理的计算式为标量式，v为相对同一参考系为相对同一参考系(一一般以地面或相对地面静止的物体为参考系般以地面或相对地面静止的物体为参考系)的速度的速度(2)动能定理的研究对象是单一物体，或者是可以看成单动能定理的研究对象是单一物体，或者是可以看成单一物体的物体系一物体的物体系(3)动能定理适用于物体的直线运动，也适用于曲线运动；动能定理适用于物体的直线运动，也适用于曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功，力可以是各种性质的适用于恒力做功，也适用于变力做功，力可以是各种性质的第第1818讲讲 要点探究要点探究第第1818讲讲 要

20、点探究要点探究力，既可以同力，既可以同时时作用，也可以分段作用，只要求出作用作用，也可以分段作用，只要求出作用过过程程中各力做功的多少和正中各力做功的多少和正负负即可即可这这些正是些正是动动能定理解能定理解题题的的优优越性所在越性所在(4)若物体运若物体运动动的的过过程中包含几个不同程中包含几个不同过过程，程，应应用用动动能能定理定理时时，可以分段考，可以分段考虑虑，也可以，也可以视视全全过过程程为为一整体来一整体来处处理理(5)动动能定理公式中等号的意能定理公式中等号的意义义等号表明合力做功与物体等号表明合力做功与物体动动能的能的变变化化间间的三个关系：的三个关系：数量关系：即合外力所做的功

21、与物体数量关系：即合外力所做的功与物体动动能的能的变变化具有化具有等量代等量代换换关系可以通关系可以通过计过计算物体算物体动动能的能的变变化，求合力的功，化，求合力的功，进进而求得某一力的功而求得某一力的功第第1818讲讲 要点探究要点探究单位关系：国际单位都是焦耳单位关系：国际单位都是焦耳因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因(6)动动能定理中涉及的物理量有力、位移、能定理中涉及的物理量有力、位移、质质量、速度、功、量、速度、功、动动能等，在能等，在处处理含有上述物理量的力学理含有上述物理量的力学问题时问题时，可以考，可以考虑虑使用使用动动能定理由于

22、只需要从力在整个位移内做的功和能定理由于只需要从力在整个位移内做的功和这这段位移始段位移始末两状末两状态动态动能能变变化去考化去考虑虑，无需注意其中运，无需注意其中运动动状状态变态变化的化的细节细节，同同时动时动能和功都是能和功都是标标量，无方向性，所以无量，无方向性，所以无论论是直是直线线运运动还动还是是曲曲线线运运动动，计计算都会特算都会特别别方便方便2.应应用用动动能定理解能定理解题题的一般思路的一般思路(1)确定研究确定研究对对象和研究象和研究过过程注意程注意动动能定理可能定理可应应用于用于单单个物体，也可个物体，也可应应用于系用于系统统，对对系系统应统应用用动动能定理能定理时应时应考

23、考虑虑系系统统第第1818讲讲 要点探究要点探究内力做的功内力做的功(2)对研究对象进行受力分析对研究对象进行受力分析(研究对象以外的物体施于研研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力究对象的力都要分析，含重力)(3)写出写出该过该过程中合外力做功的表达式，或分程中合外力做功的表达式，或分别别写出各个力写出各个力做功做功(注意功的正注意功的正负负)的表达式如果研究的表达式如果研究过过程中物体受力情况程中物体受力情况有有变变化，要分化，要分别别写出写出该该力在各个力在各个阶阶段做功的表达式段做功的表达式(4)写出物体的初、末写出物体的初、末动动能的表达式能的表达式(5)按照按照动动能定

24、理列式求解能定理列式求解.第第1818讲讲 要点探究要点探究例例12010济南模拟济南模拟如图如图181所示，电梯质量为所示，电梯质量为M，地板上放着一质量为地板上放着一质量为m的物体钢索拉电梯由静止开始向上的物体钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为加速运动，当上升高度为H时，速度达到时，速度达到v，则，则()第第1818讲讲 要点探究要点探究点评点评用动能定理解题时，关键是对研究对象进行用动能定理解题时，关键是对研究对象进行准确地受力分析及运动过程分析，并画出物体运动过程准确地受力分析及运动过程分析，并画出物体运动过程的草图，以便更准确地理解物理过程和各量关系有些的草图，以便更准确

25、地理解物理过程和各量关系有些力在物体运动全过程中不是始终存在的，在计算外力做力在物体运动全过程中不是始终存在的，在计算外力做功时更应引起注意功时更应引起注意第第1818讲讲 要点探究要点探究2010全国卷全国卷如图如图182所示，所示，MNP为竖直面内为竖直面内一固定轨道，其圆弧段一固定轨道，其圆弧段MN与水平段与水平段NP相切于相切于N，P端固定端固定一竖直挡板一竖直挡板M相对于相对于N的高度为的高度为h，NP长度为长度为s.一物块自一物块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处若在停止在水平轨道上某处若

26、在MN段的摩擦可忽略不计，物段的摩擦可忽略不计，物块与块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为段轨道间的滑动摩擦因数为，求物块停止的地方与，求物块停止的地方与N点距离的可能值点距离的可能值第第1818讲讲 要点探究要点探究式题式题第第1818讲讲 要点探究要点探究第第1818讲讲 要点探究要点探究探究点二用动能定理求解变力做功问题探究点二用动能定理求解变力做功问题对对于恒力作用下的匀于恒力作用下的匀变变速直速直线线运运动动，若不涉及加速度和，若不涉及加速度和时间时间，利用，利用动动能定理求解一般比用牛能定理求解一般比用牛顿顿定律及运定律及运动动学公式求学公式求解要解要简单简单得多用得多用动动能定理能定

27、理还还能解决一些在中学能解决一些在中学应应用牛用牛顿顿定定律律难难以解决的以解决的变变力做功的力做功的问题问题、曲、曲线线运运动动等等问题问题.第第1818讲讲 要点探究要点探究例例2如图如图183所示，质量为所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴倍，物块与转轴OO相距相距R，物块随转台由静止开始转动，物块随转台由静止开始转动当转速增加到一定值时，物块即将在转台当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台对物块的静摩擦力对物块做的程中

28、，转台对物块的静摩擦力对物块做的功为功为()A.0 B2kmgRC.2kmgR D.kmgR第第1818讲讲 要点探究要点探究第第1818讲讲 要点探究要点探究点点评评物体受到力的大小、方向不断物体受到力的大小、方向不断变变化，化，力所做的功不能直接利用功的公式力所做的功不能直接利用功的公式进进行求解，行求解，但是力所做的功全部但是力所做的功全部转转化化为为物体的物体的动动能，能，这这种种情况下，就可以利用情况下，就可以利用动动能定理和外力做功的等能定理和外力做功的等量关系求出答案量关系求出答案第第1818讲讲 要点探究要点探究2011莆田模莆田模拟拟如如图图184所示，所示，ABCD是一个盆

29、式容是一个盆式容器，盆内器，盆内侧侧壁与盆底壁与盆底BC的的连连接接处处都是一段与都是一段与BC相切的相切的圆圆弧，弧，BC为为水平的，其距离水平的，其距离d0.50m，盆，盆边缘边缘的高度的高度为为h0.30m在在A处处放一个放一个质质量量为为m的小物的小物块块并并让让其从静止出其从静止出发发下滑已知盆下滑已知盆内内侧侧壁是光滑的，而盆底壁是光滑的，而盆底BC面与小物面与小物块间块间的的动动摩擦因数摩擦因数为为0.10.小物小物块块在盆内来回滑在盆内来回滑动动，最后停下来，最后停下来，则则停的地点到停的地点到B的距的距离离为为()A.0.50 m B0.25 mC.0.10 m D0第第18

30、18讲讲 要点探究要点探究第第1818讲讲 要点探究要点探究探究点三用动能定理求解多过程、多物体问题探究点三用动能定理求解多过程、多物体问题1.应应用用动动能定理能定理处处理多理多过过程程问题问题的理的理论论依据依据动动能定理反映的是物体两个状能定理反映的是物体两个状态态的的动动能能变变化与在化与在这这两个状两个状态态之之间间外力所做外力所做总总功的量功的量值值关系，因此关系，因此对对由初始状由初始状态态到到终终止状止状态这态这一一过过程中物体的运程中物体的运动动性性质质、运、运动轨动轨迹、做功的力是恒力迹、做功的力是恒力还还是是变变力等力等诸诸多多问题问题不必追究，就是不必追究，就是说应说应

31、用用动动能定理不受能定理不受这这些些问题问题的的限制限制2.用动能定理解决问题时，所选取的研究对象可以是单个用动能定理解决问题时，所选取的研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统当选取物体系统作为研物体，也可以是多个物体组成的系统当选取物体系统作为研究对象时，应注意以下几点：究对象时，应注意以下几点：(1)当物体系统内的相互作用是杆、绳间的作用力，或是静当物体系统内的相互作用是杆、绳间的作用力，或是静摩擦力，或是刚性物体之间相互挤压而产生的力时，作用力与摩擦力，或是刚性物体之间相互挤压而产生的力时，作用力与第第1818讲讲 要点探究要点探究反作用力的反作用力的总总功等于零，功等于零，

32、这时这时列列动动能定理方程能定理方程时时只要考只要考虑虑物体物体系系统统所受的合外力的功即可所受的合外力的功即可(2)当物体系当物体系统统内的相互作用力是内的相互作用力是弹弹簧、橡皮条的作用力，簧、橡皮条的作用力，或是滑或是滑动动摩擦力摩擦力时时，作用力与反作用力的，作用力与反作用力的总总功不等于零，功不等于零，这时这时列列动动能定理方程能定理方程时时不但要考不但要考虑虑物体系物体系统统所受的合外力的功，所受的合外力的功，还还要考要考虑虑物体物体间间的相互作用力的功的相互作用力的功(3)物体系物体系统统内各个物体的速度不一定相同，列式内各个物体的速度不一定相同，列式时时要分要分别别表达不同物体

33、的表达不同物体的动动能能3.多多过过程程问题问题的求解策略的求解策略(1)分析物体的运动，确定物体运动过程中不同阶段的受力分析物体的运动，确定物体运动过程中不同阶段的受力情况，分析各个力的功情况，分析各个力的功(2)分析物体各个过程中的初、末速度，在不同阶段运用动分析物体各个过程中的初、末速度，在不同阶段运用动第第1818讲讲 要点探究要点探究能定理求解，此能定理求解，此为为分段法分段法这这种方法解种方法解题时题时需分清物体各需分清物体各阶阶段的运段的运动动情况，列式情况，列式较较多多(3)如果能如果能够够得到物体全得到物体全过过程初、末程初、末动动能的能的变变化及全化及全过过程中各力的功，程

34、中各力的功，对对全全过过程列一个方程即可程列一个方程即可4.运用运用动动能定理能定理应应注意的注意的问题问题应应用用动动能定理解能定理解题时题时，在分析，在分析过过程的基程的基础础上无需深究物体运上无需深究物体运动过动过程中程中变变化的化的细节细节，只考，只考虑虑整个整个过过程中的功及程中的功及过过程的始末程的始末的的动动能若能若过过程包含了几个运程包含了几个运动动性性质质不同的分不同的分过过程，既可以程，既可以分段考分段考虑虑，也可以整个，也可以整个过过程考程考虑虑但求功但求功时时，有些力不是全，有些力不是全过过程都作用的，必程都作用的，必须须根据不同的情况分根据不同的情况分别对别对待求出待

35、求出总总功，功，计计算算时时要把各力的功要把各力的功连连同符号同符号(正、正、负负)一同代入公式一同代入公式.第第1818讲讲 要点探究要点探究例例3 320092009宁夏卷宁夏卷 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图育项目，比赛场地示意如图185所示比赛时，运动员从起所示比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶

36、与更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小设冰壶与冰面间的动摩擦因数为冰面间的动摩擦因数减小设冰壶与冰面间的动摩擦因数为10.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至20.004.在某在某次比赛中，运动员使冰壶次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以在投掷线中点处以2m/s的速度沿的速度沿虚线滑出为使冰壶虚线滑出为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？用毛刷擦冰面的长度应为多少？(g取取10m/s2)第第1818讲讲 要点探究要点探究第第1818讲讲 要点探究要点探究

37、点点评评解决多解决多过过程程问题问题的关的关键键是根据物体运是根据物体运动过动过程中的程中的受力情况准确分析出物体所受力情况准确分析出物体所经历经历的各个的各个阶阶段的运段的运动动状状态态，根，根据每个运据每个运动动状状态态的各个力的受力特点及做功特点利用的各个力的受力特点及做功特点利用动动能定能定理就可以解决理就可以解决问题问题第第1818讲讲 要点探究要点探究1质量为质量为M的机车牵引质量为的机车牵引质量为m 的车厢在水平轨道的车厢在水平轨道上匀速前进，某时刻车厢与机车脱节，机车前进了上匀速前进，某时刻车厢与机车脱节，机车前进了L后，司后，司机才发现，便立即关闭发动机让机车滑行假定机车与车

38、厢机才发现，便立即关闭发动机让机车滑行假定机车与车厢所受阻力与其重力成正比且恒定试求车厢与机车都停止时所受阻力与其重力成正比且恒定试求车厢与机车都停止时两者的距离两者的距离第第1818讲讲 要点探究要点探究点点评评当当题题中涉及多个物体中涉及多个物体时时，要注意灵活，要注意灵活选选取研究取研究对对象，找出各物体象，找出各物体间间位移或位移或时间时间的关系，分的关系，分别对别对各物体各物体应应用用动动能定理，必要能定理，必要时时列方程列方程组组求解求解第第1818讲讲 要点探究要点探究 2 2010 2010青岛模拟青岛模拟 如图如图186甲所示，一质量甲所示，一质量为为m1kg的物块静止在粗糙

39、水平面上的的物块静止在粗糙水平面上的A点，从点，从t0时刻时刻开始，物块受到按如图乙所示规律变化的水平力开始，物块受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用并作用并向右运动，第向右运动，第3s末物块运动到末物块运动到B点时速度刚好为点时速度刚好为0，第，第5s末物块刚好回到末物块刚好回到A点已知物块与粗糙水平面之间的动摩点已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数擦因数0.2，g取取10m/s2，求：，求：(1)A与与B间的距离；间的距离；(2)水平力水平力F在在5s内对物块所做的功内对物块所做的功第第1818讲讲 要点探究要点探究第第1818讲讲 要点探究要点探究探究点四用动能定理求解弹簧问题探究点四

40、用动能定理求解弹簧问题例例4 4如图如图187甲所示，一条轻质弹簧左端固定在竖直甲所示，一条轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m1.0kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点现对小点现对小物块施加一个外力物块施加一个外力F，使它缓慢移动，将弹簧压缩至，使它缓慢移动，将弹簧压缩至A点，点，压缩量为压缩量为x0.1m，在这一过程中，所用外力，在这一过程中，所用外力F与压缩量的与压缩量的关系如图乙所示然后撤去关系如图乙所示然后撤去F释放小物块，让小物块沿桌面释放小物块，让小物块

41、沿桌面运动，已知运动，已知O点至桌边点至桌边B点距离为点距离为L2x，水平桌面的高为，水平桌面的高为h5.0m，计算时，可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，计算时，可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力(g取取10m/s2)求：求：第第1818讲讲 要点探究要点探究(1)在在压缩弹压缩弹簧簧过过程中，程中，弹弹簧簧贮贮存的最大存的最大弹弹性性势势能能(2)小物小物块块到达桌到达桌边边B点点时时速度的大小速度的大小(3)小物小物块块落地点与桌落地点与桌边边B的水平距离的水平距离第第1818讲讲 要点探究要点探究第第1818讲讲 要点探究要点探究点点评评本本题题以以弹弹簧簧为载为载体，体，结结合合图图

42、象来象来综综合考合考查动查动能、能、动动能定理的内容，能定理的内容，这这种种综综合度大但合度大但试题试题并不是太复并不是太复杂杂、难难度并不是太大的情况近来在高考度并不是太大的情况近来在高考试试卷中常有出卷中常有出现现这类题这类题的的综综合信息合信息强强，对对学生的能力要求也相学生的能力要求也相对较对较高，使高考命高，使高考命题题与新与新课标课标的要求靠得更的要求靠得更紧紧密一些，是近年高考命密一些，是近年高考命题题的基的基本本趋势趋势解得解得vB2m/s(3)物物块块从从B点开始做平抛运点开始做平抛运动动下落下落时间时间t1s水平距离水平距离svBt2 m第第1818讲讲 要点探究要点探究

43、2009福建卷福建卷如图如图188甲所示，在水平地面上固定甲所示，在水平地面上固定一倾角为一倾角为的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向、方向沿斜面向下的匀强电场中一劲度系数为沿斜面向下的匀强电场中一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态一质量为一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态一质量为m、带电荷量为带电荷量为q(q0)的滑块从距离弹簧上端为的滑块从距离弹簧上端为s0处由静止释放，处由静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程

44、没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g.(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1.(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为，求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的弹力所的过程中弹簧的弹力所做的功做的功W.第第1818讲讲 要点探究要点探究(3)从滑从滑块块静止静止释释放瞬放瞬间间开始开始计时计时，请请在在图图乙中画出滑乙中画出滑块块在在沿斜面向下运沿斜面向

45、下运动动的整个的整个过过程中速度与程中速度与时间时间关系关系vt图图象象图图中中横坐横坐标轴标轴上的上的t1、t2及及t3分分别别表示滑表示滑块块第一次与第一次与弹弹簧上端接触、簧上端接触、第一次速度达到最大第一次速度达到最大值值及第一次速度减及第一次速度减为为零的零的时时刻，刻，纵纵坐坐标轴标轴上的上的v1为为滑滑块块在在t1时时刻的速度大小，刻的速度大小，vm是是题题中所指的物理量中所指的物理量(本小本小题题不要求写出不要求写出计计算算过过程程)第第1818讲讲 要点探究要点探究第第1818讲讲 要点探究要点探究第第1919讲机械能守恒定律讲机械能守恒定律第第1919讲讲 机械能守恒定律机

46、械能守恒定律第第1919讲讲 考点整合考点整合考点整合一、一、 物体的机械能物体的机械能1.构成：物体的机械能等于物体的动能与势能之和，构成：物体的机械能等于物体的动能与势能之和，EEkEp_.2.守恒类型守恒类型(1)只受重力，仅动能和重力势能相互转化；只受重力，仅动能和重力势能相互转化；(2)除重力和弹簧弹力做功外，其他力不做功；除重力和弹簧弹力做功外，其他力不做功；(3)除重力和弹力做功外，其他力做功的代数和为零除重力和弹力做功外，其他力做功的代数和为零.3.变化量的计算变化量的计算(1)E_；E Ek kE Ep p第第1919讲讲 考点整合考点整合(2)EW其他其他物体的机械能的物体

47、的机械能的变变化量等于除重力化量等于除重力(弹弹簧簧弹弹力力)外的其他外的其他力力对对物体做的功物体做的功 二、机械能守恒定律二、机械能守恒定律1.定律内容：在只有定律内容：在只有_做功的情形做功的情形下，物体的下，物体的_和和_发发生相互生相互转转化，机械能的化，机械能的总总量保持不量保持不变变2.表达形式表达形式重力、弹簧弹力重力、弹簧弹力动能动能势势能能第第1919讲讲 考点整合考点整合形式形式表达式表达式意义意义最合适的研究对象最合适的研究对象守恒形式守恒形式守恒过程物体初、末的守恒过程物体初、末的机械能相等机械能相等一个物体一个物体转化形式转化形式 E Ek k=-=-E Ep p物

48、体（或系统）动能的增加物体（或系统）动能的增加量等于势能的减少量或动能量等于势能的减少量或动能的减少量等于势能的增加量的减少量等于势能的增加量两个或多个物体两个或多个物体转移形式转移形式E EA A=-=-E EB BA物体机械能的增加量等于物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量或者物体机械能的减少量或者A物体机械能的减少量等于物体机械能的减少量等于B物体机械能的增加量物体机械能的增加量两个物体两个物体第第1919讲讲 考点整合考点整合在在应应用机械能守恒定律守恒形式用机械能守恒定律守恒形式时时，必，必须选须选取零取零势势能参考面，而且在同一能参考面，而且在同一问题问题中必中必须选须选取同

49、一零取同一零势势能参考面但能参考面但应应用用转转化形式化形式EkEp和和转转移移形式形式EAEB时时不必不必选选取零取零势势能参考面，只要弄清楚能参考面，只要弄清楚过过程中物体重力程中物体重力势势能的能的变变化即可化即可第第1919讲讲 要点探究要点探究要点探究探究点一对机械能是否守恒的判断探究点一对机械能是否守恒的判断判断机械能是否守恒的方法一般有两种：判断机械能是否守恒的方法一般有两种：1.根据机械能守恒的条件判断分析物体系根据机械能守恒的条件判断分析物体系统统所受的力，所受的力，判断重力和判断重力和弹弹力以外的力力以外的力(不管是系统内部物体间的力还是不管是系统内部物体间的力还是系统外部

50、其他物体施加给系统内物体的力系统外部其他物体施加给系统内物体的力)是否对物体做功，是否对物体做功，如果重力如果重力和和弹弹力以外的力力以外的力对对物体系物体系统统做了功，做了功，则则物体系物体系统统的的机械能不守恒，否机械能不守恒，否则则，机械能守恒，机械能守恒第第1919讲讲 要点探究要点探究2.根据能量的根据能量的转转化判断化判断对对于一个物体系于一个物体系统统，分析是否，分析是否只存在只存在动动能和重力能和重力势势能能(或或弹弹性性势势能能)的相互的相互转转化如果只存化如果只存在在动动能和重力能和重力势势能能(或或弹弹性性势势能能)的相互的相互转转化，而不存在机械化，而不存在机械能和其他

51、形式的能量的能和其他形式的能量的转转化，机械能守恒，否化，机械能守恒，否则则，机械能不，机械能不守恒守恒.第第1919讲讲 要点探究要点探究例例1 1如图如图191所示四个图中，木块均在固定的斜面上运所示四个图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗中的斜面是粗糙的，图糙的，图A、B中的中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图所示，图A、B、D中的木块向下运动，图中的木块向下运动，图C中的木块向上运中的木块向上运动在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是动在这四个图所示的运动过程中机械能

52、守恒的是()第第1919讲讲 要点探究要点探究例例1C解析解析机械能守恒的条件是只有重力做功，机械能守恒的条件是只有重力做功，A、B图图中木中木块块受到三个力作用，即重力、支持力和推力受到三个力作用，即重力、支持力和推力F，有外，有外力力F做功，故不符合机械能守恒定律的适用条件；做功，故不符合机械能守恒定律的适用条件；D中有摩擦中有摩擦力做功，故也不符合机械能守恒定律的适用条件只有力做功，故也不符合机械能守恒定律的适用条件只有C选项选项机械能守恒机械能守恒点点评评机械能守恒定律的适用条件机械能守恒定律的适用条件绝绝不是合外力的功等于不是合外力的功等于零，更不是合外力等于零，而是看是否只有重力或

53、零，更不是合外力等于零，而是看是否只有重力或弹弹力做功力做功第第1919讲讲 要点探究要点探究1如如图图192所示，所示，m1m2，滑，滑轮轮光滑，且光滑，且质质量不量不计计，在，在m1下降下降阶阶段段(不不计计空气阻力空气阻力)的的过过程中，下列程中，下列说说法正确法正确的是的是()A.m1的机械能守恒的机械能守恒B.m2的机械能守恒的机械能守恒C.m1和和m2的总机械能减少的总机械能减少D.m1和和m2的总机械能守恒的总机械能守恒第第1919讲讲 要点探究要点探究D解析解析m1、m2除受重力外，分除受重力外，分别还别还有有绳绳的拉力，的拉力，在在m1下降下降时时，拉力，拉力对对m1做做负负

54、功，在功，在m2上升上升时时，拉力，拉力对对m2做做正功，故正功，故m1、m2的机械能均不守恒，的机械能均不守恒，选项选项AB错误错误将将m1和和m2视为视为一个系一个系统统，绳绳的拉力的拉力对对m1、m2做功之和做功之和为为零，只零，只有重力做功，故有重力做功，故m1和和m2的的总总机械能守恒，机械能守恒，选项选项D正确正确第第1919讲讲 要点探究要点探究22011铭选中学铭选中学如图如图193所示，长为所示，长为2L的不可伸的不可伸长的细绳一端系于长的细绳一端系于O点，一端系一质量为点，一端系一质量为m的物体，物体自与的物体，物体自与水平方向夹角水平方向夹角30(绳拉直绳拉直)由静止释放

55、，问物体到达由静止释放，问物体到达O点正下方点正下方处的速度是多少？处的速度是多少？第第1919讲讲 要点探究要点探究第第1919讲讲 要点探究要点探究探究点二涉及流体、链条、杆、绳的机械能守恒问题探究点二涉及流体、链条、杆、绳的机械能守恒问题 绳索、链条这类的物体常发生形变，其重心位置不是固绳索、链条这类的物体常发生形变，其重心位置不是固定不变的，确定其重心的位置是解决这类问题的关键，顺便定不变的，确定其重心的位置是解决这类问题的关键，顺便指出的是，质量均匀分布的规则物体常以重心的位置来确定指出的是，质量均匀分布的规则物体常以重心的位置来确定物体的重力势能物体的重力势能. 第第1919讲讲

56、要点探究要点探究 例例2 2 如图如图194所示，总长为所示，总长为L的光滑匀的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时下端质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时下端A、B相平齐当略有扰动时，其一端下落，相平齐当略有扰动时，其一端下落，则当铁链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度为多则当铁链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度为多大？大？第第1919讲讲 要点探究要点探究第第1919讲讲 要点探究要点探究点点评评对对于于绳绳索、索、链链条之条之类类的物体，由于的物体，由于发发生形生形变变，其重，其重心位置相心位置相对对物体并不是固定不物体并不是固定不变变的，能否确定重心的位置，常的，能否确定重心的位置，常是解

57、决是解决该类问题该类问题的关的关键键可以采用分段法求出每段的重力可以采用分段法求出每段的重力势势能，能，然后求和即然后求和即为为整体的重力整体的重力势势能；也可采用等效法求出重力能；也可采用等效法求出重力势势能能的改的改变变量利用量利用EkEp求解求解时时，不需要，不需要选选取参考平面，且取参考平面，且便于分析便于分析计计算算第第1919讲讲 要点探究要点探究第第1919讲讲 要点探究要点探究第第1919讲讲 要点探究要点探究探究点三连接体的机械能守恒问题探究点三连接体的机械能守恒问题在用机械能守恒定律解连接体问题时，一定要注意下面在用机械能守恒定律解连接体问题时，一定要注意下面几个问题：几个

58、问题：1.灵活地选取研究对象：应用机械能守恒定律必须准确地灵活地选取研究对象：应用机械能守恒定律必须准确地选择研究对象，研究对象选择得当则机械能守恒，研究对象选择研究对象，研究对象选择得当则机械能守恒，研究对象选择不得当则机械能不守恒选择不得当则机械能不守恒2.正确判断机械能是否守恒：判断选定的研究对象的机械正确判断机械能是否守恒：判断选定的研究对象的机械能是否守恒可从做功的角度或能量的转化的角度考虑能是否守恒可从做功的角度或能量的转化的角度考虑3.如何选取物理过程：选取物理过程必须遵循两个基本原如何选取物理过程：选取物理过程必须遵循两个基本原则，一要符合求解要求，二要尽量使求解过程简化有时可

59、则，一要符合求解要求，二要尽量使求解过程简化有时可选全过程，而有时则必须将全过程分解成几个阶段，然后再选全过程，而有时则必须将全过程分解成几个阶段，然后再分别应用机械能守恒定律求解分别应用机械能守恒定律求解第第1919讲讲 要点探究要点探究例例3 320102010福州模拟福州模拟 如图如图196所示，光滑圆柱半所示，光滑圆柱半径为径为R，被固定在水平平台上，用轻绳跨过圆柱体与两小，被固定在水平平台上，用轻绳跨过圆柱体与两小球球m1、m2相连相连(m1、m2分别为它们的质量分别为它们的质量)，开始时让，开始时让m1放放在平台上，两边绳绷直，两球从静止开始，在平台上，两边绳绷直，两球从静止开始，

60、m1上升，上升，m2下下降当降当m1上升到圆柱的最高点时，球上升到圆柱的最高点时，球m1对轨道的压力为对轨道的压力为0.2m1g，求：，求：(1)小球小球m1上升到圆柱的最高点时，速度为多大？上升到圆柱的最高点时，速度为多大？(用用g、R表示表示)(2)两球从静止开始至两球从静止开始至m1上升到圆柱的最高点，系统减上升到圆柱的最高点，系统减少的势能为多少？少的势能为多少？(3)m2应为应为m1的多少倍？的多少倍？第第1919讲讲 要点探究要点探究第第1919讲讲 要点探究要点探究第第1919讲讲 要点探究要点探究 20102010山东卷山东卷 如图如图197所示，倾角所示，倾角30的粗糙的粗糙

61、斜面固定在地面上，长为斜面固定在地面上，长为l、质量为、质量为m、粗细均匀、质量分布均、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平用细线将物块匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平用细线将物块与软绳相连，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部与软绳相连，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面离开斜面(此时物块未到达地面此时物块未到达地面)在此过程中在此过程中()第第1919讲讲 要点探究要点探究第第1919讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 用能量观点分析综合问题用能量观点分析综合问题第第2020讲用能量观点分析综合问题讲用能量观点分析综合问题考点整合一

62、、功能关系一、功能关系1.功能原理：功是能的功能原理：功是能的_的量度的量度(1)做功的过程就是能量做功的过程就是能量_的过程；的过程；(2)做功多少与能的转化量大小做功多少与能的转化量大小_，即，即|W|E|.2.重要结论重要结论(1)物体动能的增量由物体动能的增量由_做的功来量度：做的功来量度：EkW外外(2)物体重力势能的增量由物体重力势能的增量由_做的功来量度：做的功来量度：EpWG.第第2020讲讲 考点整合考点整合转化转化转化转化相等相等相等相等合外力合外力克服重力克服重力第第2020讲讲 考点整合考点整合(3)物体机械能的增量由重力物体机械能的增量由重力(弹簧弹力弹簧弹力)以外的

63、以外的_做做的功来量度：的功来量度：E机机W其他其他当当W其他其他0时，系统的机械能守恒时，系统的机械能守恒(4)互为作用力和反作用力的一对摩擦力做的总功用来量度互为作用力和反作用力的一对摩擦力做的总功用来量度该过程中系统由于摩擦产生的热量系统增加的内能该过程中系统由于摩擦产生的热量系统增加的内能Q_(s为这两个物体间相对移动的路程为这两个物体间相对移动的路程)二、能量守恒定律的内容二、能量守恒定律的内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或化为另一种形式，或者从一个物体

64、转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变转移的过程中，能量的总量保持不变其他力其他力fs要点探究探究点一功能关系的一般应用探究点一功能关系的一般应用做功的过程就是能量转化的过程，做多少功就有多少某做功的过程就是能量转化的过程，做多少功就有多少某种形式的能转化为其他形式的能功是能量转化的量度，这种形式的能转化为其他形式的能功是能量转化的量度，这就是功能关系的普遍意义就是功能关系的普遍意义功能关系的主要形式有以下几种：功能关系的主要形式有以下几种：(1)重力做功过程中，重力势能和其他形式能相互转化重力做功过程中，重力势能和其他形式能相互转化重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力

65、势能增加重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加重力做的功等于重力势能的减少量，重力做的功等于重力势能的减少量，WGEpEp1Ep2.第第2020讲讲 要点探究要点探究(2)弹簧的弹力做功过程中，弹性势能和其他形式能相互转弹簧的弹力做功过程中，弹性势能和其他形式能相互转化弹簧的弹力对物体做正功，弹簧的弹性势能减少；弹簧的化弹簧的弹力对物体做正功，弹簧的弹性势能减少；弹簧的弹力做负功，弹簧的弹性势能增加弹力做的功等于弹性势能弹力做负功，弹簧的弹性势能增加弹力做的功等于弹性势能的减少量，的减少量，WGEpEp1Ep2.(3)除重力、弹簧弹力的其他力做功过程中，机械能和其他除重力、弹簧弹力

66、的其他力做功过程中，机械能和其他形式的能相互转化除重力、弹簧弹力的其他力做的功等于机形式的能相互转化除重力、弹簧弹力的其他力做的功等于机械能的减少量，械能的减少量，W其他其他EE1E2.(4)电场力做功过程中，电势能和其他形式能相互转化电电场力做功过程中，电势能和其他形式能相互转化电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加电场场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加电场力做的功等于电势能的减少量，力做的功等于电势能的减少量，W电电EpEp1Ep2.第第2020讲讲 要点探究要点探究(5)安培力做正功，电能转化为其他形式的能；克服安培安培力做正功，电能转化为其他形式的能；克服安培

67、力做功，其他形式的能转化为电能力做功，其他形式的能转化为电能(6)合外力做功过程中，物体的动能发生变化合外力对合外力做功过程中，物体的动能发生变化合外力对物体做的功等于物体动能的增加量物体做的功等于物体动能的增加量(动能定理动能定理)，即，即W合合Ek.在应用功能关系时应注意搞清力对在应用功能关系时应注意搞清力对“谁谁”做功的问题，对做功的问题，对“谁谁”做功就对应做功就对应“谁谁”的位移，并引起的位移，并引起“谁谁”的能量变化如子弹的能量变化如子弹物块模型中，摩擦力对子弹做的功必须用子弹的位移去求解，物块模型中，摩擦力对子弹做的功必须用子弹的位移去求解，功引起子弹动能的变化但不能说功就是能，

68、也不能说功引起子弹动能的变化但不能说功就是能，也不能说“功变功变成能成能”功是能量转化的量度，可以说功在能量转化的过程中功是能量转化的量度，可以说功在能量转化的过程中扮演着重要的角色扮演着重要的角色.第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究例例12011泰安模拟泰安模拟如图如图201所示，卷扬机的绳索通所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动，在移动过程中，下列说法正确的是上移动，在移动过程中，下列说法正确的是()A.F对木箱做的功等于木箱增加的对木箱做的功等于木箱增加的动能

69、与木箱克服摩擦力所做的功之和动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B.F对木箱做的功等于木箱克服对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和摩擦力和克服重力所做的功之和C.木箱克服重力做功等于木箱增木箱克服重力做功等于木箱增加的重力势能加的重力势能D.F对木箱做的功等于木箱增加对木箱做的功等于木箱增加的机械能的机械能第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究12010福州模拟福州模拟在奥运比赛项目中，高台跳在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项质量为水是我国运动员的强项质量为m的跳水运动员进入水中的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大

70、小恒为后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的的过程中，下列说法正确的是是()()A.他的动能减少了他的动能减少了FhB.他的重力势能增加了他的重力势能增加了mghC.他的机械能减少了他的机械能减少了FhD.他的机械能减少了他的机械能减少了(Fmg)h第第2020讲讲 要点探究要点探究解析解析 根据功能关系，动能减少量根据功能关系，动能减少量EkW合合(Fmg)h, 重力势能减少量重力势能减少量EpWGmgh，机械能减少量，机械能减少量EW它它Fh.C第第2020讲讲 要点探究要点探究22010三明模拟三明模

71、拟如图如图202所示，在抗洪救灾中，所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法错误的是而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法错误的是()A.力力F所做的功减去克服阻力所做的所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量功等于重力势能的增量B.木箱克服重力所做的功等于重力势木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量能的增量C.力力F、重力、阻力三者合力所做的、重力、

72、阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量功等于木箱动能的增量D.力力F和阻力的合力所做的功等于木和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量箱机械能的增量第第2020讲讲 要点探究要点探究解析解析力力F所做功等于系统克服阻力所做的功、重力所做功等于系统克服阻力所做的功、重力势能的增量与动能增量之和，势能的增量与动能增量之和，A错错A探究点二功能关系在传送带问题中的应用探究点二功能关系在传送带问题中的应用1.摩擦力做功的特点摩擦力做功的特点(1)静摩擦做功的特点静摩擦做功的特点静摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，还可以不做功静摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，还可以不做功一对静摩擦力所做的功的代数

73、总和一般等于零一对静摩擦力所做的功的代数总和一般等于零(特殊：爬特殊：爬杆类例外杆类例外)在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体一个物体(静摩擦力做功起着传递机械能的作用静摩擦力做功起着传递机械能的作用)，而没有机械能转，而没有机械能转化为其他形式的能量，也不产生热化为其他形式的能量，也不产生热第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究(2)滑动摩擦力做功的特点滑动摩擦力做功的特点滑动摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，还可以滑动摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，还可以不做功不做功在相互摩擦的

74、物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦在相互摩擦的物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做总功多少与路径有关，其值是负值，等于力对物体系统所做总功多少与路径有关，其值是负值，等于摩擦力与相对路程的乘积，即摩擦力与相对路程的乘积，即Wffs相对相对，负号表示系统克，负号表示系统克服摩擦力做功，系统损失的机械能转变成内能，即服摩擦力做功，系统损失的机械能转变成内能，即E损损fs相相对对Q热热(摩擦生热摩擦生热)在一对滑对摩擦力做功的过程中，能量的转化和转移在一对滑对摩擦力做功的过程中，能量的转化和转移的情况是：一是相互摩擦的物体通过摩擦力做功，将部分机的情况是：一是相互摩擦的物体通过摩擦力做

75、功，将部分机械能从一个物体转移到另一个物体；二是部分机械能转化为械能从一个物体转移到另一个物体；二是部分机械能转化为内能内能第第2020讲讲 要点探究要点探究2.物体在传送带上运动物体在传送带上运动求解物体在传送带上运动的问题，首先对物体进行受力求解物体在传送带上运动的问题，首先对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求解物体运动的加速度，以地面为分析，根据牛顿第二定律求解物体运动的加速度，以地面为参考系，运用运动公式正确分析物体的运动过程应特别关参考系，运用运动公式正确分析物体的运动过程应特别关注物体与传送带是否达到共同速度这一转折点，这是摩擦力注物体与传送带是否达到共同速度这一转折点，这是摩擦

76、力突变的临界条件要区分物体的位移和物体相对传送带的位突变的临界条件要区分物体的位移和物体相对传送带的位移，再利用移，再利用Qfs相对相对求滑动摩擦产生的热量，利用功能关系求滑动摩擦产生的热量，利用功能关系求解有关问题求解有关问题第第2020讲讲 要点探究要点探究例例2如图如图203所示为测定运动员体能的装置，轻绳拴所示为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮在腰间沿水平线跨过定滑轮(不计滑轮的质量与摩擦不计滑轮的质量与摩擦)，下悬重，下悬重为为G的物体设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送的物体设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率带，使水平传送带以速率

77、v逆时针转动，则逆时针转动，则()A人对重物做功，功率为人对重物做功，功率为GvB.人对传送带的摩擦力大小等人对传送带的摩擦力大小等于于G，方向水平向右，方向水平向右C.在时间在时间t内，人对传送带做功内，人对传送带做功消耗的能量为消耗的能量为GvtD.若增大传送带的速度，人对若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率不变传送带做功的功率不变第第2020讲讲 要点探究要点探究例例2C解析解析人用力向后蹬传送带的过程中，重物不人用力向后蹬传送带的过程中，重物不动，人对重物不做功，选项动，人对重物不做功，选项A错误；对人进行受力分析可知，错误；对人进行受力分析可知，传送带对人的摩擦力水平向右，大小等

78、于传送带对人的摩擦力水平向右，大小等于G，根据牛顿第三，根据牛顿第三定律知，人对传送带的摩擦力大小等于定律知，人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左，方向水平向左，选项选项B错误；在时间错误；在时间t内，人对传送带做功消耗的能量为内，人对传送带做功消耗的能量为WPtGvt，选项，选项C正确；若增大传送带的速度，人对传送带做正确；若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率将增大，选项功的功率将增大，选项D错误错误第第2020讲讲 要点探究要点探究点评点评本题是传送带上物体的运动问题，通过受力分析，本题是传送带上物体的运动问题，通过受力分析，明确物体的受力情况，结合牛顿运动定律和功能关系求解有明

79、确物体的受力情况，结合牛顿运动定律和功能关系求解有关问题下面的变式题是倾斜传送带上物体的运动问题关问题下面的变式题是倾斜传送带上物体的运动问题第第2020讲讲 要点探究要点探究1如图如图204所示，倾斜的传送带保持静止，一木块所示，倾斜的传送带保持静止，一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端如果让传送带沿图从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端如果让传送带沿图中箭头所示的方向匀速运动，同样的木块从顶端以同样的初速中箭头所示的方向匀速运动，同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中，与传送带保持静止时相比度下滑到底端的过程中，与传送带保持静止时相比()A.木块从顶端滑到底端的过程木块从顶

80、端滑到底端的过程中，所用的时间变长中，所用的时间变长B.木块从顶端滑到底端的过程木块从顶端滑到底端的过程中，所用的时间变短中，所用的时间变短C.木块在滑到底端的过程中，木块在滑到底端的过程中，克服摩擦力所做的功变大克服摩擦力所做的功变大D.木块在滑到底端的过程中，木块在滑到底端的过程中，系统产生的内能将变大系统产生的内能将变大第第2020讲讲 要点探究要点探究解析解析传送带运动时，木块所受摩擦力仍然是沿传传送带运动时，木块所受摩擦力仍然是沿传送带向上，木块向下一直加速，加速度不变，因而滑到送带向上，木块向下一直加速，加速度不变，因而滑到底端所用时间不变，故可判断选项底端所用时间不变，故可判断选

81、项A、B错；但由于传送错；但由于传送带运动时，木块对地位移不变，木块和传送带间的相对带运动时，木块对地位移不变，木块和传送带间的相对路程变大，故木块克服摩擦力所做的功不变，摩擦力产路程变大，故木块克服摩擦力所做的功不变，摩擦力产生的内能增多，选项生的内能增多，选项C错、错、D对对D第第2020讲讲 要点探究要点探究2如图如图205所示，绷紧的传送带与水平面的夹所示，绷紧的传送带与水平面的夹角角30，皮带在电动机的带动下，始终保持，皮带在电动机的带动下，始终保持v02m/s的的速率运行现把一质量为速率运行现把一质量为m10kg的工件的工件(可看为质点可看为质点)轻轻轻放在皮带的底端，经时间轻放在

82、皮带的底端，经时间1.9s，工件被传送到，工件被传送到h1.5m的高处，取的高处，取g10m/s2.求：求：(1)工件与皮带间的动摩擦因数；工件与皮带间的动摩擦因数；(2)电动机由于传送此工件多消电动机由于传送此工件多消耗的电能耗的电能第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究探究点三能的转化与守恒定律的应用探究点三能的转化与守恒定律的应用1.对定律的理解对定律的理解(1)某种形式的能量减少，一定存在另外形式的能量增加，且减少某种形式的能量减少，一定存在另外形式的能量增加，且减少量和增加量相等量和增加量相等(2)某个物体的能量减少，一定存在别的物体的能量增加，且减少某

83、个物体的能量减少，一定存在别的物体的能量增加，且减少量和增加量相等量和增加量相等2.应用定律解题应注意的问题应用定律解题应注意的问题(1)分清共有多少种形式的能分清共有多少种形式的能(如动能、势能、电能、内能如动能、势能、电能、内能)在变化；在变化；(2)明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少；明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少；(3)减少的总能量一定等于增加的总能量，据此列出方程：减少的总能量一定等于增加的总能量，据此列出方程：E减减E增增.第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究例例3如图如图206所示，某人乘雪橇从雪坡经所示，某人乘雪橇从雪坡经A点

84、滑至点滑至B点，接点，接着沿水平路面滑至着沿水平路面滑至C点停止人与雪橇的总质量为点停止人与雪橇的总质量为70kg.下表中记下表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：题：(g10m/s2)(1)人与雪橇从人与雪橇从A到到B的过程中，损失的机械能为多少？的过程中，损失的机械能为多少？(2)设人与雪橇在设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小段所受阻力恒定，求阻力大小第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究点评点评从能量的角度来看，功是度量能量转化的物理从能量的角度来看，功是度量能量

85、转化的物理量，功的正、负表示了能量的传输方向：外力对物体做正量，功的正、负表示了能量的传输方向：外力对物体做正功，则外界向物体传输能量；外力对物体做负功，物体将功，则外界向物体传输能量；外力对物体做负功，物体将一部分能量向外界传输一部分能量向外界传输如本例中求人与雪橇从如本例中求人与雪橇从A到到B的过程中损失的机械能为的过程中损失的机械能为多少，由能量关系可知，就是求这一过程中克服阻力做了多少，由能量关系可知，就是求这一过程中克服阻力做了多少功因此，许多问题都可以应用能量守恒定律来解决多少功因此，许多问题都可以应用能量守恒定律来解决第第2020讲讲 要点探究要点探究12010莆田模拟莆田模拟如

86、图如图207所示，跳水运动员最后所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板状态的跳板(A位置位置)上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点(B位置位置)对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零B.在这个过程中，运动员的动能一直在减小在这个过程中，运动员的动能一直在减小C.在这个过程中，运

87、动员的机械能先增加后减少在这个过程中，运动员的机械能先增加后减少D.在这个过程中，运动员所受重力对他做的功小在这个过程中，运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功于跳板的作用力对他做的功第第2020讲讲 要点探究要点探究D解析解析本题的过程类似于小球自由下落压缩弹簧的问本题的过程类似于小球自由下落压缩弹簧的问题，运动员往下压板时，先向下做加速度减小的加速运题，运动员往下压板时，先向下做加速度减小的加速运动，弹力等于重力即加速度为动，弹力等于重力即加速度为0时速度最大，而后往下做时速度最大，而后往下做加速度增加的减速运动，最低点时速度为加速度增加的减速运动，最低点时速度为0但加速度最大

88、但加速度最大(大于大于g)显然，显然，AB错由于弹力方向始终向上，弹力做错由于弹力方向始终向上，弹力做负功，运动员的机械能一直减少，负功，运动员的机械能一直减少，C错最终运动员静止，错最终运动员静止，速度为速度为0，动能减小，根据动能定理，运动员所受重力对，动能减小，根据动能定理，运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功，他做的功小于跳板的作用力对他做的功，D对对第第2020讲讲 要点探究要点探究2第第2020讲讲 要点探究要点探究探究点四图象在能量问题中的应用探究点四图象在能量问题中的应用例例42010南通模拟南通模拟如图如图209甲所示，一物块在甲所示，一物块在t0时时刻以初速度

89、刻以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图时间变化的图象如图209乙所示，乙所示，t0时刻物块到达最高点，时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端由此可以确定时刻物块又返回底端由此可以确定()A.物块返回底端时的动能物块返回底端时的动能B.物块所受摩擦力大小物块所受摩擦力大小C.斜面倾角斜面倾角D.3t0时间内物块克服摩擦力所做的功时间内物块克服摩擦力所做的功第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究第第2020讲讲 要点探究要点探究2010海淀模拟海淀模拟如图如图2010所示为竖直平面内的

90、所示为竖直平面内的直角坐标系一个质量为直角坐标系一个质量为m的质点在恒力的质点在恒力F和重力的作用和重力的作用下，从坐标原点下，从坐标原点O由静止开始沿直线由静止开始沿直线OA斜向下运动，直线斜向下运动，直线OA与与y轴负方向成轴负方向成角角(90)不计空气阻力，重力加速不计空气阻力，重力加速度为度为g，则以下说法正确的是，则以下说法正确的是()A.当当Fmgtan时，质点的机械能守恒时，质点的机械能守恒B.当当Fmgsin时，质点的机械能守恒时，质点的机械能守恒C.当当Fmgtan时，质点的机械能增大时，质点的机械能增大D.当当Fmgsin时，质点的机械能可能时，质点的机械能可能减小也可能增

91、大减小也可能增大第第2020讲讲 要点探究要点探究B解析解析质点做直线运动，所以恒力质点做直线运动，所以恒力F和重力的合力沿和重力的合力沿OA方向，即恒力大小的范围为方向，即恒力大小的范围为Fmgsin，当，当Fmgsin时，时，恒力的方向与位移方向垂直，恒力不做功，选项恒力的方向与位移方向垂直，恒力不做功，选项B正确，正确，D错误；当错误；当mgsinFmg时，恒力有两解，恒力的方向可时，恒力有两解，恒力的方向可能与位移的夹角大于能与位移的夹角大于90，也可能小于，也可能小于90，即恒力可能做，即恒力可能做正功，也可能做负功，选项正功，也可能做负功，选项A、C错误错误第第2121讲讲 本单元

92、实验本单元实验第第2121讲本单元实验讲本单元实验考点整合实验一探究动能定理1.实验目的：探究外力对物体做功与物体实验目的：探究外力对物体做功与物体_的的关系关系2.实验器材与实验装置实验器材与实验装置小车小车(前面带小钩前面带小钩)、100g200g砝码、长木板砝码、长木板(两侧适当两侧适当的对称位置钉两个铁钉的对称位置钉两个铁钉)、_及纸带、学生电源及导及纸带、学生电源及导线线(使用电火花计时器不用学生电源使用电火花计时器不用学生电源)、56条等长的条等长的_、刻度尺、刻度尺实验装置如图实验装置如图211所示所示第第2121讲讲 考点整合考点整合弹性势能弹性势能弹簧弹簧纸带纸带第第2121

93、讲讲 考点整合考点整合实验二验证机械能守恒定律实验二验证机械能守恒定律1.实验目的：验证机械能守恒定律实验目的：验证机械能守恒定律2.实验器材与实验装置实验器材与实验装置铁架台铁架台(含铁夹含铁夹)、_学生电源、纸带、学生电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹带纸带夹)实验装置如图实验装置如图212所示所示3.注意事项注意事项(1)应尽可能控制实验条件，即应满足机械应尽可能控制实验条件，即应满足机械能守恒的条件，这就要求尽量减小各种阻力的能守恒的条件，这就要求尽量减小各种阻力的影响影响(2)验证机械能守恒时，可以验证机械能守恒时，可以_物体物体质量，

94、只要比较质量，只要比较v和和ghn是否相等即可验证机械是否相等即可验证机械能是否守恒能是否守恒打点计时器打点计时器不测出不测出要点探究探究点一实验原理与实验操作探究点一实验原理与实验操作一、探究动能定理一、探究动能定理1.实验原理实验原理探究功与物体动能变化的关系，可通过改变力对物体做探究功与物体动能变化的关系，可通过改变力对物体做的功，测出力对物体做不同功时物体的速度为简化实验，的功，测出力对物体做不同功时物体的速度为简化实验，可将物体的初速度设置为零，用如图可将物体的初速度设置为零，用如图213所示的装置进行实所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加验，通过增加

95、橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v.第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究2.实验步骤实验步骤(1)按图按图213将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力(2)先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一，将这一组数据记入表格组数据记入表格(3)用两条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第用

96、两条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的，测出小车获得的速度速度v2，将数据记入表格，将数据记入表格(4)用用3条、条、4条条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格和速度，记入表格(5)用作图法分析数据，得出结论用作图法分析数据，得出结论第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究例例1用如图用如图216所示的实验装置验证机械能守恒定律所

97、示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直的交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带流电两种重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律测量，即可验证机械能守恒定律第第2121讲讲 要点探究要点探究(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：下面列举了该实验的几个操作步骤：A.按照图示的装置安装器件；按照图示的装置安装器件；B.将打点计时器接到电源的直流输出端上；将打点计时器接

98、到电源的直流输出端上；C.用天平测量出重锤的质量；用天平测量出重锤的质量；D.释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E.测量打出的纸带上某些点之间的距离；测量打出的纸带上某些点之间的距离；F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能于增加的动能指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因的字母填在下面的空行内，并说明其原因答：答：_第第2121讲讲 要点探

99、究要点探究(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值，的数值，如图如图217所示根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五所示根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点个点A、B、C、D、E，测出，测出A点距起始点点距起始点O的距离为的距离为s0，点，点A、C间的距离为间的距离为s1，点，点C、E间的距离为间的距离为s2，使用交流电的频率为，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：的表达式为：a_.第第2121讲讲 要点探究要点探究(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重在

100、验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是在重锤下落力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小若已知当地重力加速度公认的较准确的值为的大小若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需，还需要测量的物理量是要测量的物理量是_试用这些物理量和纸带上的测试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F_.第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要

101、点探究要点探究点评点评打点计时器是高中物理中最常用和最重要的仪器，打点计时器是高中物理中最常用和最重要的仪器，要使用打点计时器，必须要配备的其他仪器有：交流电源、要使用打点计时器，必须要配备的其他仪器有：交流电源、纸带、导线和刻度尺纸带、导线和刻度尺第第2121讲讲 要点探究要点探究2011德州模拟德州模拟关于关于“探究动能定理探究动能定理”的实验的实验中，下列叙述正确的是中，下列叙述正确的是()A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C.放小车的

102、长木板应该尽量使其水平放小车的长木板应该尽量使其水平D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出第第2121讲讲 要点探究要点探究D解析解析本实验不必测出橡皮筋做功的具体数值，本实验不必测出橡皮筋做功的具体数值，只要测出以后每次实验时橡皮筋做的功是第一次的多只要测出以后每次实验时橡皮筋做的功是第一次的多少倍即可，少倍即可，A错；每次实验时橡皮筋拉伸的长度必须保错；每次实验时橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能只能保证以后每次实验时橡皮持一致，只有这样才能只能保证以后每次实验时橡皮筋做的功是第一次的整数倍，否则，功的数值难以测筋做的功是第一次的整数倍

103、，否则，功的数值难以测定，定，B错；小车运动过程中会受到阻力，只有使木板倾错；小车运动过程中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，斜到一定程度，才能减小误差，C错；实验时，应该先错；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋的作用下弹出，D对对探究点二数据处理与误差分析探究点二数据处理与误差分析1.探究动能定理的实验探究动能定理的实验(1)数据处理数据处理小车速度的测量：探究橡皮筋弹力做功和小车速度的关小车速度的测量：探究橡皮筋弹力做功和小车速度的关系，要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车

104、做匀速运动系，要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度，应选用纸带上点迹均匀的部分的速度，应选用纸带上点迹均匀的部分图象分析：以橡皮筋对小车做的功图象分析：以橡皮筋对小车做的功W为纵坐标，小车获为纵坐标，小车获得的速度为横坐标，以第一次实验时的功得的速度为横坐标，以第一次实验时的功W为单位，作出为单位，作出Wv图象，分析这条图线，可以得知橡皮筋对小车做的功图象，分析这条图线，可以得知橡皮筋对小车做的功W与与小车获得的速度小车获得的速度v的定量关系的定量关系第第2121讲讲 要点探究要点探究(2)减小实验误差应注意的问题减小实验误差应注意的问题在长木板上，小车、铁钉、打点计时器的位

105、置应调整在长木板上，小车、铁钉、打点计时器的位置应调整适当，以保证打在纸带上的点便于处理，求出小车运动的速适当，以保证打在纸带上的点便于处理，求出小车运动的速度度平衡摩擦力时，可使木板略微倾斜，保证小车脱离橡平衡摩擦力时，可使木板略微倾斜，保证小车脱离橡皮筋后做匀速运动皮筋后做匀速运动(3)若小车的质量较小，当用多条橡皮筋时，打出的点过若小车的质量较小，当用多条橡皮筋时，打出的点过少，应改用质量稍大的小车少，应改用质量稍大的小车(或加砝码或加砝码)，以保证打出的点便，以保证打出的点便于处理于处理第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探

106、究第第2121讲讲 要点探究要点探究本实验的另一个误差来源于长度的测量，属偶然误差，减小误本实验的另一个误差来源于长度的测量，属偶然误差，减小误差的办法是测下落距离时都从差的办法是测下落距离时都从O点测量，一次将各点对应的下落高点测量，一次将各点对应的下落高度测量完，或者多次测量取平均值度测量完，或者多次测量取平均值重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，所以系统误差总是重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，所以系统误差总是使动能的增加量略小于重力势能的减少量使动能的增加量略小于重力势能的减少量3.打点计时器问题打点计时器问题探究动能定理和验证机械能守恒定律实验中均使用打点计时器，使探究动能定理和验

107、证机械能守恒定律实验中均使用打点计时器，使用打点计时器时应注意：用打点计时器时应注意：(1)应先接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带应先接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带(2)交流电频率的变化会引起打点时间间隔变化而产生误差当交流电频率的变化会引起打点时间间隔变化而产生误差当交流电频率的升高时，实际打点时间间隔小于理论时间间隔，使测交流电频率的升高时，实际打点时间间隔小于理论时间间隔，使测得的速度小于实际速度得的速度小于实际速度(3)计数点选择不当、振动片振动不均匀、纸带放置方法不正确计数点选择不当、振动片振动不均匀、纸带放置方法不正确引起的摩擦都会产生实验误差引起的摩擦都会产生实验误差

108、.第第2121讲讲 要点探究要点探究例例2为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系，现为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图提供如图218所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考探究思路并回答下列问题沿木板滑行，请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器所打点计时器所用交流电频率为用交流电频率为50Hz)：第第2121讲讲 要点探究要点探究(1)为了消除摩擦力的影响，应采取什么措施？为了消除摩擦力的影响，应采取什么措施？_.(2)当我们分别用同样的橡皮筋当我们分别用同样的橡皮筋1条、条、2条、条、3条条并起来并起来进行第

109、进行第1次、第次、第2次、第次、第3次次实验时，每次实验中橡皮筋拉实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度应都保持一致，我们把第伸的长度应都保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做次实验时橡皮筋对小车做的功记为的功记为W.(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图点计时器和纸带测出，如图219所示是其中四次实验打出的所示是其中四次实验打出的部分纸带部分纸带第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究(4)试根据第试根据第(2)、(3)中的信息，填写下表中的信息，填写下表从表中数据可得出的结论是：

110、从表中数据可得出的结论是：_.第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究 点评点评 该题综合考查了本实验的注意事项、数据处理及该题综合考查了本实验的注意事项、数据处理及结论，对考生的能力要求较高结论，对考生的能力要求较高第第2121讲讲 要点探究要点探究1在一次演示实验中，一个压紧的弹簧沿一粗在一次演示实验中，一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小物体，测得弹簧压缩的距离糙水平面射出一个小物体，测得弹簧压缩的距离d和小球和小球在粗糙水平面滑动的距离在粗糙水平面滑动的距离s如下表所示由此表可以归纳出如下表所示由此表可以归纳出小物体滑动的距离小物体滑动的距离s跟弹簧压缩的

111、距离跟弹簧压缩的距离d之间的关系，并猜之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能测弹簧的弹性势能Ep跟弹簧压缩的距离跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别之间的关系分别是是(选项中选项中k1、k2是常量是常量)()A.sk1d，Epk2dBsk1d，Epk2d2C.sk1d2，Epk2dDsk1d2，Epk2d2第第2121讲讲 要点探究要点探究D解析解析从表中数据可以看出，滑动距离从表中数据可以看出，滑动距离s与弹簧压缩的与弹簧压缩的距离距离d的平方成正比，即的平方成正比，即sk1d2，由于小球的动能全部来，由于小球的动能全部来自于弹簧的弹性势能，小球在滑动过程中动能又全部转化自于弹簧的弹性势能，小球在滑动

112、过程中动能又全部转化为摩擦力做的功，所以弹性势能与摩擦力做功相等，即为摩擦力做的功，所以弹性势能与摩擦力做功相等，即D正确正确第第2121讲讲 要点探究要点探究22010安徽卷安徽卷利用图利用图2110所示装置进行验所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度和下落高度h.某班同学利用实某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究d解析解析由于摩擦阻力等

113、因素的存在，物体加速度由于摩擦阻力等因素的存在，物体加速度ag，a、b、c三项均不正确三项均不正确探究点三同类实验拓展与创新探究点三同类实验拓展与创新验证机械能守恒定律的方法很多，在具体的实验过程中验证机械能守恒定律的方法很多，在具体的实验过程中有许多创新，但无论是哪种情况，都要先确定初末状态，利有许多创新，但无论是哪种情况，都要先确定初末状态，利用数据得到动能的变化量，与重力做功去比较，得出结论用数据得到动能的变化量，与重力做功去比较，得出结论.第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究例例3用气垫导轨装置验证机械能守恒定律，先非常仔细用气垫导轨装置验证机械能守恒定

114、律，先非常仔细地把导轨调成水平，然后如图地把导轨调成水平，然后如图2111所示用垫块把导轨一端垫所示用垫块把导轨一端垫高高H.滑块滑块m上面装上面装l3cm的挡光框，使它由轨道上端任一处滑的挡光框，使它由轨道上端任一处滑下，测出它通过电门下，测出它通过电门G1和和G2时的速度时的速度v1和和v2，就可以算出它由，就可以算出它由G1到到G2这段过程中动能的增加量这段过程中动能的增加量Ekm(vv)；再算出重力势；再算出重力势能的减少量能的减少量Epmgh，比较，比较Ek与与Ep的大小，便可验证机械的大小，便可验证机械能是否守恒能是否守恒(1)滑块的速度滑块的速度v1、v2如何求出？滑块通过如何求

115、出？滑块通过G1时的高度时的高度h如何如何求出？求出？(2)若测得图中若测得图中L1m，s0.5m，H20cm，m500g，滑块通过滑块通过G1和和G2的时间分别为的时间分别为5.0102s和和2.0102s，当地重，当地重力加速度力加速度g9.80m/s2，试判断机械能是否守恒，试判断机械能是否守恒第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究点评点评本实验设计是对课本实验原理的拓展，主要考查本实验设计是对课本实验原理的拓展，主要考查在新情景中对已学知识的迁移应用，考查分析、处理实际问在新情景中对已学知

116、识的迁移应用，考查分析、处理实际问题的综合能力题的综合能力第第2121讲讲 要点探究要点探究如图如图2112甲所示，用包有白纸的总质量为甲所示，用包有白纸的总质量为m的的圆柱棒替代纸带和重锤，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并圆柱棒替代纸带和重锤，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代打点计时器当烧断挂圆柱棒的线后，随之转动，使之替代打点计时器当烧断挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号，如图如图2111乙所示测得记号之间的距离依次为乙所示测得记号之间的距离依次为26mm、42mm、58mm、74mm、90mm、

117、106mm，已知马达铭，已知马达铭牌上标有牌上标有“1500r/min”的字样，由此验证机械能守恒的字样，由此验证机械能守恒第第2121讲讲 要点探究要点探究由以上内容回答下列问题：由以上内容回答下列问题：(1)毛笔画相邻两线的时间间隔毛笔画相邻两线的时间间隔T_，乙中圆，乙中圆柱棒的柱棒的_(选填选填“左左”或或“右右”)端是悬挂端端是悬挂端(2)根据图乙中所给数据，可知毛笔画下记号根据图乙中所给数据，可知毛笔画下记号C时，圆时，圆柱棒下落速度柱棒下落速度vC_，画下记号，画下记号D时，圆柱棒下落时，圆柱棒下落速度速度vD_，动能的变化量为，动能的变化量为_，在这段位，在这段位移上，圆柱棒重力势能的变化量为移上，圆柱棒重力势能的变化量为_，由此可得出，由此可得出结论为结论为_第第2121讲讲 要点探究要点探究第第2121讲讲 要点探究要点探究