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1、水平考试复习水平考试复习-机械能机械能 彭景富2021/9/232021/9/231 1一、功（）一、功（）W=FScos 标量标量矢量矢量矢量矢量F F与与S S的夹角的夹角思思考考取不同的值取不同的值 W可取何值可取何值?、概念：、概念：3、计算：、计算：4、物理意义：、物理意义：1J=1N1m力力力的方向上发生一段位移力的方向上发生一段位移W=FS2、功是过程量（力在空间上的积累）、功是过程量（力在空间上的积累）适用于恒力做功2021/9/232021/9/232 25、各种力做功的特点：、各种力做功的特点：（）重力做功与路径无关：（）重力做功与路径无关：（）摩擦力做功与路径有关：（）摩
2、擦力做功与路径有关：W=mghW=fs摩擦力摩擦力路程路程2021/9/232021/9/233 31、定义：、定义：二、功率（二、功率（P） 功功W跟完成这些功所用时间的比跟完成这些功所用时间的比值叫做功率，功率的符号为值叫做功率，功率的符号为P。2 2、定、定义式：式：瓦特（瓦特（W W）、物理意、物理意义：表示做功快慢的物理量：表示做功快慢的物理量1W=1J/s2021/9/232021/9/234 4、汽、汽车的两种起的两种起动方式：方式：（1 1）以恒定功率起动：）以恒定功率起动：说明：此过程中汽车做加速度减小的加速运动，说明：此过程中汽车做加速度减小的加速运动， 最后做匀速直线运动
3、。最后做匀速直线运动。2021/9/232021/9/235 5、汽、汽车的两种起的两种起动方式：方式：（2 2）以恒定加速度起动：）以恒定加速度起动：说明：此过程中汽车先做匀加速度运动，再说明：此过程中汽车先做匀加速度运动，再做加做加速度速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动。减小的加速运动，最后做匀速直线运动。2021/9/232021/9/236 62021/9/232021/9/237 7例、质量例、质量60kg的人，从第的人，从第1层登上大厦的第层登上大厦的第21层层 用了用了5min，如果该楼每层高，如果该楼每层高3.0m，则登楼，则登楼 时这人的平均功率是时这人的平均功率是(g取
4、取10m/s2) ( ) A、0.12kW B、0.36kW C、0.40kW D、1.2kW例、汽车发动机的额定功率为例、汽车发动机的额定功率为80kW，它在平直公，它在平直公 路上行驶的最大速度可达路上行驶的最大速度可达20m/s。那么汽车在。那么汽车在 以最大速度匀速行驶时所受的阻力是以最大速度匀速行驶时所受的阻力是 ( ) A.1600N B.2500N C.4000N D.8000N A C2021/9/232021/9/238 8例：汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，例：汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，若发动机的
5、功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力它的牵引力F和加速度和加速度a的变化情况是的变化情况是 ( )A.F逐渐减小，逐渐减小，a也逐渐减小也逐渐减小 B.F逐渐增大，逐渐增大，a逐渐减小逐渐减小C.F逐渐减小，逐渐减小，a逐渐增大逐渐增大 D.F逐渐增大，逐渐增大，a也逐渐增大也逐渐增大 A2021/9/232021/9/239 91、动能：、动能：三、动能：三、动能：2、动能表达、动能表达 式：式：物体由于运动而具有的能物体由于运动而具有的能标量标量单位：焦耳单位：焦耳 J J 动能是描述物体运动状态的物理量。动能是描述物体运动状态的物理量。2021/9/232021/9/2310
6、103、动能定理：、动能定理：总总总总外力对物体所做的总功等于物体动能的变化量外力对物体所做的总功等于物体动能的变化量 公式：公式：外力总功外力总功 末动能末动能初动能初动能动能变化量为动能变化量为: “末末减减初初”。对公式的理解对公式的理解:要明确初末状态之间有一个过程要明确初末状态之间有一个过程.W总总包括物体受到的一切力所作包括物体受到的一切力所作 的功，分清每个力所作功的正负的功，分清每个力所作功的正负2021/9/232021/9/231111例题：例题：下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化 的关系正确的是（的关系正确的是（ ）A、如果物
7、体所受合外力为零，则合外力对物体做的功、如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功 一定为零一定为零B、如果合外力对物体做的功为零，则合外力一定为零、如果合外力对物体做的功为零，则合外力一定为零C、物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变、物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变 化化D、物体的动能不变，所受合外力一定为零、物体的动能不变，所受合外力一定为零A例题：例题：从高为从高为h处水平抛出一个质量为处水平抛出一个质量为m的小球，落的小球，落地点与抛出点水平距离为地点与抛出点水平距离为s，求抛球时人对求所做的，求抛球时人对求所做的功。功。 A2021/9/232021/9/231
8、212例题：例题：把完全相同的三块钢板叠放在一起子弹以把完全相同的三块钢板叠放在一起子弹以v0 的速度垂直射向钢板，刚好能打穿这三块钢的速度垂直射向钢板，刚好能打穿这三块钢 板，如果只要求子弹能够穿过第一块钢板，板，如果只要求子弹能够穿过第一块钢板， 则子弹的速度至少应为多少？则子弹的速度至少应为多少？例题：例题：一架飞机，质量一架飞机，质量m=5.0103Kg,起飞过程中从起飞过程中从静止开始滑跑的路程为静止开始滑跑的路程为S=5.3102m时时,达到起飞速度达到起飞速度v=60m/s.在此过程中飞机受到的平均阻力是重量的在此过程中飞机受到的平均阻力是重量的0.02倍倍,求飞机受到的牵引力求
9、飞机受到的牵引力?2.7105N2021/9/232021/9/231313例题：例题：质量为质量为1kg1kg物体与水平面间摩擦力为物体与水平面间摩擦力为5N,5N,在在10N10N水平力作用下由静止开始前进水平力作用下由静止开始前进2m2m后撤去外力后撤去外力, ,再前进再前进1m,1m,此时物体仍在运动此时物体仍在运动, ,其速度为多大其速度为多大? ?物体最终停止物体最终停止运动运动, ,其经过的全部位移为多大其经过的全部位移为多大? ?2021/9/232021/9/231414例题：例题：如图，一质量为如图，一质量为2kg的铅球从离地面的铅球从离地面2m高处高处自由下落，陷入沙坑自
10、由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铅球的平均深处，求沙子对铅球的平均阻力阻力2020 N2021/9/232021/9/231515重力做功与重力势能变化的关系：重力做功与重力势能变化的关系：四、势能：四、势能：1、重力势能：、重力势能：2、弹性势能：、弹性势能：重力做正功，重力势能减少重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力做负功，重力势能重力势能增加增加弹力做正功弹性势能减小弹力做正功弹性势能减小正、负表示大小正、负表示大小说明：弹簧原长弹簧原长时弹性势时弹性势能为零能为零弹力做负功弹性势能增大弹力做负功弹性势能增大与零势能面的高度差与零势能面的高度差标量标量功是能量转化的量度功是能量转
11、化的量度功是能量转化的量度功是能量转化的量度 WWG G=D D D DE Ep p、 WW弹弹弹弹=D D D DE Ep p弹弹弹弹2021/9/232021/9/231616五、机械能守恒定律：五、机械能守恒定律：动能和势能统称为机械能动能和势能统称为机械能 。 1、机械能：、机械能：E机机=EK+EP4、条件：只有重力（或弹簧弹力）做功。、条件：只有重力（或弹簧弹力）做功。EK1+Ep1=EK2+Ep2 在在只有重力（或弹簧弹力）做功只有重力（或弹簧弹力）做功的情况下，的情况下， 物体的动能和重力势能（或弹性势能）发物体的动能和重力势能（或弹性势能）发 生相互转化，但机械能总量保持不变
12、。生相互转化，但机械能总量保持不变。2、机械能守恒定律、机械能守恒定律3、公式：、公式：机械能守恒的情景机械能守恒的情景Ek增=EP减2021/9/232021/9/231717例：一个物体从长度是例：一个物体从长度是l、高度是、高度是h的光滑斜面的光滑斜面顶端顶端A由静止开始下滑，如图由静止开始下滑，如图3-4所示，物体滑所示，物体滑到斜面下端到斜面下端B时速度的大小为时速度的大小为 ( )A. B. C. D.图3-4hAlBB2021/9/232021/9/231818例例:质量为质量为m的物体从静止出发的物体从静止出发,以加速度以加速度g/3竖直下降高度竖直下降高度h,下列说法正确的是
13、下列说法正确的是:A.物体的机械能增加物体的机械能增加mgh/3,B.物体的机械能减少物体的机械能减少mgh/3C.物体的机械能减少物体的机械能减少2mgh/3D.物体的动能增加物体的动能增加2mgh/3E.物体的动能增加物体的动能增加mgh/3F.重力做功重力做功mghG.重力做功重力做功mgh/3CEF2021/9/232021/9/231919例例:从从10m高处以高处以10m/s向下抛出一个质量向下抛出一个质量为为0.5kg的小球的小球,它落地的速度为它落地的速度为16m/s,求重求重力做了多少功力做了多少功?小球克服阻力做了多少功小球克服阻力做了多少功?2021/9/232021/9
14、/232020例例.如图如图,质量为质量为m的物体以速度的物体以速度v离开离开桌面桌面,以桌面为零势能面以桌面为零势能面,则当它经过则当它经过A点时点时,其势能是其势能是_,其机械能是其机械能是_-mg(H-h)mv2/2vHhA2021/9/232021/9/232121重力做功重力做功物体重力势能的减少物体重力势能的减少弹簧弹力做功弹簧弹力做功物体弹性势能的减少物体弹性势能的减少合外力做总功合外力做总功物体动能增量物体动能增量电场力做功电场力做功电势能的减少电势能的减少分子力做正功分子力做正功分子势能减少分子势能减少什么力做功什么力做功物体机械能的增量物体机械能的增量滑动摩擦做功滑动摩擦做
15、功系统内能增加系统内能增加功和能的关系功和能的关系功是能量转化的量度功是能量转化的量度2021/9/232021/9/232222知识脉络知识脉络功和能功和能功和能功和能机械能机械能功功功功 W=FsW=Fscoscosa a a a平均功率平均功率平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率瞬时功率瞬时功率 P=FvP=Fvcoscosa a a a势能势能势能势能重力势能重力势能重力势能重力势能E Ep p= =mghmgh弹性势能弹性势能弹性势能弹性势能动能动能动能动能动能定理动能定理动能定理动能定理机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律 E Ek1k1+ +E Ep1p1= =E Ek2k2+ +E Ep2p2功是能量转化的量度功是能量转化的量度功是能量转化的量度功是能量转化的量度 WWG G=D D D DE Ep p、 WW弹弹弹弹=D D D DE Ep p弹弹弹弹、 WW合合合合= =D D D DE Ek k、 WW其它其它其它其它= =D D D DE E机机机机2021/9/232021/9/232323
