湖南省新田縣第一中學(xué)高中物理 第七章 機械能守恒定律知識復(fù)習(xí)要點 新人教版必修2（通用）

第七章 機械能守恒定律 要點解讀一、功與功率1功功是能量轉(zhuǎn)化的量度，力做了多少功就有多少能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。功的兩要素：作用在物體上的力、物體沿力的方向移動的位移。功的公式：（是力和位移的夾角）功的正負：當0° <90° 時，力做正功；當90°< 180° 時，力做負功；當 90°時，力不做功。2功率功跟完成這些功所用的時間的比值叫做功率，表示做功的快慢。平均功率：瞬時功率：，式中是F與v之間的夾角。二、機械能動能：。重力勢能：EP，其中是物體相對于參考平面的高度。三、動能定理內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化。公式：四、機械能守恒定律內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。公式：或?qū)懗蒃K2+EP2= EK1+EP1五、能量守恒定律能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和保持不變。學(xué)法指導(dǎo)一、利用動能定理解題的思路（1）確定研究對象及運動過程；（2）在全過程中對研究對象進行受力分析；（3）寫出研究過程中合力做的功，或分別寫出各個力做的功（注意功的正負）再代數(shù)和。如果研究過程中物體受力情況有變化，就要分別寫出各力在各個階段做的功再代數(shù)和；（4）確定初、末狀態(tài)并寫出初、末狀態(tài)的動能；（5）利用動能定理列方程求解。二、利用機械能守恒定律解題的思路（1）選取研究對象：物體系；（2）根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程，進行受力、做功分析，判斷機械能是否守恒；（3）恰當選取參考平面，確定研究對象在過程的初、末狀態(tài)時的機械能。利用機械能守恒定律的變式表述分析問題時無須確定參考平面；（4）根據(jù)機械能守恒定律列方程求解?！纠?】物體做自由落體運動的過程中，下列說法正確的是A物體的加速度越來越小 B物體的動能越來越小C物體的重力勢能越來越小 D物體所受重力的瞬時功率越來越小解析：物體做自由落體運動，加速度等于g，恒定不變，選項A錯。下落過程速度增大，物體的動能越來越大，選項B錯。下落過程高度減小，物體的重力勢能越來越小，選項C正確。下落過程速度增大，物體所受重力的瞬時功率P=mgv越來越大，選項D錯。說明：本題屬“認識”層次，屬中檔題，預(yù)估難度系數(shù)0.82；本題從功與能的角度考查自由落體運動的特征，應(yīng)用動能、重力勢能和功率的定義式就可以分析物體自由下落時相關(guān)物理量的變化情況?！纠?】在距地面10 m高處，一人以50 m/s的速度水平拋出一個質(zhì)量為4 kg的物體，物體著地時速度大小仍然是50 m/s。g取10 m/s2。（1）求飛行過程中的物體克服空氣阻力所做的功；（2）若不計空氣阻力，求上述物體著地時的速度大小。解析：（1）設(shè)物體被拋出時的速度大小為、著地時的速度大小為，物體由拋出到著地的過程中物體克服空氣阻力所做的功為，由動能定理得代入數(shù)據(jù)可得=4×10×10 J=4×102 J（2）設(shè)物體著地時的速度大小為，小球運動過程中，只有重力做功，則機械能守恒。取地面為參考平面，由機械能守恒定律得，代入數(shù)據(jù)可得=52 m/s說明：本題屬“應(yīng)用”層次，屬稍難題，預(yù)估難度系數(shù)0.69；動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動，既適用于恒力做功，也適用于變力做功。達標練習(xí)12020年7月，世界最大太陽能飛機“太陽驅(qū)動”號完成跨越歐洲和非洲的載人長途飛行，整個跨州飛行完全依靠太陽能為動力，未使用一滴燃油。下列說法正確的是（ ）A太陽能可以轉(zhuǎn)化為電能為飛機提供動力B太陽能可以轉(zhuǎn)化為燃油的化學(xué)能為飛機提供動力C太陽能的利用，說明能量可以消滅D太陽能的利用，說明能量可以創(chuàng)生m2細繩一端固定在天花板上，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，如圖所示。不計空氣阻力，當小球從最高點（圖中實線位置）向最低點（圖中虛線位置）擺動過程中，下列說法正確的是（ ）A細繩拉力對小球做正功B重力對小球不做功C小球的機械能守恒D小球的動能、重力勢能和機械能都在變化3在水平面上推動木箱加速前進，合力對它所做的功為20J，在此過程中木箱的動能（ ）A增加20JB減少20JC沒有變化D是否變化無法確定4關(guān)于功率的說法，正確的是（ ）A由P=知，力做功越多，功率就越大B由F=知，功率一定時，速度越大，力越小C由P=F v知，物體運動越快，功率越大D由W=Pt知，功率越大，力做功越多5如圖所示，三個斜面高度相同，傾角分別為30°、45°、60°，讓同一個小球分別從三個斜面的頂端沿斜面滑到底端，重力對小球做的功分別為W1、W2、W3，關(guān)于三者的大小，下列關(guān)系正確的是（ ）AW1<W2<W3BW1=W2=W3CW1>W2>W3D. 無法比較6在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中，備有若干相同的橡皮筋。第一次小車在一條橡皮筋的作用下從靜止彈出，沿木板滑行，橡皮筋對小車做功為，小車被彈出的速度為v；第二次將兩條橡皮筋并在一起，并且與第一次拉伸的長度一樣，小車在橡皮筋的作用下從靜止彈出，沿木板滑行，橡皮筋對小車所做的功是的_倍，小車被彈出的速度是v的_倍。7在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，根據(jù)正確的實驗數(shù)據(jù)得出的重物重力勢能的減少量Ep會略微 （填“大于”或“小于”）動能的增加量Ek，這是因為_。8蕩秋千是大家喜愛的一項體育活動。隨著科技的迅速發(fā)展，將來的某一天，同學(xué)們也許會在其它星球上享受蕩秋千的樂趣。假設(shè)你當時所在星球的質(zhì)量是M、半徑為R，可將人視為質(zhì)點，秋千質(zhì)量不計、擺長不變、擺角小于90°，引力常量為G。那么，（1）該星球表面附近的重力加速度g星等于多少？（2）若秋千經(jīng)過最低位置的速度為v0，你能上升的最大高度是多少？