机械能复习

机械能复习一、功的概念（1）定义：（2）做功的两大要素：（3）公式：（4）单位：J（5）功是标量，没有方向，但有正负。功的正负不表示功的大小，只是表示力做功的效果W＞0，力是动力；W＜0，力是阻力。cosFlW(6)总功W合=W1+W2+…+Wn问题1只要有力作用在物体上，这个力就会对物体做功吗？有力、物体也发生了位移，力一定会对物体做功吗？问题2力在什么情况下做正功？什么情况下做负功？功的正负表示做功的大小吗？－10J的功比－5J的功要小吗？问题3功的表达式在任何受力情况下都能适用吗？例1．物体在恒力作用下做匀变速直线运动，关于这个恒力做功的情况下列说法正确的是（）A.在相等的时间内做的功相等B.通过相同的路程做的功相等C.通过相同的位移做的功相等D.做功情况与物体运动速度大小有关2．足球运动员飞起一脚用60N的力将足球踢出，足球沿草地运动了40m后停止运动，关于足球运动员对足球做功的情况，下列说法正确的是A.运动员对足球做的功是2400JB.运动员对足球没有做功C.运动员对足球做了功但不能确定其大小D.以上说法都不对4．以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气的阻力大小恒为F，则从抛出至落回出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（）A.0B.-FhC.-2FhD.-4Fh3．用水平恒力F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动位移S，该恒力做功为W1，再用该恒力F作用于质量m(m＜M)的物体上，使之在粗糙的水平面上移同样位移，该恒力F做功为W2，两次恒力F做功的关系正确的是A．W1＞W2B．W1＜W2C．W1＝W2D．无法判断练习Ｐ６１、２、３、４二、功率1．定义：2．定义式：3．单位：W1W＝1J/s4．物理意义：功率是描述做功快慢的物理量。5．分类：平均功率P=W/tP=FV瞬时功率P=FVt例1．一个质量是5kg的物体从45m高的楼上坠落，求物体落地过程中的平均功率和落地时的即时功率.２、一台起重机将质量m=1.0×103kg的货物匀加速地竖直吊起，在2s末货物的速度为v=4.0m/s.若取g=10m/s2，不计额外功，求：（1）起重机在这2s内的平均功率；（2）起重机在2s末的瞬时功率三、重力势能：１、重力的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。pPPGEEEmghmghW2121２、重力做功和重力势能的变化的关系３、重力势能的相对性和系统性例题1.物体沿不同的路径1和2从坡顶A滑到坡底B，如图4－6所示，重力分别为W1、W2，则A．W1＜W2B．W1＞W2C．W1＝W2D．条件不够，无法比较２、下列关于重力势能的说法正确的是（）A.重力势能是地球和物体共同具有，而不是物体单独具有的B.重力势能的大小是相对的C.重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D.在地面上方的物体，它的重力势能一定不等于零３、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则（）A、重力做功为50J；B、物体的重力势能一定增加了50J；C、物体的动能一定减少50J；D、重力做了50J的负功2122122121mvmvEEWKK四、动能定理１、内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。２、表达式：例题２.A、B两个物体的质量之比为mA：mB=2：1，二者动能相同，它们和水平桌面的动摩擦因数相同，求A、B量物体在桌面上滑行所经过的距离之比。例题１、某人在距地面25m高处，斜向上抛出一个质量为100g的小球，出手速度为10m/s.试求：（1）人抛出小球的过程中对小球做的功；（2）小球落地时的速度。五、机械能守恒定律１、守恒条件只有重力和弹力做功222211mv21mghmv21mgh２、内容３、公式４、运用步骤：例题1.在距离地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取g＝10m/s2，求小球落地速度的大小。例题2已知山谷间有一轨道ACB，AC高度为h1，BC高度为h2。若有一小车要从A滑到B，则在A处小车的速度至少多大图5－8－1CABA2、一个人站在阳台上，以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大D.三球一样大３质量为m的小球，从桌面上竖直抛出，桌面离地高为h，小球能到达的离地高度为H，若以桌面为重力势能的参考平面，不计空气阻力，则小球落地时的机械能为：A．mgHB.mghC.mg(H+h)D.mg(H-h)练习Ｐ２５２、３、４、５看Ｐ２３例题六、验证机械能守恒定律图8图5－9－1实验步骤：①如图所示，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器；②用手握着纸带，让重物静止地靠近打点计时器，然后接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列点。③从几条打下点的纸带中挑选第一、二点间距离接近2mm且点迹清楚的纸带进行测量，测出一系列点到第一个点的距离，h1、h2……，可根据公式，计算物体在打下点1、2……时的瞬时的速度v1、v2……，计算相应的动能的增加值。④用刻度尺测量纸带从点O到点1、2……之间的距离h1、h2……，计算出相应减少的重力势能。例１、在“验证机械能守恒定律”的实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样的结果会有A.Mghmv2B.Mghmv2C.Mgh=mv2D.以上都有可能212121２、在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，得到了一条如图4-29所示的纸带（打0点时，速度为零），纸带上的点记录了物体在不同时刻的，当打点计时器打点5时，物体的动能的表达式为EK=,物体重力势能减少的表达式为EP=，实验中是通过比较来验证机械能守恒定律的（设交流电周期为T）。图4-29S4S6876543210３、关于验证机械能守恒定律的下列说法中正确的是：A、选用重物时，重的比轻的好；B、选用重物时，体积小的比大的好；C、选定重物后，要称出它的质量；D、重物所受的重力，应远大于它受的空气阻力与纸带受到打点计时器打点时的阻力之和。七、能量守恒定律和能源１、能量转化与守恒定律２、能源的开发和利用思考：.人们为什么能够利用能量？能量是守恒的，为什么要节约能源？例1、有关功和能，下列说法正确的是A.力对物体做了多少功，物体就具有多少能B.物体具有多少能，就一定能做多少功C.物体做了多少功，就有多少能量消失D.能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少2、关于能量转化的说法中正确的是A.举重运动员把重物举起来，体内的一部分化学能转化为重力势能B.电流通过电阻丝使电能转化为内能C.内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程D.做功过程是能量转化过程，某过程做了10J的功，一定有10J的能量发生了转化