2016-2017学年高中物理 第7章 机械能守恒定律新人教版必修2

成才之路 物理 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索 人教版 必修 2 机械能守恒定律 第七章 章 末 小 结 第七章 规 律 方 法2 触 及 高 考3 考 题 探 析4 临 场 练 兵5 知 识 结 构1 知 识 结 构 规 律 方 法 (3)从能量角度分析，此方法既适用于恒力做功，也适用于变力做功。根据功是能量转化的量度，若有能量转化， 则必有力对物体做功。如果系统机械能增加，说明外界对系统做正功；如果系统机械能减少，说明外界对系统做负功。 2 功的 计 算方法 (1)定义法求功：利用公式 W Flcos求功。 (2)利用功率求功：若牵引力做功时发动机的功率 P一定，则在时间 t内做的功可用 W Pt来求。 (3)根据功能关系求功 根据以上功能关系，若能求出某种能量的变化，就可以求出相应的功。 答案： (1) 25J (2)78.5J (3)0 (4) 41J 二、 动 能定理的理解及 应 用 1 对动 能定理的理解 (1)W总 W1 W2 W3 是包含重力在内的所有力做功的代数和，若合外力为恒力，也可这 样计算： W总 F合 lcos。 (2)动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式，当题目中涉及位移时可优先考虑动能定理。 (3)做功的过程是能量转化的过程，动能定理表达式中的 “ ”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号，它并 不意味着 “功就是动能增量 ”，也不意味着 “功转变成了动能 ”，而是意味着 “功引起物体动能的变化 ”。 (4)动能定理公式两边每一项都是标量，因此动能定理是一个标量方程。 2 应 用 动 能定理的注意事 项 (1)明确研究对象的研究过程，找出始、末状态的速度。 (2)对物体进行正确的受力分析 (包括重力、弹力等 )，明确各力做的功大小及正、负情况。 (3)有些力在运动过程中不是始终存在，若物体运动过程中包含几个物理过程，物体运动状态、受力等情况均发生 变化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况，分别对待。 (4)若物体运动过程中包含几个不同的物理过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一个整体过程，列出动能定理 求解。 (1)选手放开抓手时的速度大小； (2)选手在传送带上从 A运动到 B的时间； (3)选手在传送带上克服摩擦力做的功。 答案： (1)5m/s (2)3s (3)360J 三、机械能守恒的判断及 应 用 1 机械能是否守恒的判断 (1)物体只受重力，只发生动能和重力势能的相互转化，如自由落体运动、抛体运动等，机械能不变。 (2)只有弹簧弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化，如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧，和弹簧 相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒。 (3)系统受重力和弹簧的弹力，只有重力和弹力做功，只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化，如自由下落 的物体落到竖直的弹簧上和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能不变。 (4)除受重力 (或弹力 )外，还受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代数和为零，如物体在沿斜面拉力 F 的作用下沿斜面向下运动，其拉力的大小与摩擦力的大小相等，在此运动过程中，其机械能不变。 只要满足上述条件之一，机械能一定守恒。 2 应 用机械能守恒定律的解 题 思路 (1)明确研究对象，即哪些物体参与了动能和势能的相互转化，选择合适的初态和末态。 (2)分析物体的受力并分析各个力做功，看是否符合机械能守恒条件，只有符合条件才能应用机械能守恒定律。 (3)正确选择守恒定律的表达式列方程，可对分过程列式，也可对全过程列式。 (4)求解结果并说明物理意义。 (1)Ep的大小； (2)判断 m能否沿圆轨道到达 M点。 答案： (1)1.6J (2)不能到达 M点 触 及 高 考 从近几年新课标地区各地高考试题看，高考命题在本章呈现以下规律： (1)从题型看，选择题、填空题和计算题均有，从知识角度看，对功、功率、动能、势能等概念的理解多以选择题 的形式考查，对 “探究弹簧的弹性势能 ”、 “验证机械能守恒定律 ”等实验，多以填空题的形式考查，对动能定理、机械能 守恒定律及功能关系的考查多以综合计算题的形式考查。 (2)动能定理、机械能守恒定律的应用是高考的重点考查内容之一，考查形式多样，考查角度多变，大部分试题与 牛顿定律、圆周运动、平抛运动、航空航天及电磁学知识相联系，试题设计思路隐蔽，过程复杂，且与生产、生活、现代科 技相联系，综合性强，难度较大。 考 题 探 析 点 评 ： 本 题 考 查验证 机械能守恒定律，意在考 查 考生的 综 合 实验 能力。 点 评 ： 本 题 主要考 查动 能定理、机械能守恒定律、平抛 运 动规 律及其相关的知 识 ，意在考 查 考生灵活运用相关知 识 分析、解决 问题 的能力。 难 度 较 大。 临 场 练 兵 答案： C 解析： 根据 动 能定理，物体 动 能的增量等于物体所受合力 做功的代数和，即增加的 动 能 为 Ek WG Wf 1900J 100J 1800J， A、 B项错误 ；重力做功与重力 势 能改 变 量的 关系 为 WG Ep，即重力 势 能减少了 1900J， C项 正确， D 项错误 。 答案： C 答案： AC 答案： AB 该同学在实验中没有记录交流电的频率 f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算。 (1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 f和图 (b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出 B点 时，重物下落的速度大小为 _，打出 C点时重物下落的速度大小为 _，重物下落的加速 度的大小为 _。 (2)已测得 s1 8.89cm， s2 9.50cm， s3 10.10cm；当地重力加速度大小为 9.80m/s2，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的 1%。由此推算出 f为 _Hz。 (1)试验中涉及到下列操作步骤： 把纸带向左拉直 松手释放物块 接通打点计时器电源 向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量 上述步骤正确的操作顺序是 _(填入代表步骤的序号 )。 (2)图 (b)中 M和 L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计