高考物理一轮复习 第5章 第3课时 重力做功与重力势能的改变 功能关系课件 粤教版.ppt

本册主编广东实验中学谢春 2015年五羊高考 高考总复习物理 课件 2015年五羊高考物理复习 第3课时重力做功与重力势能改变功能关系 课前自主解读 1 重力做功特点重力做功与路径无关 只与 有关 如 重力为mg的某物体从a运动到b点 无论路径如何 只要a与b的高度为h 重力做功总为wg 或wg 2 重力势能及重力势能的改变 1 重力势能物体由于被举高而具有的能叫重力势能 其表达式为ep mgh其中h为质点相对于相对 的竖直高度 重力势能值是 绝对值 或 相对值 2 重力势能的改变 是引起重力势能变化的原因 做功的多少是量度重力势能改变量多少的标志 若 做正功 则重力势能减少 若 做负功 则重力势能增加 重力势能的改变与零势能面的选取 关 或 无 始 末位置的竖直高度 mgh mgh 所选零势能面 相对值 重力做功 无 重力 重力 重力 3 功能关系做功过程就是能量转化过程 做功的数值标志着能量转化的数值 1 重力做功与重力势能改变量之间关系wg 2 等于系统机械能的改变量 即wt 3 一对相互作用的 的绝对值等于系统内能增加量 即q 其中 s味相互接触的两物体相对位移 课前自主解读 ep 除系统内的重力和弹簧弹力以外其它力做功的总功 f s 滑动摩擦力做的总功 代数和 e 课堂主题互动 主题一 重力做功特点 例题1 若物体m分别沿不同的路径 和 从a滑到b 如图所示 则重力所做的功为 a 沿路径 重力做功最大b 沿路径 重力做功最大c 沿路径 和 重力做功一样大d 条件不足不能判断 c 主题二 重力做功与重力势能改变之间关系 例题2 2011 五羊高考 原创 一质量为5kg的哑铃被人从离地面高1m的桌面处缓慢举高到离地面2m高处 g取10m s2 则在举高过程中 a 哑铃克服重力做功50jb 哑铃的重力势能增加50jc 若加速举起哑铃 则哑铃重力势能改变量增多d 若选桌面为零势能面 则哑铃的重力势能增加量会减少 ab 变式1 2012 五羊高考 原创 盘山公路依山而建 这样修建的目的是 a 减小汽车上山所需的牵引力b 增加汽车上山牵引力功率c 减少汽车上山过程所做的功d 减少汽车上山重力势能的改变量 主题二 重力做功与重力势能改变之间关系 a 主题三 机械能的改变 例题3 一质量为1kg的物体从静止开始匀加速竖直下落 经2s落地 落地的速度大小为18m s 若重力加速度g取10m s2 则 a 物体的重力势能减少了200jb 物体的机械能减少了180jc 重力对物体做功为180jd 物体的动能增加了162j cd 变式2 如图所示是一个乒乓球沿竖直方向运动时的频闪照片 设空气阻力不可忽略 则由照片可分析的结论是 a 乒乓球正在上升b 乒乓球正在下降c 乒乓球的加速度向下d 上升时机械能减少 下落时机械能增加 c 主题三 机械能的改变 主题四 系统克服摩擦力做功与内能变化 例题4 如图所示 长木板a放在光滑水平地面上 小物块b放在木板最左端 第一次将木板a固定 并用水平力f将物块b沿板拉到板的右端 第二次不固定木板a 仍用水平力f将物块沿板拉到板的右端 在这两种情况下 a 两种情况下力f做功相等b 第二次力f做功多c 两种情况下摩擦生热相等d 第二次摩擦生热多 bc 变式3 水平传送带在外力的带动下始终以速度v匀速运动 某时刻放上一个小物体 质量为m 初速度大小也是v 但方向与传送带的运动方向相反 已知小物体与传送带间的动摩擦因数为 最后小物体的速度与传送带相同 在小物体与传送带间有相对运动的过程中 滑动摩擦力对小物体的功为w 摩擦生热为q 则下面的判断中正确的是 a w 0 q 0b w 0 q 0c w 0 q 0d w 0 q 0 主题四 系统克服摩擦力做功与内能变化 d 变式4 如图所示 水平足够长的传送带始终以速度v匀速运动 现将一质量为m的物块轻放于a端 最终物块达到速度v 1 在物块速度由零加速至v的过程中 摩擦力对物块做的功 若已知ab间距为l 物块与传送带间动摩擦因数为 则每次传动中摩擦力做功等于 mgl吗 2 每次传动过程中 因摩擦增加的内能是多少 3 由于放上物块 带动传送带的电动机要多消耗的电能为多少 主题四 系统克服摩擦力做功与内能变化 变式4 解 1 由动能定理可知 物体由a传到b过程中 可能先加速后匀速 也可能一直加速 因此物块加速过程位移可能小于 也可能等于 故在每次传动过程中摩擦力做功不一定等于 2 设物块加速时间为t 则物块位移 与此同时传送带位移 因此内能增加量为 3 由于放上物块 电动机要多消耗的电能为 主题四 系统克服摩擦力做功与内能变化 课外演练 1 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落 到最低点时距水面还有数米距离 假定空气阻力可忽略 某段下落中 运动员重力势能的改变 a 与重力势能零点的选取有关b 与重力 弹性力做的总功有关c 仅与重力做功的多少有关d 若空气阻力不能忽略 则无法确定重力势能的改变2 一个物体从空中落下 在这个过程中 重力对它做的功为2000j 物体克服空气阻力做的功为100j 则在这一过程中 物体的重力势能 a 减小了2000jb 减小了2100jc 增加了2000jd 减小了1900j c a 3 当物体克服重力做功时 下列关于物体的重力势能和动能的说法中正确的是 a 重力势能减少 动能一定减少b 重力势能减少 动能一定增加c 重力势能增加 动能一定增加d 重力势能增加 动能可能不变4 某人将一静止在地面上的物体提到高空 此过程中重力做功w1 阻力做功w2 人对物体做功w3 取地面重力势能为零 则 a 物体的重力势能为w1b 重力势能为w3c 物体的动能为w3 w2 w1d 物体的动能为w3 w2 w1 课外演练 d d 5 物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下 分别做了匀速上升 加速上升和减速上升三种运动 在这三种情况下物体机械能的变化情况是 a 匀速上升机械能不变 加速上升机械能增加 减速上升机械能减小b 匀速上升和加速上升机械能增加 减速上升机械能减小c 由于该拉力与重力大小的关系不明确 所以不能确定物体机械能的变化情况d 三种情况中 物体的机械能均增加 课外演练 d 课外演练 6 质量均匀不可伸长的绳索 重为g a b两端固定在天花板上 如图3 1示 今在最低点c施加一竖直向下的力 将绳拉至d点 绳索的重心位置将 a 逐渐升高b 逐渐降低c 先降低后升高d 始终不变7 质量为m的物体从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h的过程中 若不计空气阻力 则下列说法中正确的是 a 物体重力势能减少2mghb 物体的机械能保持不变c 物体的动能增加2mghd 物体的机械能增加2mgh a c 课外演练 8 在奥运比赛项目中 高台跳水是我国运动员的强项 质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而竖直向下做减速运动 设水对他的阻力大小恒为f 那么在他减速下降深度为h的过程中 g为当地的重力加速度 a 他的动能减少了fhb 他的重力势能减少了mghc 他的机械能减少了 f mg hd 他的机械能减少了fh bd 9 湖南卫视 智勇大冲关 栏目最后一关 选手需要抓住固定在支架上的绳子向上攀登 才可冲上领奖台 如图所示 如果某选手刚刚匀速攀爬到接近绳子顶端时 突然因抓不住绳子而加速滑下 不考虑脚蹬墙壁的作用 下列说法正确的是 a 上行时 人受到绳子的拉力 重力和摩擦力而平衡b 上行时 绳子拉力对人做的功等于人重力势能的增加量c 下滑时 人受到重力大于摩擦力 因而加速度大于gd 下滑时 人的机械能的减少量等于克服摩擦力做的功 课外演练 bd 10 如图 木块a放在木板b的左端 a b间接触面粗糙 用恒力f将木块a拉到木板b的右端 第一次将b固定在水平地面上 第二次将b放在光滑水平地面上 则前后两个过程中相同的量是 a 物块a运动的加速度b 物块a的运动时间c 力f对