五章节机械能及其守恒定律ppt课件

1、必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律高考目标高考目标复习指导复习指导功，功率功，功率 动能和动能定理动能和动能定理 重力做功与重力势能重力做功与重力势能 功能关系，机械能守功能关系，机械能守恒定律及其应用恒定律及其应用 实验五：探究动能定实验五：探究动能定理理实验六：验证机械能实验六：验证机械能守恒定律守恒定律1.本章考查的热点是功和功本章考查的热点是功和功率、动能定理、机械能守率、动能定理、机械能守恒定律及功能关系的理解恒定律及功能关系的理解及应用及

2、应用2.题型较全，选择题、实验题型较全，选择题、实验题、计算题都有题、计算题都有3.熟练利用功能关系和能量熟练利用功能关系和能量守恒定律，结合牛顿运动守恒定律，结合牛顿运动定律、平抛运动和圆周运定律、平抛运动和圆周运动知识、电磁学等相关内动知识、电磁学等相关内容处理综合性的问题容处理综合性的问题.必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律第一讲功和功率第一讲功和功率必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律一、功一、功1做功的两个不可短少的要素：力和物体在做功的两个不可短少的要素：力和物体在_上发生的位移上发生的位移2功的大小功的大小(1)公式：

3、公式：WFlcos (为力和位移的夹角且为力和位移的夹角且l对地对地)力的方向力的方向必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律(2)功的正负判别功的正负判别夹角夹角功的正负功的正负物理意义物理意义_0力对物体做力对物体做_功功（动力）（动力）_W0力对物体做力对物体做_功，功，或者说物体克服这或者说物体克服这个力做了功个力做了功（阻力）（阻力）_W0力对物体力对物体_0909018090正正负负不做功不做功必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律比值比值做功的快慢做功的快慢平均功率平均功率平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率必修必修2 2 第五章

4、第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律4发动机的功率发动机的功率(1)发动机铭牌上的功率是发动机铭牌上的功率是_，是发，是发动机长时间正常任务时的最大输出功率动机长时间正常任务时的最大输出功率(2)实践功率：发动机实践任务时的输出实践功率：发动机实践任务时的输出_，要求小于或等于，要求小于或等于_.额定功率额定功率功率功率额定功率额定功率必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律答案：答案：D必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律2.有一根轻绳拴了一个物体，如有一根轻绳拴了一个物体，如下图，在悬点下图，在悬点O以加速度以加速度a向下做向

5、下做减速运动时，作用在物体上的各减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是力做功的情况是()A重力做正功，拉力做负功，合外力做负功重力做正功，拉力做负功，合外力做负功B重力做正功，拉力做负功，合外力做正功重力做正功，拉力做负功，合外力做正功C重力做正功，拉力做正功，合外力做正功重力做正功，拉力做正功，合外力做正功D重力做负功，拉力做负功，合外力做正功重力做负功，拉力做负功，合外力做正功答案：答案：A A必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律3物体遭到两个相互垂直的作用力物体遭到两个相互垂直的作用力F1、F2而运而运动，知力动，知力F1做功做功6 J，物体抑制力，物体

6、抑制力F2做功做功8 J，那，那么力么力F1、F2的合力对物体做功的合力对物体做功()A14 JB10 JC2 JD2 J答案：答案：D必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律4.质量为质量为m的物体置于倾角为的物体置于倾角为的斜面体上，物的斜面体上，物体和斜面体间的动摩擦因数为体和斜面体间的动摩擦因数为，在外力作用下，在外力作用下斜面体以加速度斜面体以加速度a向左做匀加速直线运动，如下向左做匀加速直线运动，如下图，运动过程中物体与斜面之间坚持相对静止，图，运动过程中物体与斜面之间坚持相对静止，以下说法正确的选项是以下说法正确的选项是()A斜面体对物体斜面体对物体m的

7、支持力一定做正功的支持力一定做正功B斜面体对物体斜面体对物体m的摩擦力一定做正功的摩擦力一定做正功C斜面体对物体斜面体对物体m的摩擦力能够不做功的摩擦力能够不做功D斜面体对物体斜面体对物体m的摩擦力能够做负功的摩擦力能够做负功答案：答案：ACD必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律5自在下落的物体，在第自在下落的物体，在第1 s内、第内、第2 s内、第内、第3 s内重力的平均功率之比为内重力的平均功率之比为()A1 1 1B1 2 3C1 3 5 D1 4 9答案：答案：C必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律正、负功的判别及计算正、负功

8、的判别及计算1.功的正负的判别方法功的正负的判别方法(1)恒力做功的判别：假设物体做直线运动，根据恒力做功的判别：假设物体做直线运动，根据力与位移的夹角来判别力与位移的夹角来判别(2)曲线运动中功的判别：假设物体做曲线运动，曲线运动中功的判别：假设物体做曲线运动，根据根据F与与v的方向夹角来判别当的方向夹角来判别当090，力对，力对物体做正功；物体做正功；90180，力对物体做负功，力对物体做负功，90，力对物体不做功，力对物体不做功(3)根据能量变化来判别：根据功是能量转化的量根据能量变化来判别：根据功是能量转化的量度，假设有能量转化，那么必有力对物体做度，假设有能量转化，那么必有力对物体做

9、功此法常用于判别两个相联络的物体之间的相功此法常用于判别两个相联络的物体之间的相互作用力做功的判别互作用力做功的判别必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律2.功的计算方法功的计算方法(1)恒力做功恒力做功必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律对公式对公式PF v了解了解必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律公式适用于力公式适用于力F和速度和速度v方向一致的情况方向一致的情况(1)当力当力F与速度与速度v不在一条直线上时，可以将力不在一条直线上时，

10、可以将力F分解为沿分解为沿v方向上的力方向上的力F1和垂直和垂直v方向上的力方向上的力F2，由于由于F2不做功，故力不做功，故力F的功率与分力的功率与分力F1的功率一的功率一样，可得样，可得PF1v.(2)从从PFv可见：当可见：当P一定时，要添加一定时，要添加F，必，必需减小需减小v，故汽车爬坡时，司机常换低挡降低速，故汽车爬坡时，司机常换低挡降低速度来增大牵引力度来增大牵引力当当F一定时，一定时，v添加添加(如匀加速运动如匀加速运动)，那么，那么P也也会添加，但这样的过程是有限制的会添加，但这样的过程是有限制的当当v一定时，一定时，P越大越大F就越大如功率越大的起就越大如功率越大的起重机可

11、吊起的重物的质量越大重机可吊起的重物的质量越大必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律2.巧记两种机车启动方式的运动情况巧记两种机车启动方式的运动情况(1)恒定功率启动，机车先做加速度逐渐减小的恒定功率启动，机车先做加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速，其加速运动，最后匀速，其vt图线如图甲图线如图甲(2)恒定加速度启动，机车先做匀加速运动，再恒定加速度启动，机车先做匀加速运动，再做加速度逐渐减小的变加速运动，最后匀速，做加速度逐渐减小的变加速运动，最后匀速，其其vt图线如图乙图线如图乙(同窗本人用公式分析机车同窗本人用公式分析机车的启动过程哟的启动过程哟) 必修必修2

12、 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律3.关于机车启动问题的几个误区关于机车启动问题的几个误区(1)误以为误以为PFv中的中的F是指合外力是指合外力(2)误以为机车以恒定加速度启动时，匀加速误以为机车以恒定加速度启动时，匀加速终了时的速度为机车的最大速度终了时的速度为机车的最大速度必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律不能正确求解变力做的功不能正确求解变力做的功如下图，木板可绕固定程度轴如下图，木板可绕固定程度轴O转动木板从转动木板从程度位置程度位置OA缓慢转到缓慢转到OB位置，木板上的物块位置，木板上的物块一直相对于木板静止在这一过程中，物块的一

13、直相对于木板静止在这一过程中，物块的重力势能添加了重力势能添加了2 J用用FN表示物块遭到的支持表示物块遭到的支持力，用力，用Ff表示物块遭到的摩擦力在此过程中，表示物块遭到的摩擦力在此过程中，以下判别正确的选项是以下判别正确的选项是()必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律A.FN和和Ff对物块都不做功对物块都不做功B.FN对物块做功为对物块做功为2 J，Ff对物块不做功对物块不做功C.FN对物块不做功，对物块不做功，Ff对物块做功为对物块做功为2 JD.FN和和Ff对物块所做功的代数和为对物块所做功的代数和为0 答案：答案：B 必修必修2 2 第五章第五章 机械

14、能及其守恒定律机械能及其守恒定律不明确不明确PFv中的中的v的含义而的含义而出错出错如下图，一根不可伸长的轻绳两如下图，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球端各系一个小球a和和b，跨在两根，跨在两根固定在同一高度的光滑程度细杆固定在同一高度的光滑程度细杆上，质量为上，质量为3m的的a球置于地面上，球置于地面上，质量为质量为m的的b球从程度位置静止球从程度位置静止释放，当释放，当a球对地面压力刚好为球对地面压力刚好为零时，零时，b球摆过的角度为球摆过的角度为.以下以下结论正确的选项是结论正确的选项是()必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律A90B. 45C.b球摆动到

15、最低点的过程中，重力对小球做球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小功的功率先增大后减小D.b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率不断增大功的功率不断增大 答案：答案：AC必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律功的计算功的计算如下图，木板质量为如下图，木板质量为M，长度为，长度为L，小木块，小木块(可视为质点可视为质点)的质量为的质量为m，程度地面光滑，一根不计质量的轻绳经过，程度地面光滑，一根不计质量的轻绳经过定滑轮分别与木板和小木块衔接，小木块与木板间的动定滑轮分别与木板和小木块衔接，小木块与木板间的动

16、摩擦因数为摩擦因数为，开场时木块静止在木板左端，现用程度，开场时木块静止在木板左端，现用程度向右的力将小木块拉至木板右端，拉力至少做功为向右的力将小木块拉至木板右端，拉力至少做功为()答案：答案：C必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律11：质量为：质量为m的物块放在底面长的物块放在底面长度均为度均为L、倾角不同的、倾角不同的a、b、c三三个固定斜面上从顶端滑下，如下图，个固定斜面上从顶端滑下，如下图，物块和斜面间的动摩擦因数都一样，物块和斜面间的动摩擦因数都一样，在物块从在物块从a、b、c三个斜面的顶端三个斜面的顶端滑究竟端的过程中，物块抑制摩擦滑究竟端的过程中，

17、物块抑制摩擦力做的功分别是力做的功分别是W1、W2和和W3，那么它们的关系那么它们的关系()AW1W2W3BW1W2W3CW1W2W3 DW1W2W3答案：答案：D必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律功率的了解和计算功率的了解和计算如下图，将质量为如下图，将质量为m的小球以的小球以初速度初速度v0从从A点程度抛出，正点程度抛出，正好垂直于斜面落在斜面上好垂直于斜面落在斜面上B点知斜面的倾角为点知斜面的倾角为.(1)小球落到斜面上小球落到斜面上B点时重力做功的瞬时功率点时重力做功的瞬时功率是多少？是多少？(2)小球从小球从A到到B过程中重力做功的平均功率是过程中重力

18、做功的平均功率是多少？多少？mgv0cot .mgv0cot /2.必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律21：如下图，一质量为：如下图，一质量为m的物的物体，从倾角为体，从倾角为的光滑斜面顶端的光滑斜面顶端由静止下滑，开场下滑时离地面由静止下滑，开场下滑时离地面的高度为的高度为h，当物体滑至斜面底，当物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率为端时重力的瞬时功率为()答案：答案：B必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律机车的启动问题机车的启动问题模型特点及分析模型特点及分析1机车以

19、恒定功率启动运动过程的分析机车以恒定功率启动运动过程的分析汽车到达最大速度时：汽车到达最大速度时：F牵牵F阻，阻，PF牵牵vmF阻阻vm.必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律额定功率是额定功率是80 kW的无轨电车，其最大速度是的无轨电车，其最大速度是72 km/h，质量是，质量是2 t，假设它从静止先以，假设它从静止先以2 m/s2的加速度匀加速开出，阻力大小一定，那么的加速度匀加速开出，阻力大小一定，那么()(1)电车匀加速运动行驶能维持多少时间？电车匀加速运动行驶能维持多少时间？(2)又知电车

20、从静止驶出到增至最大速度共阅历又知电车从静止驶出到增至最大速度共阅历了了21 s，在此过程中，电车经过的位移是多少？，在此过程中，电车经过的位移是多少？答案：答案：(1)5 s(2)270 m必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律31： (2019徐州模拟徐州模拟)一辆汽车一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中坚持恒定的牵引动，运动过程中坚持恒定的牵引功率，其加速度功率，其加速度a和速度的倒数和速度的倒数(1/v)图象如下图假设知汽车的图象如下图假设知汽车的质量，那么根据图象所给的信息，质量，那么根据图象所给的信息，不能求出的

21、物理量是不能求出的物理量是()A汽车的功率汽车的功率B汽车行驶的最大速度汽车行驶的最大速度C汽车所遭到的阻力汽车所遭到的阻力D汽车运动到最大速度所需的时间汽车运动到最大速度所需的时间答案：答案：D必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律题型题型(21)功、功率的计算功、功率的计算1. (2021宁夏理综，宁夏理综，17)质量为质量为m的物体静止在光滑程度面上，的物体静止在光滑程度面上，从从t0时辰开场遭到程度力的时辰开场遭到程度力的作用力的大小作用力的大小F与时间与时间t的关的关系如下图，力的方向坚持不变，系如下图，力的方向坚持不变，那么那么()必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律答案：答案：BD题型题型(21)功、功率的计算功、功率的计算1. (2021宁夏理综，宁夏理综，17)质量为质量为m的物体静止的物体静止在光滑程度面上，从在光滑程度面上，从t0时辰开场遭到程度时辰开场遭到程度力的作用力的大小力的作用力的大小F与时间与时间t的关系如下图，的关系如下图，力的方向坚持不变，那么力的方向坚持不变，那么()必修必修2 2 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律2. (2021宁夏理综宁夏理综)程度地面上有一木箱，木箱程度地面上有一木箱，木箱与地