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1、课 题7.1/2 能量 功总第20课时制作人审核人物理组使用时间课 前 预 习 案1.什么叫做势能?什么叫做动能?2.做功的两个因素是什么? 课 中 探 究 案一、功1.公式:2.单位:例1.关于人对物体做功,下列说法中正确的是( )A解放军战士用肩扛枪站岗,战士用了力,所以战士对枪做了功B人用手拎着小水桶在水平地面上匀速行走,人用了力,所以人做功了C人用绳子把一桶水从井中提起,人对这桶水没有做功D汽车抛锚时,人用了很大的力,才能使车缓慢移动,人对车做了功例2.运动员用2000N的力把质量为0.5kg的球踢出50m,则运动员对球所做的功是( )A200J B.10000J C.25J D.无法

2、确定例3.动滑轮是一种简单机械,如图所示,滑轮和绳子的质量不计,用力开始提升原来静止的质量为10kg的物体,以2m/s2的加速度匀加速上升,求开始运动后3秒内拉力做的功。(提示:物体的位移与力的作用点的位移相同吗)二、正功和负功根据WFlcos讨论功的正负,举例说明正功与负功的意义:(1)当0/2时:(2)当=/2时:(3)当/2时:例4. 起重机将质量为100 kg的重物竖直向上移动了2,下列三种情况下,做功的力各有哪几个?每个力做了多少功? (1)匀速提高;(2)匀加速提高,加速度a1=2/s2三、总功当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的总功有两种求法:W总=

3、W1+W2+W3 或者 W总=F合lcos例5.物体A在两个相互垂直的力F1 F2 作用下运动,在一段时间内, F1 对物体做功3J, F2对A做功4J,那么合力做功是( )A、5J B、7J C、1J D、F1 F2大小未知故无法确定例6.物体在两个相互垂直的力作用下运动,力F1对物体做功6J,物体克服力F2做功8J,则F1、F2的合力对物体做功为 ( )A.14JB.10JC.2JD.2J课 后 巩 固 案1.一个质量2kg的小车,受到与水平方向成37角斜向上方的拉力F1=10N,在水平地面上移动的距离L=2m。小车与地面间的摩擦力F2=4.2N。求各个力的功以及总功。课 题7.3 功率

4、总第21课时制作人审核人物理组使用时间课 前 预 习 案1、功率的物理意义是 。 2、功率的定义式是 ,单位是 ,1W= 。3、什么叫做额定功率、实际功率?课 中 探 究 案一、功率1.定义:2.定义式:3.物理意义:例1.关于功率,下列说法正确的是( )A.功率是描述力做功多少的物理量 B.功率是描述力做功快慢的物理量C.做功时间长,功率一定小 D.力做功多,功率一定大例2.质量m=3 kg的物体,在水平力F=6的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t=3 s,求:(1)力F在t=3 s内对物体所做的功。(2)力F在t=3 s内对物体所做功的功率。例3.质量为3kg的物体,从高30

5、m处自由下落,第2s内重力做功的功率是多少?二、功率与速度阅读教材p61页内容,推导功率与速度的关系式:P= 对公式的进一步理解:a.如果求平均功率时,式中v要用 速度;求瞬时功率时,式中的v要用 速率,必须注意F、v与P的同时性。b.当F为合力时,P为合力做功的功率;当F为某一力时,P为该力做功的功率。c.在汽车等交通工具一类问题中,式中P为发动机的实际功率,F为发动机的牵引力,v为汽车的瞬时速度。d.若力与速度有夹角,则公式中必须再乘以这个夹角的余弦值。例4.关于功率,以下说法正确的是( )A.据P=W/t可知,机器做功越多,其功率就越大。B.据P=Fv可知,汽车的牵引力一定与其速率成反比

6、。C.据P=Fv可知,发电机的功率一定时,交通工具的牵引力与运动速率成反比。D.据P=W/t可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可求得这段这段时间内任一时间机器做功的功率。例5.汽车上坡时,司机必须换档,其目的是( )A.减小速度,得到较小的牵引力 B.增大速度,得到较小的牵引力C.减小速度,得到较大的牵引力 D.增大速度,得到较大的牵引力例6质量为3kg的物体,从高30m处自由下落,2s 内的平均功率是多少?2s末重力做功的瞬时功率是多少?例7. 某汽车在平直的公路上行驶,其额定功率为20kw,受到的摩擦阻力为2000N,求发动机在额定功率下匀速行驶的速度?在同样的阻力下,如果速度为6m/

7、s,发动机的实际功率是多少? 例8.设在平直公路上以一般速度行驶的自行车,所受阻力约为车、人总重力的0.02倍,则骑车人的功率最接近于( )A.10-1kw B.10-3kw C.1kw D.10kw 例9.起重机用钢绳吊着质量为m的重物从静止开始匀加速上升,经过一段时间t,重物速度等于v。在这段时间内,钢绳拉力做功的平均功率等于( )A Bm g v C D课 后 巩 固 案1.一质量为m的木块静止在光滑的水平地面上,从t=0开始将一个大小为F的水平拉力作用在该木块上,则经过时间t后拉力F的瞬时功率为( )A B C D2.如图所示,质量为m2kg的木块在倾角370的斜面上由静止开始下滑,木

8、块与斜面间的动摩擦因数05已知:sin37006,cos37008,求:(1)前2s内重力做的功;(2)前2s内重力的平均功率;(3)2s末重力的瞬时功率。(提示:重力与速度的方向相同吗?若不相同又该如何变化公式?)课 题7.3 功率(汽车启动) 总第22课时制作人审核人物理组使用时间课 前 预 习 案1.功率的两个表达式是什么?各适用于什么情况?课 中 探 究 案三、汽车恒功率启动 物理情景:某汽车质量为m,以额定功率P启动,前进过程中阻力恒为f。最后汽车以速度v做匀速直线运动,试分析汽车速度、牵引力、加速度的变化。 动态过程: 这一过程的速度时间图象 这一过程的功率-时间图像 例1. 汽车

9、发动机的额定功率为60kw,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,问:汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少? 当汽车的速度为10m/s时,汽车的加速度是多少?四、汽车恒加速度启动物理情景:某汽车质量为m,额定功率为P,前进过程中阻力恒为f,启动时以恒定的加速度a启动。最后汽车以速度v做匀速直线运动,试分析汽车的牵引力、速度、实际功率的变化。动态过程 这一过程的速度时间图象 这一过程的功率-时间图像例2汽车发动机的额定功率为60kw,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,问若汽车保持恒定的加速度0.5m/s2启动,则在匀加速过程,汽

10、车所能达到的最大速度是多少?这一过程能维持多长时间?汽车发动机做多少功?例3.汽车发动机功率为60kw,汽车的质量为4000kg,当汽车在足够长的水平路面从静止以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动。求 :(1)汽车在水平路面达到的最大速度vm1;(2)汽车在水平路面做匀加速运动能维持多长时间?(3)在10s末,汽车的瞬时功率多大?课 后 巩 固 案1设飞机在飞行中受到的阻力与其速率的平方成正比,要使飞机的最大飞行速度增大到原来的2倍,发动机的额定功率需增大到原来的( ) A2倍 B4倍 C8倍 D16倍2从2008年8月5日起合肥开往南京、上海的动车组开始运行,动车组的最大优点是列车的运行

11、速度快,提高列车运行速度的一个关键问题是提高机车的发动机功率,动车组机车的额定功率是普通列车的27倍,已知匀速运动时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即,则动车组运行的最大速度是普通列车的( ) A 1倍 B 2 倍 C 3 倍 D 9 倍3.汽车质量为2.0 103kg, 发动机额定功率24kW ,当它在水平公路上匀速行驶使能达到的最大速度是15m/s。设行驶过程中阻力不变,求:(1)当汽车在额定功率下行驶,汽车速度为10m/s时汽车的牵引力和加速度;(2)当汽车以10m/s的速度匀速行驶时,发动的输出功率;(3)若要使汽车能以20m/s的速率在公路上行驶,我们必须选用功率至少为多少的发动机

12、?课 题7.4 重力势能 总第23课时制作人审核人使用时间课 前 预 习 案认真阅读课本,物体沿任意路径向下运动,高度从h1降为h2,试分析质量为m的物体重力做的功。课 中 探 究 案一、重力做功1.公式: 2.重力做功特点: 例1. 质量为1kg的物体从2m高处落下,碰到地面后被弹回到1m高处,整个过程重力做功为 。例2.某同学质量为60kg,在一次登山活动中,从海拔120m的宿营地经过4小时登至海拔620米的山顶,求重力做的功为 。二、重力势能1.重力势能的表达式是: 2.重力势能的正负: 3.重力势能是 所共有的。例3一个实心铁球和一个实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,这两个物

13、体的重力势能相同吗?例4边长为L,质量为m的立方体物体静止放在地面,在其旁边有一高为H的水平桌面,如图所示。若选地面为零势点,物体的重力势能为 ,若选桌椅面为零势点,立方体物体的重力势能为 。三、重力做功与重力势能的关系: (第一个功能关系)1.物体有高处运动到低处时,重力做 功,重力势能 。2.物体有低处运动到高处时,重力做 功,重力势能 。 说明:某一个物理量的增加量或变化量指末减初,减少量指初减末故重力势能的变化量(增加量)Ep= Ep2- Ep1 减少量-Ep= Ep1-Ep2 例5质量的小球,从离开桌面以上高的A点下落到桌面下的地面B,按要求填入表格参考平面在A点的重力势能在B点的重

14、力势能重力做的功重力势能的变化桌面地面例6一条铁链长为2m,质量为10kg,放在水平地面上,拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间,物体克服重力做功为 ,物体的重力势能变化了 。例7盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N,长1 m,从甲端缓慢提起至乙端恰好离地面时需做功10 J,如果改从乙端提起至甲端恰好离地面需做功 。例8质量是50kg的人沿着长150 m、倾角为30的坡路走上土丘,重力对他所做的功是多少?他克服重力所做的功是多少?他的重力势能增加了多少?(g取10ms2)四、链条类重力势能的变化例9. 质量为m的长为L的均匀链条,放在离地高度为3L的桌面上,链条的三分之一垂在桌面外,

15、桌面光滑,链条从无初速下滑,到链条刚脱离桌面过程,求重力势能的变化。 课 后 巩 固 案1下列关于重力势能的说法,正确的是 ( )A重力势能只跟物体所处的初末位置有关,与物体实际经过的路径无关B重力势能的变化,只跟重力做功有关,和其他力做功多少无关C重力势能是矢量,在地球表面以上为正,在地球表面以下为负D重力势能的变化量等于重力对物体做的功2. 关于重力做功和物体的重力势能,下列说法正确的是( )A、当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少;B、物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加;C、地球上物体的重力势能都有一个确定值;D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。3.关于重力势能的几种

16、理解,正确的是 ( )A、重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功B、放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零C、在不同高度将某一物体抛出,落地时重力势能相等D、相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力势能的问题4起重机以g/4的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少.5一个质量为m的木块,以初速度v0冲上倾角为的斜面,沿斜面上升L的距离后又返回出发点若木块与斜面间的动摩擦因数为,求:(1)木块上升过程重力做功是多少?木块的重力势能变化了多少?(2)木块从开始运

17、动到返回到出发点的过程滑动摩擦力做的功是多少?重力做的功是多少?重力势能变化了多少?课 题7.5实验:探究弹性势能的表达式总第24课时制作人审核人使用时间1. 弹性势能可能与那些物理量有关?2. 弹性势能与拉力做功、弹簧的弹力做功有什么关系?3.利用微元法和图像法探究弹簧被拉伸时拉力做的功。4. 弹性势能的表达式是什么?例1自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩弹簧有最大形变的过程中,以下说法中正确的是( )A小球的速度逐渐减小B小球、地球组成系统的重力势能逐渐减小C小球、弹簧组成系统的弹性势能先逐渐增大再逐渐减小D小球的加速度逐渐增大例2在光滑的水平面上,物体A以较大速度va向前

18、运动,与以较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用,如图所示。在相互作用的过程中,当系统的弹性势能最大时( )Avavb Bva=vb Cvavb D无法确定课 题7.6实验:探究功与速度变化的关系 总第25课时制作人审核人使用时间实验目的 功是能量变化的量度,做功意味着能量的变化,当外力对物体做功时,物体的速度会发生变化,动能会发生变化,外力对物体做的功就等于物体动能的变化,为了研究动能的表达式,就要研究做功与物体速度变化的关系。实验原理为简化实验,可将物体初速度设置为零,利用如图的装置进行实验(课本参考案例二),通过橡皮筋来对小车做功W,通过打点计时器在纸带上打出的点

19、测量小车获得的速度v,然后分析功W与速度v的关系实验器材木板、小车、橡皮筋、电火花打点计时器、电源、纸带、刻度尺实验步骤1按装置图安装好实验器材2平衡摩擦力:将木板固定,打点计时器的一端稍微垫高,使小车能牵引纸带在木板上做匀速运动3先用一条橡皮筋做实验,用打点计时器打出的纸带测出小车前端通过两铁钉连线时小车的速度v1,设此时橡皮筋对小车做功为W1,将数据记入表格,用标尺记录小车的初始位置4改用2条、3条、4条橡皮筋重复上述实验,让小车开始位置相同,每次橡皮筋拉开的长度相同,记录橡皮筋做功2W、3W、4W情况下小车获得的速度v2、v3、v4.5分析数据,研究W与v的关系数据的处理用图象法处理实验

20、数据:我们可根据实验测得的数据,分别作出Wv曲线、Wv2曲线、Wv3曲线哪一种图象更接近于过原点的倾斜直线,功与速度之间就是哪一种正比关系,用图象法处理数据,要比计算法更简捷更直观注意事项 1适度平衡小车受到的摩擦力;2每次实验小车都要从同一位置由静止开始运动;3应选择粗细均匀,一致性好的橡皮筋;课 后 巩 固 案1. 对于橡皮筋做的功来说,直接测量是有困难的,我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决,只需要测出毎次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍,使用的方法是 ( )A. 用同样的力对小车做功,让小车通过的距离依次为x、2x、3x、进行第1次、第2次、第3次、实验时,力对小车

21、做的功就是W、2W、3W、B. 让小车通过相同的距离,第1次力为F,第2次力为2F,第3次力为3F实验时,力对小车做的功就是W、2W、3W、C. 选用同样的橡皮筋,在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致,当用1条、2条、3条、同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次、实验时,橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W、D. 利用弹簧测力计测量对小车的拉力F,利用直尺测量小车在力作用下移动的位移x,便可以求出每次实验中力对小车做的功,可控制为W、2W、3W、2. 如图所示,小车的运动情况可描述为:A、B之间为 运动,C、D之间为 运动。3. 在探究功与物体速度变化关系的实验中,甲、乙两位同学的实验操作均正

22、确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线,即图,如图甲,并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线,即图,如图乙,并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。关于甲、乙两位同学的分析,你的评价是( )A.甲的分析不正确,乙的分析正确B.甲的分析正确,乙的分析不正确C.甲和乙的分析都正确D.甲和乙的分析都不正确课 题7.7 动能定理1 总第26课时制作人审核人使用时间课 前 预 习 案1.阅读课本7.5探究弹性势能的表达式,你能否得出弹性势能的表达式?2.阅读课本7.6实验,以参考案例二,如果猜想牵引力对小车做的功与小车的速度的二次

23、方成正比,应该如何数据处理?3.设物体的质量为m,在与运动方向相同的恒定合力F的作用下发生一段位移L,速度由Vl增大到V2,如图所示,试用牛顿运动定律和运动学公式,推导出合力F对物体做功的表达式。mm课 中 探 究 案一、动能1、动能表达式: ,式中的v是瞬时速度的大小2、动能是 量。只有 ,没有 ,故动能只有正值。3、动能是状态量,与位置和时刻相对应。例1下面有关动能的说法正确的是A物体只有做匀速运动时,动能才不变B物体做平抛运动时,水平方向速度不变,物体的动能也不变C物体做自由落体运动时,重力做功,物体的动能增加D物体的动能变化时,速度不一定变化,速度变化时,动能一定变化例2改变汽车的质量

24、和速度,都能使汽车的动能发生改变,在下列几种情况下,汽车的动能各是原来的几倍?A质量不变,速度增大到原来的2倍, B速度不变,质量增大到原来的2倍,C质量减半,速度增大到原来的4倍, D速度减半,质量增大到原来的4倍,二、动能定理1.动能定理内容: 2.动能定理表达式: 3.动能定理适用范围: 例3. 一架喷气式飞机质量为5.0l03kg,起飞过程中从静止开始滑行,当位移达到L=5102m时,速度达到起飞速度V=60ms。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍。求飞机受到的牵引力是多大?例4.一辆质量为1000kg,速度为10m/s的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离20m后停

25、下来,试求汽车受到的阻力。例5一质量m2 kg的小球从离地高为h=10m处以v05 m/s的速度斜向上抛出,则小球落地时的速度大小为多少?(g取10 m/s2)例6竖直平面内有一半径R=1m的半圆型轨道,质量m=2kg的物体自圆心o等高处由静止开始下滑通过最低点A速度为3m/s,此过程中物体所受的摩擦力做的功为多少?课 后 巩 固 案1甲乙两个滑块,以相同的初动能在同一水平面上滑行,若甲的质量大于乙的质量,两滑块与水平面间的滑动摩擦系数相同,最后当它们都静止时,滑行的距离( )A相等 B甲大 C乙大 D无法比较2在h高处,以初速度v0向水平方向抛出一个小球,不计空气阻力,小球着地时速度大小为(

26、 )A. B. C. D. 3一质量为2 kg的滑块,以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4 m/s,在这段时间里水平力做的功为多少?3.光滑水平桌面上有一物体在一水平恒力F作用下,速度由零增加到v和由v增加到2 v两阶段水平恒力F所做的功分别为W1和W2,则W1W2为多少?4、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1m,这时物体的速度是2m/s,求: (1)物体克服重力做功. (2)合外力对物体做功. (3)手对物体做功.5一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡

27、位置P很缓慢地移动到Q点,如图7-5-2所示,则力F所做的功为多少? 6人从高h处将一质量为m的小球水平抛出,不计空气阻力,测得球落地时速度的大小为v,则人抛球时对球做了多少功? 课 题7.7 动能定理2 总第27课时制作人审核人使用时间动能定理类型1:多过程1质量为m的钢球从离坑面高H的高处自由下落,钢球落入沙中,陷入h后静止,则沙坑对钢球的平均阻力F阻大小是多少?2在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达v1后立即关闭发动机让其滑行,直至停止,其v t图像如图7-5-4所示设运动的全过程中汽车牵引力做的功为W1,克服摩擦力做的功为W2,那么W1 : W2应为多少?3如图所示,AB

28、为1/4圆弧轨道,半径为R=0.8m,BC是水平轨道,长S=3m,BC处的摩擦系数为=1/15,今有质量m=1kg的物体,自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。4一物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1 kg,=0.1,现用水平外力F=2 N拉其运动5 m,后立即撤去水平外力F,求其还能滑多远?5从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,求小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程是多少?6、在距离地面高为H处,将质量为m的小钢球以初速度v0竖直下抛,落地后,小钢球陷入泥土

29、中的深度为h求: (1)求钢球落地时的速度大小v. (2)泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力? (3)求泥土阻力对小钢球所做的功. (4)求泥土对小钢球的平均阻力大小.7、在水平的冰面上,以大小为F=20N的水平推力,推着质量m=60kg的冰车,由静止开始运动. 冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的0. 01倍,当冰车前进了s1=30m后,撤去推力F,冰车又前进了一段距离后停止. 取g = 10m/s2. 求: (1)撤去推力F时的速度大小. (2)冰车运动的总路程s. 8、如图所示,光滑1/4圆弧半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进4m,到达C点停

30、止. 求: (1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功. (2)物体与水平面间的动摩擦因数. 9、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m,有一质量为0.2kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B时,然后沿水平面前进0.4m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g = 10m/s2),求: (1)物体到达B点时的速度大小. (2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功.10.如图所示,质量m=1 kg的木块静止在高h=1.2 m的平台上,木块与平台间的动摩擦因数=0.2,用水平推力F=20 N,使木块产生位移L1=3 m时撤去,木块又滑行L2=1 m时飞出平台,求木块落地时速度的大小?

31、 11.如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧,在弹力的作用下获得某一向右速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点.求: (1)弹簧对物体的弹力做的功. (2)物块从B至C克服阻力做的功. (3)物块离开C点后落回水平面时动能的大小.课 题7.7 动能定理3总第28课时制作人审核人使用时间动能定理类型2、动能定理与曲线运动结合 1质量为m的物体被细绳经过光滑小孔而牵引,在光滑的水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F时转动半径为R,当外力逐渐增大到6F时,物体仍做匀速圆周

32、运动,半径为R/2,则外力对物体所做的功为多少? 2.如图所示,倾角=37的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数=0.25,求:(sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2)(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小。(2)物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小。3如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块(视为质点)从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。(g为重力加速度

33、) (1)要使物块能恰好通过圆轨道最高点,求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h多大; (2)要求物块能通过圆轨道最高点,且在最高点与轨道间的压力不能超过5mg。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。mRhABC动能定理类型3、动能定理与摩擦力做功 4、质量为m的物体从高为h的斜面上由静止开始下滑,经过一段水平距离后停止,测得始点与终点的水平距离为s,物体跟斜面和水平面间的动摩擦因数相同,求证:.5倾角为=45的斜面固定于地面,斜面顶端离地面的高度h0=1m,斜面底端有一垂直于斜而的固定挡板。在斜面顶端自由释放一质量m=0.09kg的小物块(视为质点)。小物块与斜面之间的动摩擦

34、因数=0.2。当小物块与挡板碰撞后,将以原速返回。重力加速度g=10m/s2。试求: (1)小物块与挡板发生第一次碰撞后弹起的高度; (2)小物块从开始下落到最终停在挡板处的过程中,小物块的总路程。mh045o6.如图所示, AB与CD为两个对称斜面,其上部都足够长,下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120,半径R=2.0 m.一个质量为2 kg的物体在离弧底E高度为h=3.0 m处,以初速度v0=4 m/s沿斜面运动,物体与两斜面的动摩擦因数均为=0.2.求:物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能运动多少路程?(g=10 m/s2)动能定理类型4、动能定理与汽车启动 7、汽车

35、质量为m = 2103kg,沿平直的路面以恒定功率20kW由静止出发,经过60s,汽车达到最大速度20m/s. 设汽车受到的阻力恒定. 求: (1)阻力的大小. (2)这一过程牵引力所做的功. (3)这一过程汽车行驶的距离. 8质量为500t的列车以恒定的功率沿水平轨道行驶,在3min内行驶了1.45km,其速率由36km/h增大到最大值54 km/h,设机车所受阻力恒定,求:机车的功率和机车所受的阻力?课 题7.8机械能守恒定律1 总第29课时制作人刘波审核人物理组使用时间课 前 预 习 案1.什么是机械能?2.以自由落体为例证明机械能守恒定律。课 中 探 究 案一、机械能 1定义: 2机械

36、能各种形式之间的相互转化是通过 实现的。二、机械能守恒定律1内容: 2表达式:3机械能守恒条件:例1、下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是( )A做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒C合外力对物体做的功为零时,机械能一定守恒D只有重力对物体做功,物体的机械能一定守恒例2、下列物体中,机械能守恒的是( )A做平抛运动的物体 B被匀速吊起的集装箱C光滑曲面上自由运动的物体 D物体以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动例3、汽车沿一段坡面向下行驶,通过刹车使速度逐渐减小,在刹车过程中( )A重力势能增加 B动能增加C重力做负功 D机械能不守恒例4、如图所示,一

37、轻质弹簧固定于O点,另一端系一小球,将小球从与O点在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力则在小球由A点摆向最低点B的过程中( )A小球的重力势能减少B小球的重力势能增大C小球的机械能不变 D小球的机械能减少三、机械能守恒定律的在单物体系统中的应用例5、把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,如图,摆长为l,最大摆角为,小球运动到最低位置时的速度是多大?例6、如图所示,轻弹簧一端与墙相连处于自然状态,质量为4kg的木块沿光滑的水平面以5m/s的速度运动并开始挤压弹簧,求弹簧的最大弹性势能及木块被弹回速度增大到3m/s时弹簧的弹性势能。课 后 巩 固 案1、一个人

38、站在阳台上,以相同的速率v0分别把三个球竖直向下抛出、竖直向上抛出、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速率 ( ) A上抛最大 B下抛最大C平抛最大 D三球一样大2、桌面的高为h,质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下,不计空气阻力,假设以桌面为参考面,则小球落到地面前瞬间的机械能为( )A0 Bmgh CmgH Dmg(Hh)3、如图所示,一个小孩从粗糙的滑梯上加速滑下,对于其机械能的变化情况,下列判断正确的是( )A重力势能减小,动能不变,机械能减小B重力势能减小,动能增加,机械能减小C重力势能减小,动能增加,机械能增加D重力势能减小,动能增加,机械能不变4、一蹦极运动员身系弹性蹦极绳

39、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,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )A运动员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加C蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关5、将物体由地面竖直上抛,如果不计空气阻力,物体能够达到的最大高度为H,当物体在上升过程中的某一位置时,它的动能和重力势能相同,则这一位置的高度是( )AH BH CH DH6、如图所示,质量为m的物体在地面上沿斜向上方向以初速度v0抛出后,能达到的最大高度为H,当它将要落到离地面高度为h的平

40、台上时,下列判断正确的是(不计空气阻力,取地面为参考平面)( )A它的总机械能为mv02 B它的总机械能为mghC它的动能为mg(Hh) D它的动能为mv02mgh7、如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于能量的叙述中正确的是 ( )A重力势能和动能之和总保持不变B重力势能和弹性势能之和总保持不变C动能和弹性势能之和总保持不变 D重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变8、如图所示,小球用不可伸长的长度为L的轻绳悬于O点,小球在最低点至少需获得多大的速度才能在竖直平面内做完整的圆周运动?9、如图5所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半

41、径R0.5 m,轨道在C处与水平地面相切在C处放一小物块,给它一水平向左的初速度v05 m/s,结果它沿CBA运动,通过A点,最后落在水平地面上的D点,求C、D间的距离s.(取重力加速度g10 m/s2)10、如图所示,翻滚过山车轨道顶端A点距地面的高度H72 m,圆形轨道最高处的B点距地面的高度h37 m不计摩擦阻力,试计算翻滚过山车从A点由静止开始下滑运动到B点时的速度(g取10 m/s2)课 题7.8 机械能守恒定律2总第30课时制作人安华审核人物理组时间课 前 预 习 案1机械能守恒定律的表达式:2机械能守恒定律的条件是什么? 课 中 探 究 案四、机械能守恒在物体系统中的应用例1长为

42、L的均匀链条,放在光滑的水平桌面上,且使其长度的1/4垂在桌边,如图所示,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大?若桌子高3L,当链条下端刚触地时,链条的速度又为多大?例2如图所示,质量为m的a、b两球固定在轻杆的两端,杆可绕O点在竖直面内无摩擦转动,已知两物体距O点的距离分别为2L和L,现在由图示位置静止释放,则当a下降到最低点时,a和b的速度为多少?例3如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面,一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B,且mA2mB,由图示位置从静止开始释放A物体,当物体B达到圆柱顶点时,求绳的张力对物体B所做的功课 后 巩 固 案1

43、如图所示,总长为L的光滑匀质铁链,跨过一光滑的轻质小定滑轮,开始底端相齐,当略有扰动时某一端下落,则铁链脱离滑轮的瞬间,其速度为多大?(滑轮半径可忽略不计)2如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M的小车,小车跟绳一端相连,绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砖码,则当砝码着地的瞬间(小车未离开桌子)小车的速度大小为多大?在这过程中,绳的拉力对小车所做的功为多少?3.如图所示,游乐列车由许多节车厢组成。列车全长为L,圆形轨道半径为R,(R远大于一节车厢的高度h和长度l,但L2R).已知列车的车轮是卡在导轨上的光滑槽中只能使列车沿着圆周运动,在轨道的任何地方都不能脱轨。试问:在没有任何动力的情况下,

44、列车在水平轨道上应具有多大初速度v0,才能使列车通过圆形轨道而运动到右边的水平轨道上?4.如图所示,粗细均匀的U形管内装有总长为4L的水。开始时阀门K闭合,左右支管内水面高度差为L。打开阀门K后,左右水面刚好相平时左管液面的速度是多大?(管的内部横截面很小,摩擦阻力忽略不计)K课 题7.9 验证机械能守恒定律 总第31课时制作人审核人物理组使用时间课 前 预 习 案1机械能守恒的条件是什么?2机械能守恒的表达式是什么?课 中 探 究 案一、实验方法 1. 重物的重力势能变化如何得出?重物的动能变化得出? 2.实验中不测量重物的质量可以吗?为什么? 3.如何选择纸带上的两个点? 二、实验步骤 根

45、据课本提示,写出实验的目的、原理、器材、主要的实验步骤:例1下图是做验证机械能守恒定律的实验中,纸带上打出的点如图所示,若重物的质量为1千克,图中点P为打点计时器打出的第一个点,则从起点P到打下点B的过程中,重物的重力势能的减小量-EP= J,重物的动能的增加量EK= J.(打点计时器的打点周期为0.02s,g=9.8m/s2,小数点后面保留两位) 例1图课 后 巩 固 案1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,应选大于它受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力.2某同学做

46、“验证机械能守恒定律”的实验时,不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,他测出剩下的一段纸带上的各个点间的距离如图所示,利用这段纸带说明:重锤通过2、5两点时的机械能守恒课 题7.10 能量守恒定律与能源 总第32课时制作人审核人物理组使用时间课 前 预 习 案1. 功是能量 的量度,即做了多少功就有多少 发生了转化做功的过程一定伴随着能量的 ,而且能量的 必通过做功来实现。2.能量守恒定律的内容是什么?3.什么是能量耗散?课 中 探 究 案一、机械能的变化:第三个功能关系 物体机械能的变化等于 例1. 质量1kg的物体从倾角为37的固定斜面顶点滑下,若斜面对物体滑动摩擦力为2N,则:重力势

47、能变化了多少?摩擦力对物体做功多少?动能变化多少?物体机械能变化多少?例2.一质量为m的物体以某一速度冲上倾角300的斜面其运动的加速度为0.75g,这物体在斜面上上升的最大高度为h则在这过程中( ) A重力势能增加了3mgh4 B机械能损失了mgh2 C动能损失了mgh D重力势能增加了mgh例3.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于( )(1999年全国)A物体势能的增加量 B物体动能的增加量C物体动能的增加量加上物体势能的增加量D物体动能的增加量加上克服重力所做的功 二、摩擦力做功(第四个功能关系) 1.一对静摩擦力做功的代数和一定为 。即一个摩擦力做正功,则它的

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