【金牌学案】年高中物理 第四章 章末整合课件 粤教必修2

(1)看力F与位移s的夹角α的大小．若α＝90°，则F不做功；若α<90°，则F做正功；若α>90°，则F做负功(或物体克服力F做功)．此法常用于判断恒力做功的情况．

(2)看力F与物体速度v方向的夹角α的大小．若α＝90°，则F不做功；若α<90°，则F做正功；若α>90°，则F做负功．此法常用于曲线运动情况．

(3)看物体间是否有能量转化．“功是能量转化的量度”，若有能量转化(增大或减小)，则必是有力做功．此法常用于两个相联系的物体做曲线运动的情况．专题一功的判断与计算1．判断力F做功的方法A．绳的拉力对小球不做功B．绳的拉力对小球做正功C．小球所受的合力不做功D．绳的拉力对小球做负功图4－1

解析：在小球向下摆动的过程中，小车向右运动，绳对小车做正功，小车的动能增加；因为小球和小车组成的系统机械能守恒，且小车的机械能增加，则小球的机械能一定减小，所以绳对小球的拉力做负功．

答案：D

【例1】如图4－1所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速度释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是()(2)运用W＝Pt(既可求恒力做功，也可求变力做功)计算．(3)运用动能定理W合＝ΔEk(常用于变力做功)计算．(4)先求平均力，后求功，W＝Fscosθ(适用于求解线性变化力做的功)．(5)图象法求功：作出F－s图，计算图线与s轴包围的面积，在数值上与F做的功相等．(6)微元法求功(常用于曲线运动的情况)．

2．功的计算方法

(1)运用W＝Fscosα(常用于恒力做功)计算．

【例2】某人用

F＝100N的恒力，通过滑轮把物体M拉上斜面，如图4－2所示，力F与斜面成60°夹角且方向不变，若物体沿斜面运动1m，则它做的功是多少？(g＝10m/s2)图4－2

解：F为恒力，如图4－3所示，设拉力作用点为A，物体运动1m后作用点移到A′，显然BA′＝s物，由几何关系有∠ABA′＝120°、∠A′AB＝30°，有：图4－3专题二动能定理的综合应用

1．动能定理的研究对象可以是单一物体，也可以是能够看做单一物体的系统，动能定理适用于直线运动，也适用于曲线运动，而且在分析过程中不用研究物体的运动过程中变化的细节，只需考虑整个过程的做功量及过程的初末动能．因此，动能定理比牛顿第二定律的适用范围更广泛．

2．应用动能定理可以把物体经历的物理过程分为几段处理，也可以把全过程看做整体来处理．在应用动能定理解题时，要注意以下几个问题：(1)正确分析物体的受力，要考虑物体所受的所有外力，包括重力．(2)要弄清各个外力做功的情况，计算时应把各已知功的正负号代入动能定理的表达式．(3)在计算功时，要注意有些力不是全过程都做功的，必须根据不同情况分别对待，求出总功．(4)动能定理的计算式为标量式，v必须是相对同一参考系的速度．(5)动能是状态量，具有瞬时性，用平均速度计算动能是无意义的．【例3】总质质量量为为M的列列车车，，沿沿水水平平直直线线轨轨道道匀匀速速前前进进，，其末末节节车车厢厢质质量量为为m，中中途途脱脱节节，，司司机机发发觉觉时时列列车车已已行行驶驶了了L的距距离离，，于于是是立立即即关关闭闭油油门门，，除除去去牵牵引引力力．．设设列列车车运运动动的的阻阻力力与车车的的重重力力成成正正比比，，列列车车的的牵牵引引力力是是恒恒定定的的，，当当列列车车的的两两部部分分都停停止止时时，，它它们们的的距距离离是是多多少少？？解：：对车车头头从从脱脱钩钩到到停停止止的的过过程程，，由由动动能能定定理理得得专题题三三机械械能能守守恒恒定定律律的的应应用用1．应应用用机机械械能能守守恒恒定定律律处处理理问问题题时时，，先先要要确确定定研研究究对对象象，，明确确对对象象的的初初末末状状态态，，做做出出运运动动过过程程的的受受力力分分析析，，判判断断是是否否满满足机机械械能能守守恒恒条条件件．．2．机机械械能能守守恒恒定定律律的的三三种种表表达达方方式式(1)Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2，理理解解为为物物体体或或系系统统初初状状态态的的机机械械能能与末末状状态态的的机机械械能能相相等等．．(2)ΔΔEk＝－－ΔEp，表表示示动动能能和和势势能能发发生生了了相相互互转转化化,系统统减减少(或增增加加)的势势能能等等于于增增加加(或减减少少)的动动能能．．(3)ΔΔEA＝－－ΔEB，适适用用于于系系统统，，表表示示由由A、B组成的的系统统，A部分机机械能能的增增加量量与B部分机机械能能的减减少量量相等等．【例4】如图4－4所示，，位于于竖直直平面面内的的轨道道，由由一段段斜直轨轨道和和圆形形轨道道分别别与水水平面面相切切连接接而成成，各各接触触面都都是光滑滑的，，圆形形轨道道的半半径为为R.一质量量为m的小物物块从从斜轨轨道上A点处由由静止止开始始下滑滑，恰恰好通通过圆圆形轨轨道最最高点点D.物块通通图4－4过轨道道连接接处B、C时无机机械能能损失失．求求：(1)小物块块通过过D点时的的速度度vD的大小；；(2)小物块块通过过圆形形轨道道最低低点C时轨道道对物物块的的支持持力F的大小小；(3)A点距水水平面面的高高度h.1．(2011年上海卷)如图4－5，一长为L的轻杆一端端固定在光滑铰链链上，另一一端固定一一质量为m的小球．一一水平向右右的拉力作用于于杆的中点点，使杆以以角速度ω匀速转动，，当杆与水水平方向成60°时，拉力的的功率为()图4－5C处由静止释释放，两球球恰在—处相遇(不计空气阻阻力)．则(2．(2011年山东卷)如图4－6所示，将小小球a从地面以初初速度v0竖直上抛的的同时，将将另一相同同质量的小小球b从距地面hh2)A．两球同时时落地CB．相遇时两两球速度大大小相等C．从开始运运动到相遇遇，球a动能的减少少量等于球b动能的增加加量D．相遇后的的任意时刻刻，重力对对球a做功功率和对球b做功功率相相等图4－6A．0～2s内外力的平均功率是—W

3．(2011年海南卷)一质量为

1kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻起，第1s内受到2N的水平外力作用，第2s)内受到同方向的1N的外力作用．下列判断正确的是( 9 4B．第2s内外力所做的功是54JC．第2s末外力的瞬时功率最大D．第1s内与第2s内质点动能增加量的比值是45答案：D4．(2011年北京卷)如图4－7所示，长度度为l的轻绳上端端固定在O点，下端系系一质量为为m的小球(小球的大小小可以忽略略)．(1)在水平拉力力F的作用下，，轻绳与竖竖直方向的的夹角为α，小球保持静静止，画出出此时小球球的受力图图，并求力力F的大小．(2)由图示位置置无初速度度释放小球球，求小球通过最最低点时的的速度大小及及轻绳对小小球的拉力力．(不计空气阻阻力)图4－7解：(1)受力情况如如图12所示．根据平衡条条件，应满足Tcosα＝mg，Tsinα＝F拉力大小F＝mgtanα图12(2)5．(2011年惠州二模模)如图4－8所示，半径径R＝0.4m的光滑半圆轨道道处于竖直直平面内，，半圆环与与粗糙的水水平地面切切于圆环的端点A，一质量m＝0.1kg的小球，以以初速度v0＝8.0m/s，从C点起在水平平地面上向向左运动，，经A点冲上半圆圆轨道恰好好通过轨道最高高点B后水平抛出出．(取重力加速速度g＝10m/s2)求：(1)小球在轨道道B点时的速度度大小；(2)小球从B点飞出到落落回地面时时的水平距离离；(3)小球从C点起经水平平面到A时，克服摩擦力力所做的功功Wf.图4－8解：(1)小球做圆周周运动恰好好通过轨道道最高点B，则有(2)小球从B点飞出做平抛抛运动，设运运动时间为t平抛水平距离离为s＝vBt＝2×0.4m＝0.8m(3)小球由A点冲上半圆轨轨道B点的过程中，，由机械能守守恒定律有6．(2010年新课标卷)图4－9为验证机械能守守恒定律的实实验装置示意图图．现有的器器材为：带铁铁夹的铁架台台、电磁打点点计时器、纸带、、带铁夹的重重锤、天平．．回答下列问问题：(1)为完成此实验验，除了所给给的器材，还需要的器材材有______.ADA．米尺B．秒表C．0～12V的直流电源

(2)实验中误差产生的原因有_____