机械能及其守恒定律全章复习

第七章

机械能守恒定律作

业

点

评6.

质量m=5t的汽车从静止出发，

以a=1m/s²的加速度沿水平直路作匀加速运动，汽车所

受的阻力等于车重的0.06倍，求汽车的牵引力在10s

内的平均功率和10s末的瞬时功率

.

(g=10m

/s²)学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系第七章

机械能守恒定律作

业

点

评解

：

t=10s

时

的

位

移x=2at²=50m由

牛

顿

第

二

定

律F-kmg=maF

做

的

功

为

WF=Fx平

均

功

率

.再

由v=at=10m/s得

P”=Fv=8×10⁴W由

牛

顿

第

二

定

律

得F-kmg=ma平

均

功

率

学习目标知识结构功的求法动能定理功能关系第七章

机械能守恒定律机械能

守恒为

得学习目标1.掌

握

功

、

功

率

、

机

械

能

、

动

能

、

重

力

势

能

和弹

性

势

能

的

基

本

概

念2.明

确

重

力

做

功

、

弹

簧

弹

力

做

功

的

特

点3.复习掌握动能定理和机械能守恒基本规律4.明

确

应

用

动

能

定

理

、

机

械

能

守

恒

定

律

基

本

思路

和

方

法5.初

步

理

解

能

量

守

恒

及

其

在

功

能

关

系

中

的

应

用学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系第七章

机械能守恒定律结

构功

的

定

义

：

W=FLcos0功

率

：

重

力

做

功：

W=mgh弹

簧

弹

力

做

功学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系能量定义：

能够做

功动能：

Ek=mv²重力势能：

Ep=mgh(弹簧弹性势能功能关系功

能第七章

机械能守恒定律知

识重力做功：

Wg=Ep初-

Ep

末弹簧弹力做功：

Wc=Ep初-Ep末所有的力做功：

W

总(合)

=

EK₂-EK1(动能定理)只有重力做功：

EK₁+Ep=EK₂+EP₂

(机械能守恒)重力以外的力做功：W

非c=(EK₂+Ep₂)-(EK₁+Ep)(机械能变化量)学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系功能关系知

识

结

构第七章

机械能守恒定律一

.功

的

求

法(1)利用定义式来求：若恒力做功，可用定义式W=FIcos

a求恒力的功，其中F、l为力的大小

和位移的大小。

a为力F

与位移I方向上的夹角，且

0

≤a≤180°

。(2)利用功率求功：若某力做功或发动机的功率P

一定，

则在时间t内做的功可用W=Pt

来求。(3)利用功能关系来求。学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系第七章

机械能守恒定律一.功的求法【

例

1

】

如

图

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

挂

在

小

车

上

，

由图中位置无初速度释放，则小球在下摆的过学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系程

中

，

下

列

说

法

正

确

的

是

(

)A

、

绳

的

拉

力

对

小

球

不

做

功第七章

机械能守恒定律动能定理适用范围远比牛顿运动定律和机械能守

恒定律大得多。凡是宏观机械运动中涉及到功与动

能关系的问题均可适用。既可解决直线运动问题，又可解决曲线运动问题，不但适用于恒力做功，也适用于变力做功。动能定理的研究过程既可以是针对运动过程中的某个具体过程，

也可以是针对运动的全过程。研

究

力

和

运

动

的

问

题

时

，

“

往

往

”

在

不

涉

及

加速度和时间问题时，首先考虑动能定理。二

.动

能

定

理1.动能定理：

F₁X₁+F₂X₃+…=2.何

时

考

虑

使

用

动

能

定

理学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系第七章

机械能守恒定律二

.动

能

定

理3.如何应用动能定理应用动能定理的一般步骤a.选择研究过程和研究对象学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系明确哪些力做功明

确

功

的

表

达

式明确功的正负写出各力做功的代数和d.明确研究过程所对应的初末状态，

写出动能的改变量b.受力分析c.明确总功第七章

机械能守恒定律二

.动

能

定

理【例2】如图所示，

半径为的半圆光滑轨道固定在水平地面上。A

、B点在同一竖直直线上。质量为的小球以某一速度v。从C点运动到A点进入轨道，小球与水平地面间的动摩擦因数为μ,它经过最高点B飞出后又学习目标知识结构功的求法动能定理机械能守恒功能关系能落回到C点，

AC=2R。求小球开始在C点时v₀的大小。第七章

机械能守恒定律B二

.动

能

定

理【练习】

一列火车在机车牵引下沿水平轨道行驶，经过时间t,

其速度由0增大到v。

,

已知列车总质量为M,

机车功率P保持不变，列车所受阻力f大小不变。求：这段时间内列车通过的路程。学习目标知识结构功的求法动能定理机械能守恒功能关系第七章

机械能守恒定律三

.

机

械

能

守

恒

定

律1

.

判

断

系

统

的

机

械

能

是

否

守

恒

的

方

法一是：用做功来判断，即对某一系统，若只有

重

力

和

系

统

内

弹

力

做

功

，

其

他

力

不

做

功

或

做

功的代数和为零，则该系统的机械能守恒；二是：用能量转化的观点来判断，若物体系中

只有动能和势能的相互转化而无机械能与其

他形式的能的转化，则物体系的机械能守恒.学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系第七章

机械能守恒定律三

.

机

械

能

守

恒

定

律2.

应用机械能守恒定律解题的思路(1)根据要求的物理量确定研究对象和研究过程。(2)分析外力和内力的做功情况或能量转化情况，确

认

机

械

能

守

恒

。(3)根据机械能守恒定律列出方程及相关辅助方程。(4)求

出

未

知

量

。学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系第七章

机械能守恒定律三

.

机

械

能

守

恒

定

律【例3】质量为m

的小球从离心轨道上由静止开始无摩擦

滑下后进入竖直面内的圆形轨道，

圆形轨道的半径为R,

求

：(1)使小球能达到圆形轨道的最高点，h至少应为多大?

(

2

)

当h=4R

时，小球运动到圆环的最高点速度是多大?此时圆环对小球的压力为多少?学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系第七章

机械能守恒定律三

.

机

械

能

守

恒

定

律【

练习】如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A

处固定质量为2m

的

小

球

，B

处固定质量为m

的小球，支架悬挂在O

点，

可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确

的

是

(

)A.A

球

到

达

最

低

点

时

速

度

为

零

。B.A球

机

械

能

减

少

量

等

于B球

机

械

能

增

加

量

。C.B球

向

左

摆

动

所

能

达

到

的

最

高

位

置

应

高

于A

球

开

始

运

动

时

的

高

度

。

D.当

支

架

从

左向

右回

摆

时

，A球

一

定

能

回

到

起

始

高

度

。学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系第七章

机械能守恒定律四

.能量守恒及功能关系1.

能量是表征物体对外做功本领的物理量能量的具体数值往往无多大意义，

我们关心的大多是能量的变化量。能量的变化必须通过做功才能实现，某种力做功往

往与某一具体的能量变化相联系，即功能关系。2.

功是能量转化的量度重

力

做

功

：Wg=Ep

初-

EP

末弹

簧

弹

力

做

功：

Wg=Ep

初-

Ep

末所有的力做功：

W

总(合)=EK2-EK1

(动能定理)重力以外的力做功：W

非g=(EK₂+Ep₂)-(EK₁+Ep₁)(机械能变化量)学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系第七章

机械能守恒定律四

.能量守恒及功能关系【例4】节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个

竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火

药剧烈燃烧产生高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向

空中。若礼花弹在由炮筒底部出发至炮筒口的过程中，

克服重力做功W₁,

克服炮筒阻力及空气阻力做功W₂,

高压燃气对礼花弹做功W₃,

则礼花弹在炮筒内运动的

过程中(假设礼花弹此过程中质量不变)A.

重

力

势

能

的

变

化

量

为W₃—W₁B.

动

能

变

化

量

为W₃—W₂—W₁C.

机

械

能

变

化

量

为W₃—W₂D.

机

械

能

变

化

量

为W₃—W₁学习目标知识结构功的求法动能定理机械能

守恒功能关系