《机械能守恒定律》章末复习课件

第七章机械能守恒定律复习课知识框架：机械能能量守恒追寻守恒量机械能守恒定律机械能守恒定律的验证能量守恒定律能源的开发和利用功能关系功和功率动能、重力势能、弹性势能动能定理功是能量转化的量度功和功率1、力做功的条件、功的计算、功的单位功是标量，只有大小，没有方向，但有正功和负功之分2、功率的物理意义、功率的计算、功率的单位平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率

变力做功的计算功的计算公式W=Flcosα只能用于恒力做功的情况。下面介绍几种求变力做功的常用方法：

①用公式W=l求变力的功如果物体受到的力的大小是随位移均匀变化的，则物体受到的平均力大小为，其中F1

、F2分别为物体初、末状态时受到的力，弹簧的弹力就属于这种情况。

②用微元法求变力的功在力沿圆周做功的情况下，力F的方向始终与速度方向相同，若将圆周分成许多极短的可看作直线的小圆弧。力F对质点所做的功等于它在每一小段上做功的代数和。这样，变力做功的问题就能转化为恒力做功的问题了。

③用图象法求变力的功在F-l图象中，图线与两坐标轴所围的“面积”的代数和表示力F做的功，“面积”有正有负，在l轴上方的“面积”为正，在l轴下方的“面积”为负。

④用等效法求变力的功若某一变力做功等效于某一恒力做功，则就可以转化为计算恒力做功并应用公式W=Flcosα来求。

⑤用动能定理求变力的功动能定理是求解变力做功的常用方法，可根据动能变化计算合力做功。答案：C利用“流程图”，弄清各个物理量之间的制约关系(1)以恒定的功率起动当F减小到等于f时

：Fmin=f→a=0→v不再变化，达到vm

，

之后汽车以vm匀速运动。汽车发动机的功率、牵引力与速度之间的关系(2)以恒定的加速度起动之后汽车在恒定的P额下继续加速，牵引力F牵随v的增大而减小：当F减小到等于f时

：Fmin=f→a=0→v不再变化，达到vm

，

之后汽车以vm匀速运动。利用“流程图”，弄清各个物理量之间的制约关系A．汽车在前5s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为60kWD．汽车的最大速度为30m/s2、(多选)一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示．已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1，g取10m/s2，则(

)解析：由题中图象知前5s的加速度a＝2m/s2，由牛顿第二定律知前5s内的牵引力F＝kmg＋ma，得F＝(0.1×2×103×10＋2×103×2)N＝6×103N，故选项B正确，选项A错误；又5s末达到额定功率P＝Fv＝6×103×10W＝6×104W＝60kW，汽车的最大速度vmax＝P/(0.1mg)＝30m/s，故选项C、D正确。答案：BCD❀重力做功与重力势能的关系hh2h1mgABAhh2h1mgABlθB△h1h2h1mgAB△h2△h3CA1A2A3做功的过程就是能量转化的过程，能量的转化必须通过做功来完成。做了多少功就有多少能量发生转化。功是能量转化的量度功能关系❀

弹簧弹力做功与弹性势能的关系(1)重力功与重力势能关系的延伸，动能定理的铺垫。(2)对“弹簧的弹性势能与哪些量有关”进行科学的猜想。(3)理解弹簧弹力做功的求解方法。3、如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一小球，将小球从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在小球由A点摆向最低点B的过程中(

)A．重力做正功，弹力不做功B．重力做正功，弹力做正功C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功解析：用细绳拴住小球向下摆动时重力做正功，弹力不做功，C对．用弹簧拴住小球下摆时，弹簧要伸长，重力做正功，且做功多，小球轨迹不是圆弧，弹力做负功，A、B、D错．答案：C知识导图：动能、动能定理推

导动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于直线运动，也适用于曲线运动4、如图所示，斜槽轨道下端与一个半径为0.4m的圆形轨道相连接。一个质量为0.1kg的物体从高为H＝2m的A点由静止开始滑下，运动到圆形轨道的最高点C处时，对轨道的压力等于物体的重力。求物体从A运动到C的过程中克服摩擦力所做的功。(g取10m/s2)解析：物体运动到C点时受到重力和轨道对它的压力，由圆周运动知识可知，又FN＝mg，联立两式解得在物体从A点运动到C点的过程中，由动能定理有代入数据解得Wf＝0.8J答案：0.8J机械能守恒定律1．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。2．机械能守恒定律表达式：3．守恒条件：合力做功分析系统内只有重力或弹力做功，机械能守恒(如抛体运动)能量转化分析系统内只有动能、重力势能或弹性势能的转化，机械能守恒(如物体自由下落压缩弹簧)

规律内容机械能守恒定律动能定理表达式E1＝E2ΔEk＝－ΔEpΔEA＝－ΔEBW＝ΔEk应用范围只有重力或弹力做功时无条件限制物理意义重力或弹力做功的过程是动能与势能转化的过程合外力对物体做的功是动能变化的量度关注角度守恒的条件和始末状态机械能的形式及大小动能的变化及合外力做功情况机械能守恒定律和动能定理的比较应用机械能守恒定律的基本思路5、(多选)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点．已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长．现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是(

)A．小球的动能与重力势能之和保持不变B．小球的动能与重力势能之和先增大后减小C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和增大D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变解析：以弹簧为研究对象，小球运动过程中，弹簧的形变量先变小到原长，后变大，所以弹簧的弹性势能Ep1先减小后增大。再以弹簧和小球组成的系统为研究对象，只有重力、弹力做功，所以系统的机械能守恒，则弹簧的弹性势能Ep1、小球的动能Ek和重力势能Ep2之和保持不变，即Ek＋Ep1＋Ep2＝恒量。由于Ep1先减小后增大，故选项A错误，选项B正确。由于Ep2一直减小，所以Ek与Ep1之和一直增大，选项C正确；由题意可知，小球的速度先增大后减小，即Ek先增大后减小，所以Ep1与Ep2之和先减小后增大，选项D错误。答案：BC能量守恒定律与能源

能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移过程中，能量的总量保持不变．最普遍，最重要，最可靠的自然规律之一。能量耗散反映了能量的转移和转化具有方向性。

节能减排低碳环保从我做起多坐公交，少开车，减少化石燃料的燃烧低碳生活随手关水龙头，随手关灯不使用一次性筷子使用节能灯规律力的瞬时作用力的空间积累作用力的时间积累作用牛顿第二定律动能定理机械能守恒动量定理动量守恒研究对象单个质点任一时间单个质点一段位移质点系一段位移单个质点一段时间质点系一段时间受力分析特点分析每个外