5-2013高三物理第一轮总复习课件五：机械能

高三物理第一轮总复习第五章机械能（2013届）第五章机械能考纲下载内容要求1.功和功率Ⅱ2.动能和动能定理Ⅱ3.重力做功与重力势能Ⅱ4.机械能守恒定律及其应用Ⅱ实验一探究动能定理实验二验证机械能守恒定律章前考纲统览考纲解读综合分析近三年新课标高考试题，高考命题在本章呈现以下规律：1、从题型看，选择题和计算题均有；从知识角度看，对功、功率、重力势能等概念的理解多以选择题的型式考查，对动能定理、机械能守恒定律及功能关系的考查多以计算题的型式考查。2、动能定理、机械能守恒定律的应用是高考的重点考查内容之一，大部分试题与牛顿运动定律、圆周运动、平抛运动及电磁学知识相联系，试题设计思路隐蔽，过程复杂，综合性强，难度较大。根据新课标近几年的出题情况，为体现新课标的理念，在今后的高考命题中，可能突出问题的探究性，把考查点与生产、生活、科技相结合将是高考命题的一个方向，实验仍将会在探究功能关系上做文章。第一课时功功率一、功1、定义：物体受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，就说该力对物体做了功．2、做功的两个必要条件：做功的两个必要条件是力和物体在力的方向上的位移，两者缺一不可．功是过程量，即做功必定对应一个过程(位移)，应明确是哪个力在哪一个过程做的功．3、公式：W＝Fscosα.4、功的正负：功是标量，但有正、负之分．⑴当0≤α＜90°时，W＞0，力对物体做正功．⑵当90°＜α≤180°时，W＜0，力对物体做负功，也可说物体克服该力做了功．⑶当α＝90°时，W＝0，力对物体不做功．②根据力和瞬时速度方向的夹角判断．此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功，夹角为锐角时做正功，夹角为钝角时做负功．夹角为直角时不做功．⑷功的正、负的判断①根据力和位移的方向的夹角判断，此法常用于恒力做功的判断．5、功的计算⑴恒力及合力做功的计算①恒力的功：直接用公式W＝Fscosα计算．②合外力的功a、先求合外力F合，再应用公式W合＝F合·scosα求功，其中α为合力F合与位移s的夹角．一般适用于整个过程中合力恒定不变的情况．b．分别求出每个力的功W1、W2、W3…再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合外力的功．这种方法一般适用于在整个过程中，某些力分阶段作用的情况．c．利用动能定理或功能关系求解．⑵变力做功的计算①当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车恒功率启动时．②将变力做功转化为恒力做功a．当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积．如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等．b．当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值，再由计算，如弹簧弹力做功．③作出变力F随位移s变化的图象，图象与位移轴所围的“面积”即为变力做的功．图中(a)图表示恒力F做的功W，(b)图表示变力F做的功W.④用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE，即用能量的增量等效代换变力所做的功．(也可计算恒力的功)如图所示，A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B向右移动，则下列说法中正确的是(A未脱离B)()A．拉力F对B做正功B．绳的拉力对A不做功C．B给A的摩擦力对A做正功D．A给B的摩擦力对B做负功ABD例与练某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F1

与加速度a的方向相同，F2

与速度v

的方向相同，F3

与速度

v的方向相反，则（）A．F1对物体做正功B．F2对物体做正功C．F3对物体做正功D．合外力对物体做负功BD例与练如图所示，用恒力F通过光滑的定滑轮把静止在水平面上的物体(大小可忽略)从位置A拉到位置B，物体的质量为m，定滑轮离水平地面的高度为h，物体在位置A、B时细绳与水平方向的夹角分别为θ1

和θ2，求绳的拉力对物体做的功。答案：例与练如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以如图所示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况不可能是(

)A．始终不做功B．先做负功后做正功C．先做正功后不做功D．先做负功后不做功B例与练用水平拉力拉着滑块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图所示，已知物块与轨道间的滑动摩擦系数为μ，物块质量为m，求此过程中摩擦力做的功。RO答案：W=μmg2πR例与练θhμ<tanθh设碰撞时机械能没有损失，物体最后静止，求通过的路程。如图所示，质量为M、长度为L

的木板静止在光滑的水平面上，质量为

m

的小物体(可视为质点)放在木板上最左端，现用一水平恒力F

作用在小物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动．已知物体和木板之间的摩擦力为f

。当物体滑到木板的最右端时，木板运动的距离为x，则在此过程中（）A．力F对物体做功大小为F(L＋x)B．摩擦力对物体做功为－fLC．摩擦力对物体做功为－fxD．摩擦力对木板做功为fxAD例与练物体沿直线运动的v－t关系如图所示，已知在第1s内合外力对物体做的功为W，则（）A．从第1s末到第3s末合外力做功为4WB．从第3s末到第5s末合外力做功为－2WC．从第5s末到第7s末合外力做功为WD．从第3s末到第4s末合外力做功为－0.75WCD例与练二、功率1、定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率⑴P=W/t，P为时间t内的平均功率2、公式：⑵（α为F与v的夹角）①v为平均速度则P为平均功率②v为瞬时速度则P为瞬时功率3、单位：瓦特(W)，1W＝1J/s4、物理意义：功率描述做功的快慢，功率大则做功快，功率小则做功慢。5、额定功率：机械正常工作的最大输出功率叫额定功率，一般在机械的铭牌上标明6、实际功率：机械实际工作时输出的功率．要求小于等于额定功率质量为m的物体沿倾角为α的固定斜面滑到底端时的速度大小为v，此时重力的瞬时功率为（）A．B．C．D．B例与练从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地时重力的瞬时功率是多少？答案：P=Fv=mgvy=mg2t=300w落地时重力的平均功率多少？例与练质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则()A.3t0时刻的瞬时功率为5F02t0/(2m)B.3t0时刻的瞬时功率为15F02t0/(m)C.在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为

23F02t0/(4m)D.在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为

25F02t0/(6m)BD例与练类型1：机车以恒定功率P启动P＝Fv发动机的实际功率发动机的牵引力机车的瞬时速度当F=F阻时，a＝0

，v达到最大

保持vm匀速vF＝vPa＝mF－F阻↑→↓↑→→↓↓vm＝F阻P加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速直线运动三、机车启动问题

先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度做匀速直线运动。vm＝F阻Pvt0vm机车以恒定功率启动的v－t

图象两个常用公式：（1）瞬时加速度公式:（2）最大速度公式：vm＝F阻P发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算（因为F为变力）类型2：机车以恒定加速度a启动当F=F阻时，a＝0

，v达到最大

保持vm匀速F＝vP额a＝mF－F阻↑→↓v↑↓→→↓vm＝F阻P额加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速直线运动a＝mF－F阻→→→→F→v↑P＝Fv↑↑→当P=P额时，保持P额继续加速匀加速直线运动机车以恒定加速度启动的v－t图

先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度做匀速直线运动。vt0vm＝F阻P额vm做匀加速运动只能维持一段时间,在这段时间内牵引力的功率随时间的增大而增大,当增大到额定功率时,匀加速运动结束。t1关于汽车在水平路上运动，下列说法中正确的是()A．汽车以额定功率启动，在速率达到最大以前，加速度是在不断增大的B．汽车以恒定加速度启动，在速度达到最大以前，牵引力是不断增大的C．汽车启动后以最大速度行驶，则牵引力等于阻力D．汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可减小牵引功率例与练CD汽车发动机的功率为60kW，若其总质量为5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为车重的0.1倍，g取10m/s2。(1)汽车保持其额定功率不变，从静止起动后能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2m/s2时，速度多大？当汽车的速度为6m/s时，加速度是多大？(2)若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，问这一过程能维持多长时间？例与练答案：(1)vm=12m/s;v=4m/s;a=1m/s2(2)t=16s第二课时动能动能定理一、动能1、定义：物体由于运动而具有的能．2、表达式：3、矢标性：标量．4、单位：焦耳，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.5、瞬时性：因为v是瞬时速度．6、相对性：物体的动能相对于不同的参考系一般不同二、动能定理1、内容：合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量．2、表达式：3、适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、各个力同时做功、分段做功均可用动能定理．4、注意：动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变化间的一种因果关系和数量关系，不可理解为功转变成了物体的动能．5、运用动能定理解题的一般步骤：①明确研究对象和运动过程．②分析受力及各力做功的情况．③明确初、末状态的动能．④列出动能定理方程，并求解．如图所示，一质量为2kg的铅球从离地面2m高处自由下落，陷入沙坑2cm深处，求沙子对铅球平均阻力的大小．(g取10m/s2)答案：2020N例与练质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点时，绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为()A、(1/4)mgRB、(1/3)mgRC、(1/2)mgRD、mgRC例与练一物块以5m/s的初速度从曲面的A点开始下滑，运动到B点时的速度为5m/s，若物块以6m/s的初速度仍从A点开始下滑，它运动到B点的速度（）A、大于6m/sB、小于6m/sC、等于6m/sD、无法确定ABB例与练用汽车从井下提重物，重物质量为m，定滑轮高为H，如图所示，已知汽车由A点静止开始运动至B点时的速度为v，此时轻绳与竖直方向夹角为

，这一过程中轻绳的拉力做功多大？解析：绳对重物的拉力为变力，应用动能定理列方程。以重物为研究对象：

WT-mgh=(1/2)mvm2

由图所示，重物的末速度vm与汽车在B点的速度v沿绳方向的分速度相同，则

vm=vsin

h=H/cos

-H

联立以上各式解得：

WT=mgH(1-os)/cos

+(1/2)mv2sin2

。例与练(2010年全国卷Ⅱ)如图，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板．M相对于N的高度为h，NP长度为s.一物块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处．若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ，求物块停止的地方与N点距离的可能值．解析：没有滑上圆弧就静止：滑上圆弧后静止：例与练答案：1600m一列车的质量是5.0×105kg，在平直的轨道上以额定功率3000kW加速行驶，当速度由10m/s加速到所能达到的最大速度30m/s时，共用了2min，则在这段时间内列车前进的距离是多少？(设阻力恒定)例与练如图所示，木板可绕固定水平轴O转动．木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止．在这一过程中，物块的重力势能增加了2J．用N表示物块受到的支持力，用f表示物块受到的摩擦力．在此过程中，以下判断正确的是（）A．N和f对物块都不做功B．N对物块做功为2J，f对物块不做功C．N对物块不做功，f对物块做功为2JD．N和f对物块所做功的代数和为0B例与练如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置．在下列三种情况下，分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置．在此过程中，拉力F做的功各是多少？(1)用F缓慢地拉；()(2)F为恒力；()(3)若F为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零．()可供选择的答案有A．FLcosθB．FLsinθC．FL(1－cosθ)D．mgL(1－cosθ)例与练BDBD如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ，现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用，已知力F的大小为F＝kv(k为常数，v为环的运动速度)，则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)可能为(

)F例与练ABD第三课时机械能机械能守恒定律一、重力势能1、重力做功的特点：重力做功与路径无关，与初、末位置在竖直方向上的高度差有关，大小WG＝mgh.2、重力势能⑴概念：物体处于一定的高度而具有的能．⑵表达式：Ep＝mgh.⑶重力势能的正、负：由于重力势能是标量，故其正、负表示势能的大小．⑷相对性：重力势能具有相对性，h是物体的重心到参考平面(零势能面)的高度．3、重力做功与重力势能变化的关系：WG＝－ΔEp.二、弹性势能1、概念：物体因为发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能．2、弹簧弹性势能大小：与弹簧的劲度系数和形变量有关．3、弹力做功与弹性势能的变化：弹力做正功，物体的弹性势能减小，弹力做负功，物体的弹性势能增加．表达式为W＝－ΔEp.三、机械能及其守恒定律1、机械能：动能和势能统称为机械能．物体的机械能为其动能和势能(重力势能和弹性势能)之和．2、内容：在只有重力做功的情况下，物体的动能与重力势能可以发生相互转化，但机械能的总量保持不变．如果还有弹力做功，则发生动能、重力势能和弹性势能的相互转化，但机械能的总量仍保持不变．3、表达式：⑴从能量守恒的观点：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2，即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和。⑵从能量转化的观点：

Ek=-

Ep，即动能的增加量等于势能的减少量。⑶从能量转移的观点：

EA=-

EB，即A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量。4、对机械能守恒条件的理解机械能守恒的条件是：只有重力或弹簧弹力做功。可以从以下三个方面理解：⑴只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒．⑵受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹簧弹力做功．例如物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物体的机械能守恒．⑶除重力或弹簧弹力之外，还有其他力做功，但其他力做功的总和为零，物体的机械能不变．⑴利用机械能的定义判断：(直接判断)若物体在水平面上匀速运动，其动能、势能均不变，机械能不变．若一个物体沿斜面匀速下滑，其动能不变，重力势能减少，其机械能减少．5、判断机械能是否守恒的几种方法⑷对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等，除非题目特别说明，否则机械能必定不守恒．⑶用能量转化来判断：若物体系统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，则物体系统机械能守恒．⑵用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒．下列物体运动过程中满足机械能守恒的是(

)A．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B．忽略空气阻力，物体竖直上抛C．火箭升空D．拉着物体沿光滑斜面匀速上升B例与练如图所示，在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，求它到达台面下h处的B点时速度的大小．答案：(2010年上海卷)高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是（）A．动能减少，重力势能减少B．动能减少，重力势能增加C．动能增加，重力势能减少D．动能增加，重力势能增加C例与练如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中（）A．小球的机械能守恒B．小球和弹簧总机械能守恒C．小球在b点时动能最大D．小球b→c的运动过程中加速度先减小后增大BD例与练在如图所示的物理过程中，固定轴光滑，水平面光滑，空气阻力忽略不计。甲、乙、丁小球从图示位置释放．丙图最后A车带动B车运动，则关于几个物理过程，下列判断中正确的是(

)A．甲图中小球机械能守恒B．乙图中小球A的机械能守恒C．丙图中两车组成的系统机械能守恒D．丁图中小球的机械能守恒甲乙丙丁例与练A如图所示，物块、斜面和水平面都是光滑的，物块从静止开始沿斜面下滑过程中，物块机械能是否守恒？系统机械能是否守恒？解析：以物块和斜面组成的系统为研究对象，很明显物块下滑过程中系统不受摩擦和介质阻力，故系统机械能守恒．又由斜面将向左运动，即斜面的机械能将增大，故物块的机械能一定将减少．例与练

如下图所示，总长为L的光滑匀质的铁链，跨过一光滑的轻质小定滑轮，开始时底端相齐，当略有扰动时某一端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间，其速度多大？oＥＰ=0重心v重心

解：铁链下滑过程机械能守恒。初态机械能为：末态机械能为：根据机械能守恒E1=E2解得：选初态重心所在平面为零势能面。设单位长度的质量为m0

则:例与练如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角

=30

，另一边与水平地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细绳跨过定滑轮，两端分别与物体A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m。开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升。物块A与斜面间无摩擦，若A沿斜面下滑s距离时，细绳突然断了。求物体B上升的最大高度H。(B始终不与定滑轮相碰)θAB例与练解析：从静止到绳断系统机械能守恒：绳断后对B有：如图所示，位于竖直平面内的轨道，由一段斜直轨道和圆形轨道分别与水平面相切连接而成，各接触面都是光滑的，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上A点处由静止开始下滑，恰好通过圆形轨道最高点D。物块通过轨道连接处B、C时无机械能损失。求：⑴小物块通过圆形轨道最低点C时轨道对物块的支持力N的大小⑵A点距水平面的高度h.例与练解析：⑴在D点依题意有：物块从C点运动到D点过程中，机械能守恒，有：由以上两式解得：在C点有：得：得：物块从A点运动到C点过程中，机械能守恒，有：解得：如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径R=0.5m，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v0=5m/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g=10m/s2。答案:1m例与练如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m＝0.4kg的小物块A，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D，连接小物块A和小物块B，虚线CD水平，间距d＝1.2m，此时连接小物块A的细绳与竖直杆的夹角为370，小物块A恰能保持静止．现在在小物块B的下端挂一个小物块Q(未画出)，小物块A可从图示位置上升并恰好能到达C处．不计摩擦和空气阻力，cos370＝0.8、sin370＝0.6，重力加速度g取10m/s2。求：(1)小物块A到达C处时的加速度大小；(2)小物块B的质量；(3)小物块Q的质量．例与练解析：(1)当小物块A到达C处时，由受力分析可知：水平方向受力平衡，竖直方向只受重力作用，所以小物块A的加速度a＝g＝10m/s2.(2)设小物块B的质量为mB，绳子拉力为T；根据平衡条件：Tcos370＝mgT＝mBg联立解得mB＝0.5kg.（3）设小物块Q的质量为m0，根据系统机械能守恒得：mghAC=(mB+m0)ghBhAC=dcot370=1.6mhB=(d/sin370)-d=0.8m解得：m0=0.3kg内壁及边缘光滑的半球形容器，半径为R，质量为M和m的两个小球用不可伸长的细线相连，现将M由静止从容器边缘内侧释放，如图所示，试计算M滑到容器底时，两者的速率各为多大？MmR解析：此过程系统机械能守恒，有：解得：例与练mM450vmvMvm如图可知：如图所示，光滑圆柱被固定在水平平台上，用轻绳跨过圆柱体与两小球m1、m2相连(m1、m2分别为它们的质量)，开始时让m1放在平台上，两边绳绷直，两球从静止开始m1上升，m2下降，当m1上升到圆柱的最高点时，绳子突然断裂，发现m1恰能做平抛运动抛出．求m2应为m1的多少倍？例与练解析：m1与m2组成的系统机械能守恒由题意知：动能增加量为：重力势能改变量为：到最高点绳子突然断裂，m1恰能做平抛运动抛出，有：由以上各式解得：如图所示，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。若将C换成另一个质量为(m1+m3)的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？(已知重力加速度为g)例与练答案：(2010年上海卷)如图，ABC和ABD为两个光滑固定轨道，A、B、E在同一水平面，C、D、E在同一竖直线上，D点距水平面的高度为h，C点高度为2h，一滑块从A点以初速度v0

分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出．(1)求滑块落到水平面时，落点与E点间的距离sC

和sD.(2)为实现sC＜sD，v0

应满足什么条件？例与练第四课时功能关系能的转化和守恒一、功能关系1、功能关系功是能量转化的量度．即物体做了多少功就有多少能量发生转化，而且能的转化必须通过做功来实现．2、功和能的几种表达形式⑴功和动能的关系：所有外力对物体所做功的代数和等于物体动能的增加量．⑵功和势能的关系：克服重力所做的功等于物体重力势能的增加量；弹簧弹力所做的功等于物体弹性势能的减少量．⑶功和机械能的关系：除重力(弹簧弹力)之外的其他力所做的功等于物体机械能的增加量．常见几种功能关系相对路程二、能量转化和守恒定律1、内容：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变．⑴某种形式的能减少，一定存在另一种形式的能增加，且减少量和增加量相等．2、可以从两个方面来理解：⑵某个物体的能量减少，一定存在另一个物体的能量增加．且减少量和增加量相等．已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h，则在这段时间内叙述正确的是(重力加速度为g)(

)A．货物的动能一定增加mah－mghB．货物的机械能一定增加mahC．货物的重力势能一定增加mahD．货物的机械能一定增加mah＋mghD例与练三、摩擦力做功与机械能、内能之间的转化关系1、静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零(3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能2、滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果：①机械能全部转化为内能②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外部分转化为内能(3)摩擦生热的计算：Q＝fs相对一木块静止在光滑水平面上，被水平方向飞来的子弹击中，子弹进入木块的深度为2cm，木块相对于桌面移动了1cm，设木块对子弹的阻力恒定，则产生的热能和子弹损失的动能之比是多少？例与练如图所示，质量为m

的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程下列说法正确的是（）A、电动机多做的功为B、传送带克服摩擦力做功为C、传送带克服摩擦力做功为D、电动机增加的功率为μmgv例与练BD如图所示，质量m＝1kg的物体从高为h＝0.2m的光滑轨道上P点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的A点，物体和传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，传送带AB之间的距离为L＝5m，传送带一直以v＝4m/s的速度匀速运动(g取10m/s2)，求：(1)物体从A运动到B的时间是多少？(2)物体从A运动到B的过程中，摩擦力对物体做了多少功？(3)物体从A运动到B的过程中，产生多少热量？(4)物体从A运动到B的过程中，带动传送带转动的电动机多做了多少功？例与练解析：(1)物体下滑到A点的速度为v0，由机械能守恒定律物体在摩擦力作用下先匀加速运动，后做匀速运动，物体从A运动到B所需时间t＝t1＋t2＝1.5s(3)在t1时间内，传送带做匀速运动，s带＝vt1＝4mQ＝μmgΔs＝μmg(s带－s1)＝2J(4)由能量守恒，W＝Q＋Wf＝8J(或W＝μmgs带＝8J)．(2)Wf＝μmgs1＝6J(或)两个底面积都是S的圆筒,放在同一水平面上,桶内装水,水面高度分别为h1和h2,如图所示.已知水的密度ρ为.现把连接两桶的阀门打开,最后两桶水面高度相等,则这过程中重力所做的功等于()

A.

B.C.D.例与练C如图所示，一物体质量m＝2kg.在倾角为θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3m/s下滑，A点距弹簧上端B的距离AB＝4m。当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC＝0.2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点AD＝3m.挡板及弹簧质量不计，g取10m/s2。求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ(2)弹簧的最大弹性势能Epm例与练第五课时实验：探究动能定理一、实验原理探究恒力做功与物体动能改变的关系，可通过改变力对物体做的功，测出力对物体做不同的功时物体动能的变化，从而得到恒力做功与物体动能改变的关系．二、实验器材附有定滑轮的长木板，薄木块，小车，细线，钩码，打点计时器，低压交流电源、导线、天平(带一套砝码)，毫米刻度尺、纸带及复写纸等．三、实验步骤1．用天平测出小车质量m，并记录．2．按图安装实验器材，不挂钩码，调整定滑轮的高度，使细线与木板平行．3．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫薄木块，并反复移动其位置，直到小车在斜面上匀速运动为止．4．加钩码(要使小车的质量远大于钩码的质量)，把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器，接通电源放开小车，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，取下纸带并标记使用的钩码质量．5．重复步骤4，打2～3条纸带．6．选一条点迹清晰的纸带分析数据．计数点位移s/m功W/J速度v1/m·s－1速度v2/m·s－1动能的变化ΔEk/J123457.将实验数据填在下表中，小车质量m＝______kg，钩码质量m0＝_____kg，细线拉力F＝m0g＝______N.8.结论：恒力所做的功跟动能变化量之间的关系是恒力所做的功等于物体动能的变化．四、注意事项1．砝码的总质量要远小于小车的质量．2．平衡摩擦力时，不要加砝码，但应连着纸带且接通电源．3．小车所受的阻力f应包括小车受的摩擦力和打点计时器对小车后所拖纸带的摩擦力．4．小车应靠近打点计时器，并且要先接通电源再放手．五、误差分析1．实验的系统误差是细线对小车的拉力小于砝码的总重力．2．平衡摩擦力不彻底或平衡过了也造成误差．3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差．第六课时实验：验证机械能守恒定律一、实验原理只有重力做功的自由落体运动，机械能守恒，即重力势能的减少量等于动能的增加量．如图所示，利用打点计时器在纸带上记录物体下落的高度h，计算出物体的瞬时速度v，便可求得重力势能的减少量ΔEp＝mgh和物体动能的增加量，即验证gh与是否在误差允许的范围内相等．若起始点不理想，选取纸带可利用纸带的中间一部分，这种方法验证机械能守恒定律表达式为:二、实验器材铁架台(含铁夹)，打点计时器，学生电源，纸带，复写纸，导线，毫米刻度尺，重物(带纸带夹)．三、实验步骤1．按如图装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好．2．把纸带的一端连在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近．3．先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落．4．重复几次，得到3～5条打好点的纸带．5．在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起始点标上0，后面从某点开始依次标上1,2,3…，用毫米刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3….6．应用公式计算各点对应的瞬时速度v1、v2、v3….7．计算各点对应的重力势能减少量mghn和动能的增加量，进行比较．四、实验数据的处理1、测定第n点的瞬时速度的方法测出第n