(完整版)动能定理和机械能守恒定律的综合应用.docx
- 格式:docx
- 大小:49.34 KB
- 文档页数:2
动能定理应用应用功能定理解题的一般步骤1.选取研究对象,确定物理过程2.对研究对象进行受力分析。
(周围物体施予研究对象的所有的力)。
3.写出合外力做的功,或分别写出各个力做的功。
4.写出物体的初、末动能。
5.列式求解。
1、动能定理的应用例1、质量为m 的小球从离泥塘高H 处由静止落下,不计空气阻力,落在泥塘上又深入泥塘后停止,如图所示 ,求小球在泥塘中运动时所受平均阻力多大? 训练1.一粒钢球从1 高处自静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭 0.1m 后停止运动,若钢球的质量为 10g ,空气阻力忽略不计,则钢球克服泥潭的阻力做功_____J (取)2、用动能定理求变力做功例2、如图4所示,AB 为1/4圆弧轨道,半径为0.8m ,BC 是水平轨道,长L=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。
训练2、如图22-1所示,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,从平衡位置P 点很缓慢地移动到悬绳与竖直方向成θ角的Q 点,则力F 做功为 。
3、应用动能定理简解多过程问题。
物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程),此时可以分段考虑,也可以对全过程考虑,但如能对整个过程利用动能定理列式则使问题简化。
例3、如图9所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m 的滑块,距挡板P 为S 0,以初速度V 0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?图22-1变式训练:如图所示,ABCD 是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧,BC 为水平的,其距离d=0.50米,盆边缘的高度h=0.30米,在A 处放一个质量为m 的的小物块并让其从静止出发下滑,已知盆内侧壁是光滑的,而BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10,小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停的地点到B 的距离为( )A 、0.5米B 、0.25米C 、0.10米D 、训练3:如图所示,质量为m 的小球从静止落下,设空气阻力的大小始终是小球重力的k 倍(),小球与地面的碰撞无机械能损失,求小球往复运动直至停止的主过程中通过的路程和发生的位移.5、利用动能定理巧求动摩擦因数例5、如图10所示,小滑块从斜面顶点A 由静止滑至水平部分C 点而停止。
动能定理、机械能守恒、能量守恒的应用(二)1、物体在水平恒力作用下,在水平面上由静止开始运动当位移x 时撤去F ,物体继续前进3x 后停止运动,若路面情况相同,则物体的摩擦力和最大动能是(D ) A .Fx E F f k 4,3==B .Fx E F f k ==,3 C .3,4Fx E F f k ==D .43,4Fx E F f k ==2、沿水平方向以速度V 飞行的子弹,恰能射穿竖直方向靠在一起的四块完全相同的木板,若子弹可看成质点,子弹在木板中受到的阻力恒定不变,则子弹在射穿第一块木板后的速度大小为( C )(A)4v 3 (B)3v 3 (C)2v 3 (D)3v 23、如图2所示,用长为L 的轻绳把一个小铁球悬挂在高2L 的O 点处,小铁球以O 为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B 处,若运动中轻绳断开,则小铁球落到地面时的速度大小为 ( D )A .gLB .gL 3C .gL 5D .gL 74、质量为m 的子弹,以水平速度v 射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块,并留在其中,下列说法正确的是( BD )( BD )A .子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B .阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等C .子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D .子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功5、如图所示,小球作平抛运动的初动能为6J ,从倾角为30°的斜面上抛出并且落在该斜面上.若不计空气的阻力,则它落到斜面上的动能为[ C ]A 、10JB .12JC 、14JD .8J6.如图7-42所示,固定在地面上的半圆轨道直径ab 水平,质点P 从a 点正上方高H 处自由下落,经过轨道后从b 点冲出竖直上抛,上升的最大高度为32H ,空气阻力不计.当质点下落再经过轨道a 点冲出时,能上升的最大高度h 为( ) A .h =32H B .h =3H C .h <3H D .3H <h <32H6.解析:质点P 第一次通过半圆弧的速率大于第二次通过半圆弧的速率,则第一次通过圆弧的压力和摩擦力均大于第二次.则第一次物体克服摩擦力做功W f 1大于第二次克服摩擦力做功W f 2,根据动能定理,有 W f 1=mg (H -32H )图2W f 2=mg (32H -h )因为W f 1>W f 2,则 mg (H -32H )>mg (32H -h ),得h >3H因为W f 2>0,则h <32H .故3H <h <32H ,故选项D 正确.答案:D7.水平传送带以速度v 匀速传动,一质量为m 的小物块A 由静止轻放在传送带上,若小物块与传送带间的动摩擦因数为μ ,如图7-35所示,在小木块与传送带相对静止时,系统转化为内能的能量为( ) A .mv 2B .2mv 2C .41mv 2D .21mv 27.解析:小物块A 放到传送带上后,在摩擦力作用下匀加速运动,最终与传送带有相同速度v ,设在此过程中物块A 的位移为sA ,传送带的位移为sB .则: 加速度为μ mg =m a ,a =μ g . 所需时间为t =v /a =v /μ g . 物块A 的位移s A =2v ·t =v 2/2μ g .传送带的位移s B =v t =v 2/μ g 内能的增量ΔE =μ mg (s B -s A )=21mv 2.故选项D 正确. 答案:D8.如图7-43所示,质量均为m 的a 、b 两球固定在轻杆的两端,杆可绕O 点在竖直平面内无摩擦转动,已知两物体距O 点的距离L 1>L 2,今在水平位置由静止释放,则在a 下降过程中,杆对b 球的作用力( ) 答案:CA .方向沿bO ,不做功B .方向沿bO ,做正功C .方向与bO 成一定夹角,做正功D .方向与bO 成一定夹角,做负功8.解析:在b 球上升的过程中,b 球的动能和重力势能均增大,即b 球的机械能增大了,只能是杆对b 球做了正功,使其机械能增大了,因而杆对b 球的作用力方向一定不沿bO 方向.9.如图7-36所示,通过空间任意一点A 可作无数个斜面.如果物体从A 点分别沿这些倾角各不相同的光滑斜面滑下,那么物体在这些斜面上速率相同的点所构成的面是( )A .球面B .抛物面C .水平面D .不规则的曲面9.解析:物体沿光滑斜面滑下,仅有重力做功,机械能必守恒.因在A 点时速度均为零,即初态机械能相等;故速率相同(末动能相同)的点,其势能必相同,即离A 点的高度相同,因此这些点所构成的面是水平面.选项C 正确. 答案:C10. 如图所示,粗糙的水平面与竖直平面内的光滑弯曲轨道BC 在B 点相接.一小物块从AB 上的D 点以初速v 0=8m/s 出发向B 点滑行,D B 长为12m,物块与水平面间动摩擦因数μ=0.2,求: (1)小物块滑到B 点时的速度多大?(2)小物块能沿弯曲轨道上滑到距水平面的最大高度是多少? 10.4m/s,0.8m11.(8分)如图10所示,半径分别为R 和r 的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD 相通,一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD 段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零,试求CD 段的长度。
动能定理和机械能守恒定律的应用目录一.练经典---落实必备知识与关键能力................................................................................... 错误!未定义书签。
二.练新题---品立意深处所蕴含的核心价值 ........................................................................... 错误!未定义书签。
一、选择题1.如图所示,在质量为M 的电梯地板上放置一质量为m 的物体,钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动,当上升高度为H 时,速度达到v ,则( ) A .地板对物体的支持力做的功等于12mv 2B .地板对物体的支持力做的功等于mgHC .钢索的拉力做的功等于12Mv 2+MgHD .合力对电梯做的功等于12Mv 2【答案】D【解析】: 对物体由动能定理得:W F N -mgH =12mv 2,故W F N =mgH +12mv 2,A 、B 均错误;钢索拉力做的功W F 拉=(M +m )gH +12(M +m )v 2,C 错误;由动能定理知,合力对电梯做的功应等于电梯动能的变化12Mv 2,D 正确。
2.(2022·上海交大附中期中)一块木板水平放在某装置底部,装置从地面开始向上运动的速度—时间图像如图所示,g 取10 m/s 2,则下列分析正确的是( )A .0~0.5 s 木板的机械能守恒B .0.5~1.0 s 木板的机械能守恒C .1.0~1.5 s 木板的机械能守恒D .0~1.5 s 木板的机械能一直在增加 【答案】C【解析】: 0~0.5 s 木板加速上升,木板动能和重力势能均增大,木板的机械能不守恒,A 错误; 0.5~1.0 s 木板匀速上升,动能不变,重力势能增大,机械能不守恒,B 错误;1.0~1.5 s 木板的加速度大小为a =5-01.5-1.0m/s 2=10 m/s 2=g ,木板的加速度方向竖直向下,只受重力作用,做自由落体运动,只有重力做功,机械能守恒,C 正确,D 错误。
动能定理、机械能守恒、动量守恒综合应用一、动能定理:合力对物体所做的功等于物体动能的变化 2022121mv mv W -=合注:W 合为合力做功,一般有两种求法:①是物体所有力做功的代数和W 总 = W 1+W 2+…+W n ; ②是先求合力然后用功的定义式:θLCOS F W 合= 二、机械能守恒定律:1、两种表述方法:①在只有重力和弹力(弹簧)做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能总量保持不变。
222121v m h mg mv mgh '+'=+ 即 k p k p E E E E '+'=+ ②如果没有摩擦和介质阻力,物体只发生动能和重力势能的相互转化时,机械能的总量保持不变。
减增E E ∆=∆2、解题步骤:①明确研究对象和它的运动过程。
②分析研究对象的受力情况,判断机械能是否守恒。
③确定对象运动的起始和终了状态,选定零势能参考平面,确定物体在始、末两状态的机械能 ④选定一种表达式,统一单位,列式求解三、动量守恒定律1、定律内容及公式:一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
22112211v m v m v m v m '+'=+ 即:p 1+p 2=p 1/+p 2/ 或:Δp 1= -Δp 2 2、动量守恒定律成立的条件①系统不受外力或者所受外力之和为零;②系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;③系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。
④全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。
经典习题在光滑地面上,有一质量为M的长板A,A的一端有一个质量为m的小物块B,如图所示。
现,已知物块与长板之间的摩擦因数为μ,假设长板足够长,试问B 在个小物块一个初速度V在A的表面最多滑多远?V0BA【能量守恒观点的建立】1. 如图所示,光滑的水平面上有质量为M 的滑块,其中AB 部分为光滑的1/4圆周,半径为r ,BC 水平但不光滑,长为。
高考热点强化(四) 动能定理与机械能守恒的综合应用(时间:40分钟)1.在某次“蹦床”娱乐活动中,从小朋友下落到离地面高h 1处开始计时,其动能E k 与离地高度h 的关系如图所示。
在h 1~h 2阶段图象为直线,其余部分为曲线,小朋友的质量为m ,重力加速度为g ,不计空气阻力和一切摩擦。
下列说法正确的是( )A .整个过程中小朋友的机械能守恒B .从小朋友的脚接触蹦床直至运动到最低点的过程中,其加速度先增大后减小C .小朋友处于h =h 4高度处时,蹦床的弹性势能为E p =mg (h 2-h 4)D .小朋友从h 1高度处下降到h 5高度处过程中,蹦床的最大弹性势能为E pm =mgh 1 C [蹦床弹力对小朋友做了功,小朋友的机械能不守恒,A 错误;从小朋友的脚接触蹦床直至运动到最低点的过程中,蹦床对小朋友的弹力逐渐增大,小朋友的加速度先减小后反向增大,B 错误;小朋友从h 2高度处到h 4高度处,蹦床和小朋友组成的系统机械能守恒,则小朋友处于h =h 4高度时,蹦床的弹性势能为E p =mg (h 2-h 4),C 正确;分析可知小朋友从h 1高度处下降到h 5高度处过程中,在h 5高度处的弹性势能最大,且最大值E pm =mgh 1-mgh 5,D 错误。
]2.如图所示,质量为m 的小球(可看作质点)在竖直放置的半径为R 的固定光滑圆环轨道内运动,若小球通过最高点时的速率为v 0=2gR ,则下列说法正确的是( )A .小球在最高点时只受到重力作用B .小球在最高点对圆环的压力大小为3mgC .小球绕圆环一周的时间等于2πRv 0D .小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值D [根据牛顿第二定律有mg +N =m v 20R,解得N =mg ,A 、B 错误;小球做的运动不是匀速圆周运动,无法求出运动的时间,C 错误;小球在运动的过程中机械能守恒,小球在最高点的机械能等于最低点的机械能,以最低点所在水平面为零势能面,有E k1+mg ·2R =E k2=C (C 为常数),则有E k2+E k1+mg ·2R =2C ,在运动的过程中,小球经过某一位置重力势能减小多少,则经过关于此位置圆心对称的位置的重力势能就增加多少。
机械能守恒机械能守恒定律和应用机械能守恒——机械能守恒定律和应用机械能守恒是动力学中的一个基本定律,表明在没有外力做功和无能量损失的情况下,机械能将保持不变。
本文将详细介绍机械能守恒定律的原理和应用。
一、机械能守恒的原理机械能守恒是基于动力学中的能量守恒定律。
在理想条件下,一个物体的机械能等于其动能和势能之和。
动能由物体的质量和速度决定,而势能则由物体的质量、重力加速度和高度决定。
根据机械能守恒定律,一个系统的机械能在任何时刻都保持不变。
二、机械能守恒定律的应用1. 自由落体运动自由落体是指只有重力作用的物体运动,根据机械能守恒定律,自由落体运动中物体的势能转化为动能,其总量保持不变。
例如,一个物体从高处自由落下,其势能逐渐减小,而动能逐渐增加,最终达到最大值。
2. 弹簧振子弹簧振子是一种涉及机械能转化的系统。
当弹簧振子偏离平衡位置时,它具有势能;当它通过振动重新回到平衡位置时,势能转化为动能。
根据机械能守恒定律,弹簧振子在振动过程中机械能保持不变。
3. 动能转化机械能守恒定律也适用于动能在不同形式之间的转化。
例如,当一个物体由静止开始沿斜面滑下时,其势能减少,而动能增加,保持总机械能不变。
同样地,当一个物体沿反方向上升时,动能减少,势能增加,机械能仍然保持不变。
4. 能量利用和设计机械能守恒定律在工程设计和能量利用中有着广泛的应用。
例如,水力发电利用水的下落产生的机械能,转化为电能。
再如,机械能守恒定律可以帮助工程师设计高效的机械系统,以最大限度地利用能量,减少能量浪费。
总结:机械能守恒定律是动力学中的重要定律,描述了一个系统中机械能保持不变的原理。
通过对机械能守恒定律的应用,可以解释自由落体运动、弹簧振子等物理现象,并在工程设计和能量利用中发挥重要作用。
理解和应用机械能守恒定律有助于我们深入理解能量转化和守恒的基本原理。
高中物理教案:讨论动能定理与机械能守恒定律动能定理与机械能守恒定律是高中物理中非常重要的两个概念。
本文将通过讨论动能定理和机械能守恒定律的含义、应用以及实例,帮助学生更好地理解和掌握这两个物理原理。
一、动能定理1.1 动能的定义和物质的运动状态在学习动能定理之前,首先要了解什么是动能。
动能是物体由于运动而具有的能量,记作K。
对于质量为m,速度为v的物体来说,其动能可以表示为K=1/2mv²。
1.2 动能定理的表述根据牛顿第二定律F=ma, 将加速度a代入F=ma得F=m(v-u)/t,而功率P=Fv,则功率等于力乘速度:P=m(v-u)² / 2t = m(V²-U²) / 2t(F=ma, V=v/2+a*t/2), 则功W=F*d ,式子同时提醒我们时刻注意计算单位: 功J = N·m 做ab 结合可知冲向力造成物体匀减速运 (减小正向加速度 a 的大小),加快了地面做向上抬升的 [(m·g)-m(本-A)]-(此抬起速度的初始值 U),然后在接触滑水道内是减小至正向加急速度大小 (即减小相反测出奔初速度 V)1.3 动能定理的应用动能定理可以帮助我们分析物体的运动过程以及与其他物体之间的相互作用。
通过应用动能定理,我们可以推导出与力学相关的许多公式,比如摩擦力、斜面上滑动物体的加速度等。
二、机械能守恒定律2.1 机械能和机械能守恒定律的定义在解释机械能守恒定律之前,我们需要明确什么是机械能。
机械能是指物体在力学环境中所具有的总能量,包括物体的动能和势能。
记作E=K+U。
而机械能守恒定律则表明,在一个封闭系统内,当没有非保守力(如摩擦力)做功时,系统的总机械能保持不变。
2.2 机械能守恒定律的实例例如,当一个小球从一定高度自由下落时,落地后会产生较大声音。
此时摩擦力和空气阻力将机械能转化为其他形式的能量,导致机械能不再守恒。
而在没有外力干扰的理想情况下,我们可以观察到机械能守恒定律的实例。
知识网络图一、动能定理1. 动能定理的表达式:W E E E mv mv K K K 总==-=-∆21221212122. 动能定理解题步骤(1)选择过程(哪一个物体,由哪一位置到哪一位置)过程的选取要灵活,既可以取物体运动的某一阶段为研究过程,也可以取物体运动的全过程为研究过程。
(2)分析过程,分析各力做功情况,求解合力做功。
如果在选取的研究过程中物体受力情况有变化,一定要分段进行受力分析,求解各个力所做的功。
(3)确定状态,分析初、末状态的动能。
(4)列动能定理方程W E E K K 总=-21(列出方程)。
3. 动能定理的优越性和局限性。
(1)由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系,所以应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程变化的影响,所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可由动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律简捷。
(2)一般来说,用牛顿第二定律能够求解的问题,应用动能定理也可以求解,而且往往应用动能定理求解更简捷。
可是有些能够应用动能定理求解的问题,用牛顿定律却无法求解,比如运动过程中涉及到变力的问题。
应用动能定理求解问题,是一种高层次的思维方法,应该增强用动能定理解题的主观意识。
二、机械能守恒定律1. 内容:在只有重力或弹簧弹力做功的条件下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
2. 表达式:(1)E E 12=(2)2211P K P K E E E E +=+ (3)∆E =0(4)∆∆E E K P =-3. 应用机械能守恒定律的基本步骤: (1)选取研究对象。
(2)明确研究对象的运动过程,分析运动过程中的受力情况,以及做功情况;判断是否符合机械能守恒的条件。
(3)恰当地选取参考平面,确定研究对象的初态和末态以及机械能。
(4)列方程求解。
能力提升类例1 如图,ABCDBC 相切的圆弧,B 、C 为水平的,其距离A. 0.5m一点通:为0果后要注意该物块在BC 解答:由小物块运动过程可知,物块下滑到底端获得的动能,由于克服BC 段的摩擦力做负功而不断减少,根据动能定理可知k E W ∆=,在这一过程中只有两个力做功,物体在A 点的动能为零。
动能定理、机械能守恒定律1.熟练应用动能定理解决实际问题2.掌握机械能守恒定律的条件及其应用3.建立能量转化与守恒的观念,学会应用能量观去解决实际问题一、动能定理动能定理可以解决哪些问题?如何使用动能定理解决实际问题?(一)动能定理的理解与基本应用1.动能定理(1)内容:在一个过程中合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
(2)表达式:W =12mv 22-12mv 21。
(3)动能定理的特点2.用好动能定理的“5个”突破突破①——研究对象的选取动能定理适用于单个物体,当题目中出现多个物体时可分别将单个物体取为研究对象,应用动能定理。
突破②——研究过程的选取应用动能定理时,选取不同的研究过程列出的方程是不相同的。
因为动能定理是个过程式,选取合适的过程往往可以大大简化运算。
突破③——受力分析运用动能定理时,必须分析清楚物体在过程中的全部受力情况,找出哪些力不做功,哪些力做功,做多少功,从而确定出外力的总功,这是解题的关键。
突破④——位移的计算应用动能定理时,要注意有的力做功与路程无关,只与位移有关,有的力做功却与路程有关。
突破⑤——初、末状态的确定动能定理的计算式为标量式,v 为相对同一参考系的速度,所以确定初、末状态动能时,必须相对于同一参考系而言。
3.应用动能定理的解题步骤【例题1】.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定( )A. 小于拉力所做的功B. 等于拉力所做的功C. 等于克服摩擦力所做的功D. 大于克服摩擦力所做的功【演练1】高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能( )A. 与它所经历的时间成正比B. 与它的位移成正比C. 与它的速度成正比D. 与它的动量成正比(二)应用动能定理求变力做功1. 变力做功变力对物体所做的功一般用动能定理计算,应用时要清楚整个过程中动能的变化量及其他力做的功。
动能定理、机械能守恒、能量守恒的应用9、质量为m 的滑块沿高为h ,长为l 的粗糙斜面匀速下滑,在滑块从斜面顶端滑至低端过程中 ( AB )A .重力对滑块所做的功为mghB .滑块克服摩擦所做的功为mghC .滑块的机械能保持不变D .滑块的重力势能增加了mgh8.一质量为m 的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a 匀加速提升h ,关于此过程下列说法中正确的是( ABD )A 、提升过程中手对物体做功m(a+g)hB 、提升过程中合外力对物体做功mahC 、提升过程中物体的动能减小D 、提升过程中物体克服重力做功mgh9.以速度v 飞行的子弹,先后连续垂直射穿两块竖直固定在地面上的厚度不同的木块。
若子弹穿过两木块后的速度分别为0.8v 和0.6v ,则两木块的厚度之比是( B )A .1∶1B .9∶7C .8∶6D .16∶910. 如图2所示,一木块静止在光滑水平面上,一子弹水平射入木块中,射入深度为d ,平均阻力为f .设木块发生位移s 时开始匀速前进,下列判断正确的是[BDE ]A .子弹损失的动能为fsB .子弹损失的动能为f (s +d )C .子弹损失的动能为fdD .子弹、木块系统总机械能的损失为fdE .木块增加的动能为fs E .木块增加的动能为f (s +d )4.物体以100J 的初动能从斜面底端的A 点沿斜面向上滑行,第一次经过B 点时,它的动能比最初减少了60J ,势能比最初增加了45J ,则该物体返回出发点A 处的动能为(不计空气阻力)( A )A.50JB.75JC.40JD.10J5.一物体静止在升降机的地板上,在升降机匀加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于( C )A.物体克服重力所做的功B.物体动能的增加量C.物体动能增加量与重力势能增加量之和D.物体动能增加量与重力势能增加量之差11.如图,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,说法正确的是( A )A.小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒B.小球的重力势能随时间先减少后增加C.小球在b 点时动能最大D.到c 点时小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 18、(8分)在距地面10m 高处,以10m/s 的速度抛出一质量为1kg 的物体,已知物体落地时的速度为16m/s ,求:(1)抛出时人对物体做功为多少?(2)飞行过程中物体克服阻力做的功是多少?18、50J ,22J16.人骑自行车上坡,坡长200l m =,坡高10h m =,人和车的总质量为100M kg =,人蹬车时车受到的牵引力为100F N =。
第七章机械能守恒定律第七节动能和动能定理学习目标:1.准确理解外力做功与物体动能变化之间的关系,灵活应用动能定理分析解决实际问题;2.自主学习、合作探究,通过动能定理的推导学会演绎推理的方法;3.激情投入、全力以赴,感受生活中能量的转化,体会功能关系的桥梁作用。
重点:动能定理的推导和应用难点:变力做功与动能改变的关系预习案使用说明及学法指导:1.先通读教材,掌握动能的表达式和动能定理的内容以及公式,再完成教材助读设置的问题,依据发现的问题,然后再读教材或查阅资料,解决问题。
2.独立完成,限时15分钟。
一、知识准备1.什么是功,功的计算公式有哪些?2.怎样描述物体的运动状态?二、教材助读1.动能:情景:篮球场上迎面飞来一个篮球、绿茵场上飞来的足球,它们具有怎样的能量?根据以上情景,结合第六节内容谈谈你对动能的理解(提示:从表达式、影响大小的因素、单位、标失量等):(1)表达式(2)单位(3)标(失)量性2. 动能定理:(1)内容(2)表达式(3)各个物理符号的含义3.教材例题我来做!(比比谁规范)三、预习自测学习建议:自测题体现一定的基础性,又有一定的思维含量,只有“细心才对,思考才会”。
1.关于动能和动能定理的理解,下列说法正确的是( )A.质量一定的物体速度变化时,动能一定发生变化B.质量一定的物体速度变化时,动能不一定发生变化C.有力对物体做功,物体的动能就会变化D.合力不做功,物体的动能就不变答案:BD2.若物体在运动过程中受到的合外力不为零,则()A.物体的动能不可能总是不变的B.物体的加速度一定变化C.物体的速度方向一定变化D.物体所受合外力做的功可能为零答案:D3.质量m=500 g的物体,原来的速度v1=2 m/s,受到一个与运动方向相同的力F=4 N的作用,发生的位移是s=2 m,物体的末动能是多大?(不考虑其他外力做功)解:力F对物体所做的功为W=Fs=8 J.根据动能定理可得:W=E k2-E k1,而E k1=21mv12=1 J,所以E k2=W+E k1=8 J+1 J=9 J.四、我的疑问——请将预习中未能解决的问题和疑惑写下来,准备课堂上与老师和同学探究解决。
第 15 讲动能定理和机械能守恒定律的综合应用4、如图所示,一固定的楔形木块,其斜面倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮,
、如图所示,竖直平面内放一直角杆AOB,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ
=0.2 ,杆的竖直部一条细绳将物块 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
1
分光滑 . 两部分各套有质量均为 1 kg 的小球 A 和 B,A、B 球间用细绳相连 . 此时 A、B 均处于静止放开手,让 A 沿斜面下滑而 B 上升,物块 A 与斜面间无摩擦,设当 A
状态,已知: OA=3 m,OB=4 m.若 A 球在水平拉力 F 的作用下向右缓慢地移动 1 m(取 g=10 m/s2) ,
沿斜面下滑 x 距离后,细绳突然断了,求物块 B 上升的最大高度 H.
那么
(1)该过程中拉力 F 做功多少?
(2)若用 20 N 的恒力拉 A 球向右移动 1 m 时, A 的速度达
到了 2 m/s ,则此过程中产生的内能为多少?
、如图所示,跨过定滑轮的轻绳两端的物体 A 和 B 的质量分别为 M和 m,物体 A 在水平面上 .A由
A、 B,直角尺的顶点 O
2、如图所示,质量分别为 2m 和 3m 的两个小球固定在一根直角尺的两端
5
静止释放,当 B 沿竖直方向下落 h 时,测得 A 沿水平面运动的速度为 v ,这时细绳与水平面的夹角
处有光滑的固定转动轴 .AO、BO 的长分别为 2L 和 L.开始时直角尺的AO 部分处于水平位置而 B 在 O
为θ,试分析计算 B 下降 h 过程中, A 克服地面摩擦力做的功 .( 滑轮的质量和摩擦均不计 )
的正下方 .让该系统由静止开始自由转动,求:
(1)当 A 到达最低点时, A 小球的速度大小v;
(2)开始转动后 B 球可能达到的最大高度h。
3、如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在 B 点与圆弧相切,
圆弧半径为R. 一个质量为m的物体 ( 可以看做质点 ) 从直轨道上的P 点由静止释放,结果它能在两
轨道间做往返运动. 已知 P 点与圆弧的圆心O 等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ. 求:
(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程;
(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点 E 时,对圆弧轨道的压力;
、一质量为 1kg 的物体被人用手由静止向上提升1m 时,物体的速度是2m/s,下列说法中错误的6
(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距 B 点的是( g 是 10m/s 2)()
距离 L′应满足什么条件?
A.提升过程中手对物体做功 12JB.提升过程中合外力对物体做功12J
- 1 -
C.提升过程中手对物体做功2J D.提升过程中物体克服重力做功10J
7、如图所示,质量为m 的物体,从h 米高处由静止滑下,至水平面上 A 点静止;若使物体由A 点沿原路径返回 C 点,则外力至少做功为()
A.mgh B.2mgh C.3mgh D.条件不足,无法计算
8、如图所示,一倾角为30°的光滑斜面底端有一与斜面垂直的固定挡板M,物块 A、 B 之间用一与斜面平行轻质弹簧连结,现用力缓慢沿斜面向下推动物块B,当弹簧具有5J 弹性势能时撤去推
力释放物块B;已知 A、B 质量分别为m A= 5kg、m B=2kg,弹簧的弹性势能表达式为E P=kx2/2,其中弹簧的劲度系数k=1000N/m,x为弹簧形变量,g=10m/s2,求:(1)当弹簧恢复原长时,物
块B 的速度大小;
(2)物块 A 刚离开挡板时,物块 B 的动能.9、如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,有一段斜的直轨道和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 的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运
动。
要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg( g 为重力加速度)。
求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h 的取值范围。
10、如图所示,质量均为m 的小球 A、B、C,用两条长为l 的细线相连,置于高为h 的光滑水平桌面上, l> h,球刚跨过桌边。
若 A 球、 B 球相继着地后均不再反跳,忽略球的大小,则 C 球离开桌边时的速度有多大?
C l B l A
h
- 2 -。