2019物理同步大讲堂人教必修二课件：7.单元归纳提升课

元过程
3 W=nΔW= πFR。故选项 2
答案:C
迁移训练 1 某人从 10 m 深的水井中将质量为 10 kg 的装满水 的水桶匀速提上来,由于水桶漏水,每升高 1 m,漏水 0.2 kg,则人要做 的功为多少?(g 取 10 m/s2)
解析:水桶在匀速上升的过程中,由于 漏水,水的质量变小,所以人对水桶的力是 变力。但是,水桶中的水的重力随位移线性 变化,所以人对水桶的作用力也是线性变化 的。根据题目的条件作出 F-s 的关系图线 如图所示。 刚开始提水桶的时候,人的拉力 F0=100 N,当完全提上来时,人的拉力 F1=80 N,通过的位移 s0=10 m。 人所做的功 W 等于图线与坐标轴所围的图形(阴影部分)的面积的大 小,即 W= × (100+80)× 10 J=900 J。
1 2
答案:900 J
专题二
动能定理和机械能守恒定律的应用
1.动能定理 (1)动能定理既适用于直线运动又适用于曲线运动,既适用于恒 力作用又适用于变力作用。 (2)动能定理明确了做功与物体动能改变的因果和数量关系。 (3)应用动能定理解题时,无须深究物体运动过程中细节的变化, 只需考虑整个过程的功及过程始末的动能。 2.机械能守恒定律 机械能守恒定律明确了在只有重力和系统内的弹力做功的条 件下,物体或系统的动能与势能之间的联系。 应用机械能守恒定律的 优越性是根据力的做功情况直接判断初、 末状态的机械能是否相等, 而不必考虑中间过程。
������2 ) 向=m ������
解析:(1)游客从 B 点做平抛运动,有 2R=vBt R= gt2 由①②式得 vB= 2������������ 从 A 到 B,根据动能定理,有 mg(H-R)+WFf= ������������������ 2 -0 由③④式得 WFf=-(mgH-2mgR)。

(2)物理意义:Δ Ek>0,表示动能增加;Δ Ek<0,表示动能减少。
(3)变化原因:物体动能的变化源自于合外力做功。合力做正功,动能增加,做负功则动能 减少。
3.动能定理的理解: (1)表达式:W=Δ Ek=Ek2-Ek1,式中的W为外力对物体做的总功。
(2)研究对象及过程:动能定理的研究对象可以是单个物体也可以是相对静止的系统。
误;物体动能不变,只能说合力不做功,但合力不一定为零,D错误。
2.关于动能概念及公式W=Ek2-Ek1的说法中正确的是 ( B.速度大的物体,动能一定大 C.W=Ek2-Ek1表示功可以变成能 D.动能的变化可以用合力做的功来量度 )
A.若物体速度在变化,则动能一定在变化
【解析】选D。速度是矢量,而动能是标量,若物体速度 只改变方向,不改变大小,则动能不变,A错;由Ek= mv2
(3)物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系?
提示:这个过程中,力F所做的功为W=FL 根据牛顿第二定律F=ma
而
把F、L的表达式代入W=FL,可得 F2 做的功 v v2 W=
2 2 v v 也就是2 W= 1 2aL, 即L 2 1
2a
ma v v
2 2
2 1

1 1 2 2 mv 2 mv1 。 2 2
(2)×。由Ek= mv2知,某物体的速度加倍,它的动能变
为原来的4倍。
1 (3)√。由于匀速圆周运动的线速度大小不变 ,故由
Ek=
2 mv2知做匀速圆周运动的物体的动能保持不变。
1 2
(4)×。合外力不为零,合外力做功可能为零,此时物体的动能不会变化。 (5)√。根据动能定理可知,物体动能增加,它的合外力一定做正功。

课堂小结
➢ 一、地心说与日心说 ➢ 地球是中心→太阳是中心→宇宙无限
➢ 二、行星运动定律 ➢ 1、轨道定律：椭圆 ➢ 2、面积定律
➢ 3、周期定律： r 3 T2 k
k只与中心天体有关
D 从D到C的时间分别为tBA、tCD、tDC.下列关系式正确的是( )
A.tAB>tBA
B.tAB<tBA
C.tCD>tDC
D.tCD<tDC
开普勒行星运动定律
开普勒第三定律 所有行星绕太阳运动的轨 道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
a
a3 T2
k
k只与中心天体有关
高中阶段的研究
实际上，行星轨道与圆十分接近，高中阶段的 研究我们可以按照圆轨道处理
试一试：绘制椭圆
开普勒行星运动定律
开普勒第二定律 对任意一个行星来说，它与 太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
行星在近日点和远
日点哪里的速度大？
为什么？
近远日日来自点点小试牛刀
如图所示，O表示地球，P表示绕地球沿椭圆轨道做逆时 针方向运动的人造卫星，AB为长轴，CD为短轴.在卫星绕地 球运动一周的时间内，从A到B的时间为tAB，从B到A、从C到D、
高中阶段的研究——开普勒行星运动定律
1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，
太阳处在圆心。
2. 对某一行星来说，它绕太阳做圆周
运动的角速度（或线速度）不变，即
行星做匀速圆周运动。
3. 所有行星轨道半径 r 的三次方跟
它的公转周期 T 的二次方的比值都相等，即
r3 T2
k
小试牛刀
地球的公转轨道接近圆，彗星的运动轨道是一 个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在1682年跟踪 过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于 地球公转轨道半径的18倍，并预言这颗彗星每隔一 定时间就会出现。哈雷的预言得到了证实，该彗星 被命名为哈雷彗星。哈雷彗星最近出现的时间是 1986年，请你根据开普勒第三定律估算，它下次飞 近地球大约是在哪年?

宇宙速度
第一宇宙速度: 7.9km/s，它是卫星的最小发射速度， 也
是地球卫星的最大环绕速度.
第二宇宙速度（脱离速度）: 11.2km/s，使物体挣脱地球引力束缚的最
小发射速度.
第三宇宙速度（逃逸速度）: 16.7km/s，使物体挣脱太阳引力束缚的最
小发射速度.
小试牛刀
以下关于宇宙速度的说法中正确的是( B )
近地卫星：轨道在地球表面附近的卫星，其轨道半径r＝
R(地球半径)，运行速度等于第一宇宙速度v＝7.9 km/s
同步卫星：相对于地面静止的，这种卫星位
于赤道上方某一高度的稳定轨道上，且绕地球 运动的周期等于地球的自转周期
同步卫星
轨道：赤道平面轨道
周期：T＝24h
轨道半径：r=h+R
5个一定：
⑴位置一定 ⑵周期一定 ⑶高度一定⑷速率一定 ⑸运行方向一定
Mm
G R h2
mg
小试牛刀
飞船以a=g/2的加速度匀加速上升，由于超重现象，用 弹簧秤测得质量为10kg的物体重量为75N.由此可知，飞船所 处位置距地面高度为多大？(地球半径为6400km，g=10m/s2)
万有引力定理的应用——计算天体质量及密度
方法1： “人间” 模型
G
Mm R2
mg
M gR2 G
小试牛刀
人类发射的空间探测器进入某行星的引力范围后，绕该 行星做匀速圆周运动，已知该行星的半径为R，探测器运行 轨道在其表面上空高为h处，运行周期为T，引力常量为G。 求： (1)探测器的线速度大小； (2)该行星的质量； (3)该行星的平均密度.
卫星发射 卫星轨道特点：地球轨道圆心与地球球心重合.
同步卫星与赤道物体比较

8.机械能守恒定律
一、动能与势能的相互转化
1.重力势能与动能：只有重力做功时，若重力对物体
做正功，则物体的重力势能_____，动能_____，_____
___能转化成了___能；若重力做负功，则___能转化为
_______能。
减少
势
动
重力势
增加 动
重力
2.弹性势能与动能：只有弹簧弹力做功时，若弹力做
2.(多选)如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是 ( )
A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒 B.乙图中,在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时,物体B机械能守恒 C.丙图中,不计任何阻力时,A加速下落,B加速上升过程中,A、B组成的系统机械能守恒 D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒
3.机械能守恒定律和动能定理的比较:
规律 内容
机械能守恒定律
表达式 应用范围
E1=E2 Δ Ek=-Δ Ep Δ EA=-Δ EB
只有重力或弹力做功时
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
关注角度
守恒的条件和始末状态机 械能的形式及大小
动能定理
W=Δ Ek
无条件限制 合外力对物体做的功 是动能变化的量度 动能的变化及合外力 做功情况
2.(多选)质量分别为m、2m的两球A、B由轻质细杆连接,杆可绕过O点的水平轴在竖直 平面内自由转动,杆在从水平位置转到竖直位置的过程中 ( ) A.B球势能减少,动能增加 B.A球势能增加,动能减少 C.A和B的总机械能守恒 D.A和B各自的机械能守恒
【解析】选A、C。整个过程,对于两球和轻杆组成的系统,只有重力做功,机械能守 恒,C对,D错;杆在竖直位置时,两球的速度最大,故杆在从水平位置转到竖直位置的过 程中A球的势能增加,动能增加,B球的势能减少,动能增加。A对,B错。