以先用恒力做功的公式求出几个恒力所做的功，然后再；2．利用动能定理分析多过程问题；（1）对于多个物理过程要仔细分析，将复杂的过程分；分析，得出每个过程遵循的规律．当每个过程都可以运；（2）应用全程法解题求功时，有些力不是全过程都作；弄清楚物体所受的力在哪段位移上做功，哪些力做功，；3．应用动能定理处理曲线运动问题；动能定理常与平抛运动和圆周运动相结合，解决这
以先用恒力做功的公式求出几个恒力所做的功，然后再用
来间接求变力做的功：WF＋W其他＝ΔEk.
2．利用动能定理分析多过程问题
（1）对于多个物理过程要仔细分析，将复杂的过程分割成一个个子过程，分别对每个过程
分析，得出每个过程遵循的规律．当每个过程都可以运用动能定理时，可以选择分段或全程应用动能定理，题目不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单、方便．
（2）应用全程法解题求功时，有些力不是全过程都作用的，必须根据不同的情况分别对待，
弄清楚物体所受的力在哪段位移上做功，哪些力做功，做正功还是负功，正确写出总功．
3．应用动能定理处理曲线运动问题
动能定理常与平抛运动和圆周运动相结合，解决这类问题要特别注意：
(1)与平抛运动相结合时，要注意应用运动的合成与分解的方法，如分解位移或分解速度求平
抛运动的有关物理量．
(2)与竖直平面内的圆周运动相结合时，应特别注意隐藏的临界条件：
①有支撑效果的竖直平面内的圆周运动，物体能过最高点的临界条件为vmin＝0.
②没有支撑效果的竖直平面内的圆周运动，物体能过最高点的临界条件为vminRg.
三、典型例题
1例1．如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R.一质4
量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止开始下滑时，恰好到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为(
μmgRmgRA．
D．(1－μ)mgR
例2．一铅球质量m＝4 kg，从离沙坑面1.8 m高处自由落下，铅球进入沙坑后下陷0.1 m静止，g＝10 m/s2，求沙对铅球的平均作用力．
例3．如图所示，ab是水平轨道，bc是位于竖直平面内的半圆形光滑轨道，半径R＝0.225 m，在b点与水平面相切，滑块从水平轨道上距离b点1.2 m的a点以初速度v0＝6 m/s向右运动，经过水平轨道和半圆轨道后从最高点c飞出，最后刚好落回轨道上的a点，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)滑块从c点飞出时速度的大小；
(2)水平轨道与滑块间的动摩擦因数．
四、选做例题
R例4．如图所示，由细管道组成的竖直轨道，其圆形部分半径分别 是R和m的小球通2
mg过这段轨道时，在A点时刚好对管壁无压力，在B点时对管内侧壁压力为求小球由A点运动2
到B点的过程中摩擦力对小球做的功．
第七节 机械能守恒定律(1)
一、学习目标
1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化．
2．能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒定律．
3．会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题．
二、知识要点
1．动能与势能的相互转化
（1）重力势能的变化是由于
做功引起的，重力做正功，重力势能减少，动能
势能转化为动能．如果重力做负功，重力势能增加，动能减少，动能转化为重力势能．
（2）弹性势能的变化是由于弹力做功引起的，弹力做正功，弹性势能减少，动能
势能转化为动能．如果弹力做负功，弹性势能增加，动能减少，动能转化为弹性势能．
（3）动能、重力势能、弹性势能统称为
，机械能是标量，机械能可以从一种形式转化
为另一种形式．
2．机械能守恒定律
(1)内容：在只有持不变，这叫做机械能守恒定律．
(2)几种表达式
①用系统的状态量表达：E初＝E末，或者Ek1＋Ep1＝
，即系统初态的机械能总量等
于末态的机械能总量．
②用系统的状态量的增量表述：ΔE＝0，即系统机械能的
③用系统动能增量和势能增量间的关系表述：
Ek＝－ΔEp，即系统动能的增加量等于
④若系统只由两个物体组成，则物体A增加的机械能等于物体B减少的机械能，反之也成立，
即ΔEA＝－ΔEB或－ΔEA＝ΔEB，或ΔEA＋ΔEB＝
(3)守恒条件
机械能守恒的条件是：系统内只有重力或弹力做功．
①只有重力做功，单个物体的动能和重力势能相互转化，物体的机械能守恒．例如做自由落
体运动的物体，机械能守恒．
②只有弹簧的弹力做功，物体的动能和弹簧的弹性势能相互转化，物体与弹簧组成的系统机
械能守恒．
③只有重力和弹簧的弹力做功，物体的动能和重力势能与弹簧的弹性势能相互转化，物体和
弹簧组成的系统机械能守恒．
3．应用机械能守恒定律解题的步骤：
(1)确定研究对象；
(2)对研究对象进行正确的受力分析；
(3)判断各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件；
(4)视解题方便与否选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能；
(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解．
三、典型例题
例1．如图所示，地面上竖直放一根轻 弹簧，其下端和地面连接，一物体从弹簧正上方距弹簧一定高度处自由下落， 则
A．物体和弹簧接触时，物体的动能最大
B．与弹簧接触的整个过程，物体的动能和弹簧弹性势能的和
C．与弹簧接触的整个过程，物体的动能与弹簧弹性势能的和
先增加后减小
D．物体在反弹阶段，动能一直增加，直到物体脱离弹簧为止
例2．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，物体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，A加速下落，B加速上升过程中，A、B机械能守恒
D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆周运动时，小球的机械能守恒
例3．以10 m/s的速度将质量为m的物体从地面上竖直向上抛出，若忽略空气阻力，g取10 m/s2，则：
(1)物体上升的最大高度是多少？
(2)上升过程中在何处重力势能与动能相等？
四、选做例题
例4．如图所示，水平传送带AB的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小．传送带的运行速度为v0＝6m/s，将质量m＝1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带A端，已知传送带高度为h＝0.4m，长度为L＝12.0m，“9”字全高H＝0.8m，“9”字上半部分圆弧半径为R＝0.2m，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.3，重力加速度g＝10m/s2，试求：
(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间．
(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向．
(3)滑块从D点抛出后的水平射程．
机械能守恒定律(2)
一、学习目标
1．进一步理解机械能守恒的条件及其判定，明确机械能守恒定律和动能定理的区别．
2．知道机械能守恒定律的多种表达方式．
3．在多个物体组成的系统中，会应用机械能守恒定律解决相关问题．
二、知识要点
1．机械能是否守恒的判断
(1)从能量特点看：只有系统和(如内能)的转化，则系统机械能守恒．如物体间发生相互碰撞、物体间发生相对运动且有相互间的摩擦作用时，有内能的产生，机械能一般不守恒．
(2)从做功特点看：只有做功，具体表现在：
①只受重力(或系统内弹力)，如所有做抛体运动的物体(不计空气阻力)．
②除重力、弹力外，物体还受其他力，但其他力不做功，如物体沿光滑的曲面下滑，尽管受到支持力，但支持力不做功．
③其他力做功，但做功的代数和为零．
2．系统机械能守恒定律问题
在机械能守恒的问题中，常见的问题是连接体问题．相互作用的物体组成的系统，就单个物体而言，机械能一般不守恒，但就系统而言，机械能是守恒的．对系统列守恒方程时常有两种表达形式：E1＝E2或ΔEA增＝ΔEB减．运用前者需要选取合适的参考平面，运用后者无需选取参考平面，只要判断系统内哪个物体的机械能减少了多少，哪个物体机械能增加了多少就行了．
3．机械能守恒定律和动能定理的比较
三、典型例题
例1．如图所示，一光滑斜面置于光滑水平地面上，其上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法 正确的是
A．物体的重力势能减少，动能增加
B．斜面的机械能不变
C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功
D．物体和斜面组成的系统机械能守恒
例2．如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M的砝码相连．已知M＝2m，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h(小于桌 高)的距离，木块仍没离开桌面，则砝码的速度为多少？
三亿文库包含各类专业文献、文学作品欣赏、高等教育、专业论文、中学教育、外语学习资料、行业资料、第一节
追寻守恒量36等内容。　
　第一节 追寻守恒量与功 7页 免费如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 第一节 追寻守恒量 隐藏&& 第一节... 　第一节 追寻守恒量――能量 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档 第七章 第1节 1.下列关于做功的说法正确的是( ) A.凡是受力作用的物体,一定有力对物体做功... 　第七章 第一节追寻守恒量―能量_理化生_高中教育_教育专区。第七章 第一节追寻守恒量―能量 基础夯实 一、选择题(1、2 题为单选题,3、4 题为多选题) 1.... 　《追寻守恒量》教案设计一、 教材分析 ? 本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书(物理 2?必修)第 七章《曲线运动》第一节《追寻守恒量》 ... 　第一节 追寻守恒量与功_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区。第一节一、选择题 1.关于能量转化的说法中正确的是( 追寻守恒量与功 ) A.举重运动员把重物举起... 　第1节 追寻守恒量--能量_理化生_高中教育_教育专区。呼和浩特第一中学物理导学案 第七章 机械能守恒定律 第一节【学习目标】 追寻守恒量―能量 1.初步领会能量... 　第七章第一节追寻守恒量 隐藏&& 第7章 第1节 1.在下列事例中,哪些属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和是保持不变的 ( ) A.游乐园中的海盗船,如果... 　第 1 节 追寻守恒量从本章开始,我们研究力学中另外一个重要的物理量:能量,以及它所遵守 的规律。大家知道,牛顿是经典力学的奠基人,他提出了三个定律和万有引力... 　第七章第一节追寻守恒量 1页 免费 §7.1 追寻守恒量 教案 2页 2财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈...关于物体的机械能是否守恒，下列叙述正确的是
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B．做匀变速直线运动的物体，机械能一定不守恒 C．外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D．运动过程中只有重力对物体做功，机械能一定守恒
试题“关于物体的机械能是否守恒，下列叙述正确的是...”；主要考察你对
等知识点的理解。
【时代丰碑】材料一：“生命是有限的，为人民服务是无限的，我要把有限的生命投入到无限的为人民服务中去”。--摘自《雷锋日记》材料二：日，教育部公布了《教育系统深入开展学雷锋活动实施方案》，要求在青少年学生中广泛开展学习雷锋精神教育实践活动。请结合所学知识，回答下列问题：（1）新时期，雷锋精神表现在哪些方面？________________________________________________________________________________（2）为什么要深入开展学习雷锋活动？________________________________________________________________________________（3）中学生身上存在哪些不符合雷锋精神要求的现象？________________________________________________________________________________（4）你在生活、学习中打算如何践行雷锋精神？________________________________________________________________________________
日，长江大学学生在长江荆州宝塔湾江段发现2名少年不慎落水，15名学生冒着生命危险，跳入长江救起了2名少年，陈及时、方招、何东旭3名同学不幸被江水吞没。湖北省人民政府追认陈及时、何东旭、方招3人为革命烈士、教育部授予15名同学“全国见义勇为舍己救人大学生英雄集体”荣誉称号。全国见义勇为舍己救人大学生英雄集体的先进事迹
①生动反映了当代大学生强烈的社会责任感 ②集中体现了当代大学生的优秀品质和价值追求 ③说明大学生普遍缺乏安全防范意识 ④展示了当代大学生的崭新精神风貌和时代风采 A．①②③B．①③④C．①②④D．②③④
表彰见义勇为舍己救人大学生英雄集体和个人
①有利于弘扬社会正气②有利于促进社会主义精神文明建设③是对英雄集体和个人积极履行社会责任的高度肯定和认可④是先进文化建设的基础性工程 A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④
高考全年学习规划
该知识易错题
该知识点相似题
高考英语全年学习规划讲师：李辉
更多高考学习规划：
客服电话：400-676-2300
京ICP证050421号&京ICP备号 &京公安备110-1081940& 网络视听许可证0110531号
旗下成员公司您还可以使用以下方式登录
当前位置：&>&&>& > 机械能专题二机械能守恒定律与能量守恒定律_12300字
机械能专题二机械能守恒定律与能量守恒定律_12300字
金融 法苑 国内信用证纠纷案件的启示 于喜富 王 磊 案情 年 月 日 , 公司与 公司签 万 订 买 卖合 同 , 标 的物为 棉纱 , 金 额 告 公 司 的 函 。中行 支 行 对 为保 管 听 候 处 理 。同时 商 洽 开 证 申请 人 ,…专题32 ---- 实验 - 验证机械能守恒定律 一．实验目的 验证机械能守恒定律 二．实验原理 验证 mgh? 12mv 2 分析： ①要证明上式成立，需要知道哪些物理量？需要测出重物的质量吗？ ②如何获得这些物理量？ h可以通过刻度尺测量获得 v…高三物理必修二自主课导学案（编号： 班级 课 题 编制 人 导 语 高三物理组 ， 小组名： 五、机械能守恒定律 ， 039 姓名 ） 1．关于重力势能的下列说法中正确的是[ A．重力势能的大小只由重物本身决定 B．重力势能恒大于零 ] C．在地面上…
高考综合复习——机械能专题二 机械能守恒定律与能量守恒定律编稿：郁章富 审稿：李井军 责编：郭金娟 第一部分 机械能守恒定律与能量守恒知识要点梳理 知识点一——势能▲知识梳理 1．势能 与相互作用的物体的相对位置有关的能量叫做势能。 包括重力势能、 弹性势能以及分子势 能等。2．重力势能 （1）由物体所处位置的高度决定的能量称为重力势能，物体的质量越大，高度越高，它 的重力势能越大。 （2）计算公式为 ，其中 h 为相对于参考平面的高度我们把重力势能为零的水平面叫做参考平面。 由此看出重力势能是相对的。 同一物体相对不同的参考平面的重力势能 不同，其值可能为正，也可能为负，也可能为零，关键就看我们所选择的参考平面。其正负 表示比参考平面高或低，参考平面的选取原则是要使我们所研究的问题达到最简化。 （3）重力势能是标量。其单位与功的单位相同，国际单位是焦耳（J）。 （4）重力做功与重力势能的关系可表示为 ，即重力对物体做了多少正功，物体的重力势能就减少多少；反之，重力做了多少负功，物体的重力势能就增加多少。3．弹性势能 发生形变的物体，在恢复原状时都能够对外界做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能。弹性势能的大小跟形变量的大小有关系。弹性势能的表达式是。▲疑难导析 1．在物体离地面不太高的范围内 ，h 为物体重心到零势面的高度。当物体离地很高时，重力加速度变小， 公式 不再适用，而应引入引力势能。2．重力势能是物体和地球组成的系统所共有的。 平常为叙述方便，只说某物体具有多少重力势能。3．在探究弹性势能表达式的实验中，我们进行了两个猜测 重力势能与物体被举起的高度 h 有关，所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸的长度 x 有关； 即使弹簧拉伸的长度 x 相同，不同弹簧的弹性势能也不会一样，因为不同弹簧的“软硬”并 不一样，即劲度系数 k 不一样，在拉伸长度 x 相同时，k 越大，弹性势能越大。：在竖直平面内有一个半径为 R 的圆弧形轨道，一个质量为 m 的小物块从轨道最高点 A 由静止滑下，到达最低点 B 时恰好又静止，如图所示，问： （1）物块在下滑过程中受到哪些力的作用？ （2）对物块做功的力各是什么力？做了什么功，重力做功为多少？ （3）小物块由 A 到 B，其重力势能变化了多少？如何变化？、解析： （1）物块在下滑过程中受到重力、弹力和滑动摩擦力的作用。因为到 B 点又静止，所以 必有摩擦力。 （2）对物块做功的力是重力和滑动摩擦力。轨道的支持力总是垂直于速度，所以不做功； 重力与速度的夹角总是小于 ，所以做正功，摩擦力总是与速度反向，所以做负功。 。（3）高度降低，所以重力势能减小，减小的量为知识点二——机械能守恒定律▲知识梳理 1．机械能 动能和势能统称为机械能，即 。2．机械能守恒定律 在只有重力（和系统内弹簧弹力）做功的情形下，动能和重力势能（及弹性势能）发生相 互转化，而总的机械能保持不变。3．判断机械能守恒的方法一般有两种（1）根据机械能守恒的条件判断。分析物体系统所受的力，判断重力以外的力（不管是 系统内部物体间的力还是系统外部其它物体施加给系统内物体的力） 是否对物体做功， 如果 重力以外的力对物体系统做了功，则物体系统的机械能不守恒，否则，机械能守恒。 （2）根据能量的转化判断。对于一个物体系统，分析是否只存在动能和重力势能（或弹 性势能）的相互转化。如果只存在动能和重力势能（或弹性势能）的相互转化，而不存在机 械能和其它形式的能量的转化，机械能守恒，否则，机械能不守恒。4．应用机械能守恒定律解题的方法步骤 （1）选取研究对象一一物体或物体系； （2）分析研究对象的物理过程及其初、末状态； （3）分析所研究的物理过程中，研究对象的受力情况和这些力的做功情况，判断是否满 足机械守恒定律的适用条件； （4）规定参考平面（用转化观点时，可省略这一步）； （5）根据机械能守恒定律列方程； （6）解方程，统一单位，进行运算，求出结果。▲疑难导析 1．对机械能守恒成立条件的理解 机械能守恒成立的条件是“在只有重力做功或弹力做功的情况下”，“只有重力做功”不 等于“只受重力作用”，若物体除受重力之外，还受其它力作用，但这些力不做功或对物体 做功的代数和为零，则系统的机械能仍守恒。2．机械能守恒定律与动能定理的区别与联系 机械能守恒定律和动能定理是力学中的两条重要规律，在物理学中占有重要的地位。 （1）共同点：机械能守恒定律和动能定理都是从做功和能量变化的角度来研究物体在力 的作用下状态的变化。表达这两个规律的方程式都是标量式。 （2）不同点：机械能守恒定律的成立有条件限制，即只有重力、（弹簧）弹力做功；而 动能定理的成立没有条件限制，它不但允许重力做功还允许其它力做功。 （3）动能定理一般适用于单个物体的情况，用于物体系统的情况在高中阶段非常少见； 而机械能守恒定律也适用于由两个（或两个以上的）物体所组成的系统。 （4）物体所受的合外力做的功等于动能的改变；除重力（和弹力）以外的其它力做的总 功等于机械能的改变。 （5）联系：由动能定理可以推导出机械能守恒定律。 一般情况下，能使用机械能守恒定律来解决的问题，动能定理一定能解决，这也是动能定 理的一个优越性。如图，一根全长为 、粗细均匀的铁链，对称地挂在光滑的小滑轮上，当受到轻微的扰动，求铁链脱离滑轮瞬间速度的大小。这个问题可用动能定理列方程：，求得；亦可根据机械能守恒，选滑轮顶端为零势面，列方程：，同样求得。：关于机械能守恒的叙述，下列说法中正确的是（ A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 C．外力对物体做功为零，则物体的机械能守恒 机械能守恒）B．做变速运动的物体机械能可能守恒 D．若只有重力对物体做功，则物体的答案：BD 解析： 该题可以结合机械能守恒的条件采用特例法进行淘汰选择， 一个物体如果竖直匀速 下落，属于匀速直线运动，但是该过程中阻力做功，所以机械能不守恒，同时匀速下落时， 外力对物体做功为零，但是机械能是不守恒的，这样一个特例排除了 A、C 选项。物体自由 下落时，满足机械能守恒，属于变速运动，B 项正确。至于 D 选项根据机械能守恒条件可知 是正确的。知识点三——功能关系和能量守恒定律▲知识梳理 一、功能关系 1．常见力做功与能量转化的对应关系 （1）重力做功：重力势能和其它形式能相互转化； （2）弹簧弹力做功：动能和弹性势能相互转化； （3）滑动摩擦力做功：机械能转化为内能； （4）分子力做功：动能和分子势能相互转化；（5）电场力做功：电势能和其它形式能相互转化； （6）安培力做功：电能和机械能相互转化．2．功能关系 做功的过程就是能量转化的过程，做多少功就有多少某种形式的能转化为其它形式的能。 功是能量转化的量度，这就是功能关系的普遍意义。 功能关系的主要形式有以下几种： （1）合外力做功等于物体动能的增加量（动能定理），即 （2）重力做功对应重力势能的改变， 重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。 （3）弹簧弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加。 （4）除重力以外的其它力做的功与物体机械能的增量相对应，即 ①除重力以外的其它力做多少正功，物体的机械能就增加多少； ②除重力以外的其它力做多少负功，物体的机械能就减少多少； ③除重力以外的其它力不做功，物体的机械能守恒。 （5）电场力做功与电势能的关系， 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。 （6）安培力做正功，电能转化为其它形式的能；克服安培力做功，其它形式的能转化为 电能。 另外，在应用功能关系时应注意，搞清力对“谁”做功的问题，对“谁”做功就对应“谁” 的位移，引起“谁”的能量变化。如子弹物块模型中，摩擦力对子弹的功必须用子弹的位移 去解。功引起子弹动能的变化，但不能说功就是能，也不能说“功变成能”。功是能量转化 的量度，可以说在能量转化的过程中功扮演着重要角色。 。二、能量守恒定律 1．导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是：确认了永动机的不可能性和发现了各 种自然现象之间相互联系与转化。 2．能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体 转移到另一个物述， 而在转化和转移的过程中， 能量的总量保持不变。 这就是能量守恒定律。 3． 燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去， 它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用； 电池中的化学能转化为电能， 它又通过灯泡转化成内能和光能， 热和光被其它物质吸收之后 变成周围环境的内能， 我们也无法把这些内能收集起来重新利用。 这种现象叫做能量的耗散。 4．能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的。三．用能量守恒解题的步骤 （1）首先分清有多少种形式的能在变化； （2）分别列出减少的能量 （3）列恒等式 和增加的能量 求解； ；▲疑难导析 一、摩擦力做功与产生内能的关系 1．静摩擦力做功的特点 （1）静摩擦力可以做正功还可以做负功，也可能不做功； （2）在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械 能转化为其它形式的能量； （3）相互摩擦的系统，一对静摩擦力所做功的代数和总等于零。2．滑动摩擦力做功的特点 （1）滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功（如相对运动的两物 体之一相对地面静止，则滑动摩擦力对该物体不做功）； （2）在相互摩擦的物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦力，对物体系统所做总功的多 少与路径有关，其值是负值，等于摩擦力与相对位移的积，即 失了机械能，克服了摩擦力做功， （摩擦生热）； ，表示物体系统损（3）一对滑动摩擦力做功的过程中能量的转化和转移的情况：一是相互摩擦的物体通过 摩擦力做功将部分机械能转移到另一个物体上， 二是部分机械能转化为内能， 此部分能量就 是系统机械能的损失量。 例如：如图所示，顶端粗糙的小车，放在光滑的水平地面上，具有一定速度的小木块由小 车左端滑上小车，当木块与小车相对静止时木块相对小车的位移为 d，小车相对于地面的位 移为 s，则滑动摩擦力对木块做的功为 由动能定理得木块的动能增量为 滑动摩擦力对小车做的功为 同理，小车动能增量为 ③ ④ ① ②②④两式相加得⑤⑤式表明木块和小车所组成系统的机械能的减少量等于滑动摩擦力与木块相对于小车 的 位移的乘积，这部分能量转化为内能。二、能量守恒定律应从以下两方面去理解 （1）某种形式的能减少，一定存在其它形式的能增加，且减少量和增加量一定相等； （2）某个物体的能量减少，一定存在其它物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路。：传统的能源——煤和石油在利用过程中将产生严重的环境污染，而且储量有限， 有朝一日将会被开采尽．因此，寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向．利用风能发电 即是一例，我国已建立了一定规模的风能电站。假设某地强风的风速约为 v=20 m/s，设空 气密度为 ，如果把通过横截面积为 S= 20 ，大小约为 的风的动能全部转化为电能，则 W（取一位有效数字）。利用上述已知量计算电功率的公式应为 P＝解析：设时间 t 内通过风能电站的质量为 m，则其动能所以电功率 代入数据得 P=1 W。典型例题透析 类型一——机械能守恒的判断判断机械能守恒时，对单个物体就看是否只有重力做功，并非只受重力，虽受其它力，但 不做功或做功代数和为零。对两个或几个物体组成的系统，判断其机械能守恒时，就看是否 只有重力或系统内弹力做功，若有其它外力或内力做功（如内部有摩擦等），则系统机械能不守恒。1、如图所示四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图 A、B、C 中的斜 面是光滑的，图 D 中的斜面是粗糙的，图 A、B 中的 F 为木块所受的外力，方向如图中箭头 所示，图 A、B、D 中的木块向下运动，图 C 中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程 中机械能守恒的是（ ）解析：机械能守恒的条件是只有重力做功，A、B 图中木块受到三个力作用，即重力、支 持力和推力 F，因有外力 F 做功，故不将合条件；D 中因有摩擦力做功，故也不适合条件， 因此只有 C 符合守恒条件。 答案：C 总结升华：机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力等于零，而是看是 否只有重力或弹簧弹力做功。举一反三 【变式】如图所示， ，滑轮光滑，且质量不计，在 下降阶段（不计空气阻力）的过程中，下列说法正确的是（ ） A． B． C． D． 的机械能守恒 的机械能守恒 和和 的机械能减少 的机械能守恒答案：D 解析： 、 除受重力外，分别还有绳的拉力，在 做正功，故 、 下降时，拉力对 和 做负功，在 视为一个系统，上升时，拉力对 绳的拉力对 、机械能不守恒，A、B 错。将 和做功之和为零，只有重力做功，故的总机械能守恒，D 对。类型二——机械能守恒定律的应用机械能守恒定律的表达式一般有三种： （1）系统初态的总机械能 等于末态的总机械能 ，即① （2）系统减少的总重力势能等于系统增加的总动能，即 （3）若系统只有 A、B 两物体，则 A 减少的机械能 ③ 用①时，需规定零势能面，用②、③时则不需要一般来说， 单个物体（除地球外）机械能守恒时用①式，（用②式也可），多个物体则一般用② 式。 ② 等于 B 增加的机械能 ，即2、在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为（单位：m），式中 k＝1 并从 x＝0 处以。将一光滑小环套在该金属杆上， 。则当小环＝5m/s 的初速度沿杆向下运动，取重力加速度 g＝10运动到 x＝ 处。m 时的速度大小 v＝_______m/s；该小环在 x 轴方向最远能运动到 x＝m思路点拨：由于金属杆光滑小环也光滑，所以小环在下滑的过程，满足机械能守恒，然后 结合曲线方程综合分析求解。 解析：根据横坐标和曲线方程可以求出纵坐标，根据机械能守恒可得出结论。当时，m；当m 时，m取 x 轴为零势面，根据机械能守恒定律，解得m/s当运动到最远处，速度为零，，，解得。答案： 总结升华：该题考查了机械能守恒定律。该题情景新颖，能够考查学生灵活运用知识的能 力。举一反三 【变式】如图，半径为 R 的 1/4 圆弧支架竖直放置，支架底 AB 离地的距离为 2R，圆弧边 缘 C 处有一小定滑轮， 一轻绳两端系着质量分别为 ＞ ，开始时 、 均静止， 、 与 的物体， 挂在定滑轮两边， 且可视为质点，不计一切摩擦。求：（1） （2）若释放后经过圆弧最低点 A 时的速度； 到最低点时绳突然断开，求 能到达 A 点， 与 落地点离 A 点水平距离；（3）为使之间必须满足什么关系?解析： （1）设 得： 运动到最低点时速度为 = sin ，此时 的速度为 ，速度分解如图，由与组成系统，机械能守恒，有由上述两式求得（2）断绳后做平抛运动，又 s =t得（3）能到达 A 点满足条件 。≥0 ，又解得：类型三——关于摩擦力做功过程中的能量转化在相互摩擦的系统内， 一对滑动摩擦力做功的和总是负值， 其绝对值等于滑动摩擦力与相 对位移的乘积，且恰好等于系统损失的机械能。3、滑块以速率，且靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率变为，若滑块向上运动的位移中点为 A，取斜面底端重力势能为零，则（ ）A．上升时机械能减小，下降时机械能增大 B．上升时机械能减小，下降时机械能也减小 C．上升过程中动能和势能相等的位置在 A 点上方 D．上升过程中动能和势能相等的位置在 A 点下方思路点拨： 解决本题的关键在于对物体进行正确的受力分析， 只要考虑到运动过程中存在 着摩擦力，经过正确的分析，就会得出正确的结论。 解析：如图所示，无论上升过程还是下降过程，摩擦力皆做负功，机械能均减少，A 错， B 对。 设 A 点的高度为 h，斜面的倾角为 ，物体与斜面间动摩擦因数为 整 个 过 程 由 动 能 定 理 ， 得 ：解得 设滑块在 B 点时动能与势能相等，高度为 ，则有：解得 由以上结果知， 答案：BC 总结升华：本题考查的是动能定理、功能关系等规律的综合运用，对学生的基本功要求很 高。 ，故 C 对，D 错。举一反三 【变式】质量为 M kg 的物体初动能为 100 J，从倾角为 的足够长的斜面上的 A 点，向 上匀变速滑行，到达斜面上 B 点时物体动能减少 80J，机械能减少 32 J，若 当物体回到 A 点时的动能为（ ） A．60 J B．20 J C．50 J D．40 J ，则答案：B 解析： 机械能的减少量即为物体克服摩擦做功而生热的数值， 当物体上升到最高点时动能减少 100 J，机械能的减小为J=40 J，因物体沿斜面上升和下降过程中克服摩擦做功是相等的，由能量守恒知物体回到 A 点时，动能为 100 J－80 J=20 J，故 B 项正确。类型四——用能量守恒定律解决问题应用能量守恒定律解题，首先确定初末状态，其次搞清哪种形式的能减少了，哪种形式的 能增加了，最后由 列式求解。4、 粮食储存仓常常需要利用倾斜的传送带将装满粮食的麻袋运送到高处， 如图所示。 已知其仓库的传送带长度为 15 m，与水平面的夹角为 ，在电动机的带动下，传送带以0. 3 m/s 的恒定速率向斜上方运送麻袋，电动机的最大输出机械功率为 10 kW，传送装置本 身消耗的功率为 4. 0 kW，设每个麻袋的总质量为 90 kg，传送带的移动速率保持不变，并 设在将麻袋放在传送带上时麻袋具有与传送带相同的速度，g 取 10 。（1）麻袋被传送带从最底端运送到顶端的过程中，传送带对每个麻袋做的功为多少？ （2）该传送带每分钟最多能运送麻袋多少个？思路点拨： 传送带对每个麻袋做的功增加了麻袋的机械能， 由于麻袋放上时已具有与传送 带相同的速度，故只增加重力势能。 解析： （1）根据功能关系，传送带对每个麻袋做的功等于麻袋机械能的增量，故 J （2）每分钟传送带对麻袋做功麻袋个数个=53 个。总结升华：正确认识各种形式的能，动能、势能、内能、机械能等各 种形式的能之间可以相互转化。做功是物体能量转化的途径，不同能量 之间的转化需要有不同的力做功。举一反三 【变式】如图所示，皮带的速度是 3 m/s，两圆心距离 s=4. 5 m，现将 m=1 kg 的小物体 轻放到左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数为 物体从左轮运送到右轮正上方时，电动机消耗电能是多少？ =0. 15，电动机带动皮带将解析：物体在相对滑动过程中，在摩擦力作用下做匀加速运动，则相对滑动时间s物体相对地面的位移m摩擦力对物体做的功 物体与皮带间的相对位移 发热部分的能量4.5 J m 4.5 J 9 J。从而，由功能关系得电动机消耗的电能为 第二部分 实验：验证机械能守恒定律内容展示 实验目的验证机械能守恒定律实验器材铁架台（带铁夹）、打点（或电火花）计时器、重锤（带纸带夹子）、纸带数条、复写纸 片、导线、毫米刻度尺、低压交流电源实验原理1．在只有重力做功的条件下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能守恒。 2．物体做自由落体运动，设物体的质量为 m，下落 h 高度时的速度为 v，则势能的减少量为，动能的增加量为。如果即，就验证了机械能守恒定律。 3 ．速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度 。 计算打第 n 个点瞬时速度的方法是： 测出第 n 个点的相邻前后两段相等时间 T 内下落的距 离 和 ，由公式或算出，如图所示。实验步骤1．将实验装置按要求装好（如图），将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器。2．先用手提起纸带，使重物静止在靠近计时器的地方。 3．接通电源，松开纸带，让重物自由下落，这样计数器就在纸带上打下一系列点。 4．重复以上步骤，多做几次。 5． 从已打出的纸带中， 选出第一、 二点间的距离接近 2 mm 并且点迹清晰的纸带进行测量。 6．在挑选的纸带上，记下第一点的位置 O，并在纸带上从任意点开始依次选取几个点 1、 2、3、4、.,,并量出各点到位置 O 的距离，这些距离就是物体运动到点 1、2、3、4、,,时 下落的高度7．利用公式分别求出物体在打下点 2、3、4、,,时瞬时速度8．把得到的数据填入表格，算出重物运动到点 2、3、4、,,减少的重力势能 再算出物体运动到点 2、3、4、,,增加的动能， 根据机械能守恒定律比较与，与，与,,，结果是否一致。方法攻略 数据处理1．纸带的选取：选用纸带时应尽量挑选第 1 点点迹清晰且 1、2 两点之间距离接近 2 mm 的纸带，这样一条纸带记录的运动才接近自由落体运动。 2．纸带的处理：在第 1 点上标出 O，并从稍靠后的某一点开始，依次标出 1、2、3、4,,并量出各点到位置 O 点的距离 对应的瞬时速度再利用公式 计算各点对应的重力势能的减少量计算出各点 和动能的增加量，并进行比较看是否相等。也可以为纵轴， 以 h 为横轴， 根据实验数据绘出图象， 若图象是过原点的直线，则可验证机械能守恒定律，其斜率等于 g。 数据处理的另一思路：选取点迹清晰的一条纸带，如图，选取 B、M 两个位置作为过程的开始和终结位置，量出 BM 之间距离，求出 B 点速度，M 点速度，比较重力势能的减少 否守恒。与动能的增加是否相等，从而验证机械能是误差分析1．实际上重物和纸带下落过程中要克服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能 的增加量必定稍小于势能的减少量，这是属于系统误差，减少空气阻力影响产生的方法是： 使纸带下挂的重物重力大些，且体积要小。 2．打点计时器产生的误差： （1）由于交流电周期的变化，引起打点时间间隔变化而产生误差； （2）计数点选择不好；振动片振动不均匀；纸带放置方法不正确引起摩擦，造成实验误 差； （3）打点时的阻力对纸带的运动性质有影响，这也属于系统误差。 3．由于测长度带来的误差属偶然误差，减少办法是测距离时都应从 O 点量起，二是多测 几次取平均值。注意事项1．安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 2．实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动，待接通电源，让打点计时器工作稳定后再 松开纸带。 3．为了增加实验的可靠性，可重复实验，还可以在一次下落中测量多个位置的速 度，比较重物在这些位置上的动能与势能之和。4．因通过比较与是否相等来验证机械能守恒，故不需测重物的质量。典型例题透析1、用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电 源，输出电压为 6V 的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖 着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验 证机械能守恒定律。 （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示的装置安装器件； B．将打点计时器接到电源的直流输出端上； C．用天平测量出重锤的质量； D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带； E．测量打出的纸带上某些点之间的距离； F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。 指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行 内，并说明其原因。 答：________________________________。 （2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度 a 的数值如图所示。根据打出的纸带， 选取纸带上打出的连续五个点 A、B、C、D、E，测出 A 点距起始点 O 的距离为 间的距离为 ，点 C、E 间的距离为 ，点 A、C，使用交流电的频率为 f，则根据这些条件计算重锤 。下落的加速度 a 的表达式为：a＝（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增 加， 其原因主要是在重锤下落过程中存在着阻力的作用， 可以通过该实验装置测定该阻力的 大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为 g，还需要测量的物理量是 。试 用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为 F=____________。 解析：（1）打点计时器需要的电源是 6V 的交流电，此实验不需要用天平测量出重锤的质量，应 先接通打点计时器电源开关，然后再释放悬挂纸带的夹子打出一条纸带。（2）根据公式得，所以。答案： （1）步骤 B 是错误的，应该接到电源的交流输出端。步骤 D 是错误的，应该先接通电源， 待打点稳定后再释放纸带。步骤 C 不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含 了质量 m，可以约去。（2）（3）重锤的质量 m； 总结升华： 打点计时器是高中物理中最常用和最重要的仪器， 要使用打点计时器还必须要 配备的其它仪器有：交流电源、纸带、导线和刻度尺。 举一反三 【变式】用气垫导轨装置验证机械能守恒定律，先非常仔细地把导轨调成水平，然后如图 所示用垫块把导轨一端垫高 H。 滑块 m 上面装 l=3cm 的挡光框， 使它由轨道上端任一处滑下， 测出它通过电门 和 时的速度 和 ，就可以算出它由 到 这段过程中动能的增加量；再算出重力势能的减少量，比较与的大小，便可验证机械能是否守恒。 （1）滑块的速度 、 如何求出？滑块通过 时的高度 h 如何求出？ 和 的时间分别为（2）若测得图中 L=1 m，s=0.5 m，H=20 cm，m=500g，滑块通过 5. 0 s 和 2.0 s，当地重力加速度 g=9.80，试判断机械能是否守恒。解析： （1）因为挡光框宽度很小 l=3 cm，而滑块通过挡光框的时间极短，故可以认为滑块做匀速运动，则通过两挡光框时的平均速度就等于通过 G1 和 G2 两位置的瞬时速度；由相似原理可知，便可求得都是事先设定的。（2）动能增加量，势能减少量 在允许误差范围内可认为机械能守恒。，2、如图（a）所示，用包有白纸的总质量为 m 的圆柱棒替代纸带和重锤，蘸有颜料 的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖 直自由落下，毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号，如图（b）所示．测得记号之间的距离依 次为 26 mm、42 mm、58 mm、74 mm、90 mm、106 mm，已知一马达铭牌上标有“1 500 r/min” 的字样，由此验证机械能守恒。 由以上内容回答下列问题： （1）毛笔画相邻两线的时间间隔 T= ，（b）中圆柱棒的端是悬挂 端（填“左”或 “右”）。 （2）根据图中所给数据，可知毛笔画下记号 C 时，圆柱棒下落速度 时，圆柱棒下落速度 变化为 = ，动能的变化量为 = ，画下记号 D，在这段位移上，圆柱棒重力势能的，由此可得出结论为__________________。思路点拨：本题的关键是要明确毛笔在圆柱棒上的划痕周期与马达的转动周期相同的原 理，从而推出本实验的计时方式。 解析：（1）马达的转速为 1 500 r/min，可知其频率为Hz，所以周期为s．毛笔画相邻两线的时间间隔即为马达的转动周期 T=0. 04 s．由于棒做自由落体运动， 故画线间距越靠近悬挂端越大，因此左端为悬挂端。 （2）由匀加速直线运动规律，可得圆柱棒下落速度为：所以 C、D 间圆柱棒动能的变化量为 圆柱棒重力势能的变化为 由此可得出结论为：物体在自由下落过程中机械能守恒。 总结升华： 本实验设计是对课本实验原理的拓展， 主要考查在新情景中对已学知识的迁移 应用，考查分析、处理实际问题的综合能力。 举一反三 【变式】某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从 A 位置摆到 B 位置， 若不考虑空气阻力， 小球的机械能应该守恒， 即。直接测量摆球到达 B 点的速度 v 比较困难。 现让小球在 B 点处脱离悬线做平抛运动， 利用平 抛的特性来间接地测出 v。 如图（a）中，悬点正下方 P 点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能 轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸， 当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹。用重锤线确定出 A、B 点的投影点 N、M。 重复实验 10 次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中 米尺水平放置，零刻度线与 M 点对齐。用米尺量出 AN 的高度 ，BM 的高度 ，算出 A、B两点的竖直距离，再量出 M、C 之间的距离 x，即可验证机械能守恒定律。已知重力加速度 为 g，小球的质最为 m。（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为 （2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度 =cm。 。（3） 用测出的物理量表示出小球从 A 到 B 过程中， 重力势能的减少量 动能的增加量 ＝__________________。=____________，答案：（1）65.0（64.0～65.5）（2）（3）解析： （1）把记录纸上的点痕用最小的圆圈起来，圆心对应的刻度即为小球的水平射程。（2）小球作平抛运动，竖直方向，水平方向由以上两式得。（3）。
高考综合复习——机械能专题二 机械能守恒定律与能量守恒定律 编稿：郁章富 审稿：李井军 责编：郭金娟 第一部分 机械能守恒定律与能量守恒 知识要点梳理 知识点一——势能 ▲知识梳理 1．势能 与相互作用的物体的相对位置有关的能量叫做势能。 包括重力势…2016年高考物理一轮复习（课件+练习）实验六 验证机械 能守恒定律 1．在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50 Hz，依次打出的点为0,1,2,3,4,,n.则： (1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量… 第七章机械能守恒定律全章复习 一． 功和功率： 1、功：（1）功的计算公式：（2）功是标量、是过程量。 （3）做功的两个不可缺少的因素：（1） （2） ； 时，W=0。例如：线吊小球做圆周运动时，线的拉力不做功；当 < 时， 力对物体做负功，也说成…课题：机械能守恒定律 【学习目标】 1.通过自主学习知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化。 2.通过练习理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件；在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 【学习重点】机械…就爱阅读网友整理上传,为您提供最全的知识大全,期待您的分享，转载请注明出处。
欢迎转载：
推荐： 　　　}