1、机械能守恒定律复习课,功和能,功,能,功能关系,功：W=FScos,功率:,动能：,势能：重力势能,机械能：,动能定理：,机械能 守恒定律,功是能量转化的量度W=E,1、对“功”的学习方法指导,变力做功可用动能定理 W=Ek ；可用无限分小法来求,过程无限分小后可认为每小段是恒力做功。,功是力的空间积累效应，它和位移 相对应。,恒力做功可用,注意：F和S是对应同一个物体的；某力做的功仅由F、S和决定。,例1.如图所示，物体受到二 个水平恒力 和 相作用，F1和F2互垂直，物体沿光滑水平面从A点运动到B点的过程中，位移为S，AB连线与 间的夹角为，则下面关于外力做的功的表达式一定正确的是：(A)
2、 (B) (F1+F2) S(C) F1Scos + F2Ssin (D) F1Ssin + F2Scos , ,A,B,F2,F1,功 的 计 算 举 例,点 评,求总功有两种方法： 一种是先求出合外力，然后求总功，表达式为 另一种是总功等于各力做功的代数和，即 合外力还是矢量，本题的合外力 与位移的夹角无法确定，不一定就等于。,2.对“功率”的学习方法指导,功率描述做功快慢的物理量 按定义： ，所求出的功率是时间t内的平均功率。 计算式： ，其中是力与速度间的夹角。用该公式时，要求F为恒力。当v为即时速度时，对应的P为即时功率； 当v为平均速度时，对应的P为平均功率。 重力的功率可表示为
3、，仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。,跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50kg，他一分钟跳绳180次，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的 ，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是W。（g取10m/s2 ),功率的计算,分析：运动员每次克服重力所做的功就等于他重力势能的增量。跳一次的时间t=60/180=1/3 s，每次在空中的时间t=1/33/5=1/5 s。 每次跳起的高度 得平均功率：,例2.长为L的轻绳一端固定，另一端系住一质量m的小球，小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点时小球的速度为 ，机械能为零，则小球在最低点时机械能= ，重力势能= （不计空
4、气阻力）,知识应用,点评：这种命题方式与通常习惯不同，审题要仔细。要正确理解“机械能为零”表示零势能面已经选定这一物理内涵。,0,-（mg2L+ ),做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。 功是一种过程量，能是一种状态量，两者的单位都是（J），但不能说功就是能。 动能的增量由外力做的总功来量度： 这就是动能定理。,功 能 关 系,动能定理是力的空间积累作用规律，在不涉及加速度和时间时，能用牛顿定律加运动学公式解的问题，都能用动能定理解题，而且更简便。另外，动能定理还适用于非匀变速运动。 合外力做的功等于物体动能的变化。这里的合外力指物体受到的所有力，包括重力。 运用动能定理解题的关键
5、：分清楚哪些力对物体做功，做正功还是做负功。 技巧：应用动能定理解多过程问题时可把多过程看成整体列方程，更简便。,3、对“动能定理”的学习指导,1.确定研究对象和研究过程。 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。（如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功。） 4.写出物体的初、末动能。 5.列式求解。,应用动能定理解题步骤：,分析：以木块为对象，下滑全过程用动能定理：重力做的功为 摩擦力做的功为 ，支持力不做功。初、末动能均为零。 由动能定理可解得 。,例3.斜面倾角为，长为L， 段AB光滑，BC
6、段粗糙，质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好为零。求物体和BC段间的动摩擦因数。,A,B,C,点评：用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多。,如图所示，质量为m的物体放在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮，由在地面上以速度v向右匀速走动的人拉着，设人从平台的边缘开始向左行至绳与水平方向成300角处，求此过程中人对物体所做的功,如图所示，光滑1/4圆弧的半径为0.8m，有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点，然后沿水平面前进4.0m，到达C点停止。g取10m/s2，求：（1）物体到达B点时的速率.（2）在物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功
7、.（3）物体与水平面间的动摩擦因数.,水平方向的传送带以2m/s的速度匀速运动，把一质量为2kg的小物体轻轻放在传送带上左端，经过4s物体到达传送带的右端。已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，取g=10m/s2,求（1）传送带的长度. （2）这一过程中摩擦力对物体所做的功（3）这个过程中由于物体与传送带的摩擦而转化为内能的数值,物体从高出地面H处由静止开始自由下落，不计空气阻力，落入地面进入沙坑，物体在沙坑中向下移动距离h后停止运动，求物体在沙坑中运动时受到的平均阻力是其重力的多少倍？,水平地面上有一质量为m0.5kg的物体。水平恒力F为2.5N，作用在物体上，使物体由静止出发开始运动。经
8、过一段时间后，力F停止作用，物体继续滑行一段距离后停止。若物体移动的总距离为4m，物体和地面间的摩擦系数 求：力F所做的功。,质量m为0.5kg的小球，从离地面h为20m高处落下，落地时小球的速度v为18m/s。求下落过程中空气对小球 平均阻力？,质量m为0.02kg的子弹以v1为600m/s的速度垂直射穿一块厚度S为10cm的固定木板，已知木板对子弹的平均阻力f为 。 求子弹穿过木板后的速度v2为多大？,一质量m0.5kg的物体，以v0=4m/s的初速度沿水平桌面上滑过S0.7m的路程后落到地面，已知桌面高h0.8m，着地点距桌沿的水平距离s1=1.2m，求物体与桌面间的摩擦系数是多少？（g取10m/s2）,
