1、机械能,教学内容和要求,课时安排建议,1.功和功率(2-3课时). 2.动能和动能定理(1课时). 3.重力势能和弹性势能(1课时). 4.动能定理的应用(1课时). 5.机械能守恒定律及应用(2课时). 6.功和能的关系(1课时).,第一课时 功,1.做功的两个因素. 2.功的公式. 3.正功和负功概念. 4.合外力做的功等于各力所做功的代数和.,问题1,下列各图中, 力F是否做功?如果做功, 做多少功?,1.W=0 2.W=0 3.W=Fs,做功的两个因素: 1.物体受到力的作用; 2.在力的方向上发生位移.,问题2,下图中力F是否做功? 如果做功,做多少功?,W=W1+W2=W1=F1s
2、=Fscos,W=W1+W2=W1=Fs1=Fscos,功的公式,力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积. W =Fscos 1.单位:J(1J=1Nm) 2.标量,问题3,已知F=10N，s=2.0m.求F做的功.,600,1200,900,给出正功和负功概念.,问题4,力、位移的方向如图所示.已知F=10N, s=2.0m. 求F做的功.,1200,600,注意W=Fscos,是F的方向和s的方向的夹角.,正功和负功,W =Fscos 1. =0 W =Fs 2. /20 W0 3. = /2 W=0 4. /2 W0 5. = W =-Fs,力F对物体
3、做负功 物体克服该力F做功(绝对值),问题5,足球运动员用100N的水平力将质量为0.5kg的足球踢出，足球沿水平地面前进了40m，则运动员对足球所做的功为 A. 4103J B. 196J C. 0 D.条件不足，无法判定.,注意:W =Fscos 其中的s必须为F作用下的位移.,【D】,问题6*,1.用细绳系一质量为m的小球在竖直平面内做半径为R圆周运动，在小球运动一周的过程中，重力做的功为 . 2. 用细绳水平拉一小车在水平面上做半径为R的圆周运动，拉力的大小为F.在小车运动一周的过程中,拉力F做的功为 .,W =Fscos适合恒力做功的计算.,例题,质量为m=5.0kg的木块,在平行于
4、斜面向上的拉力F=100N的作用下,沿倾角为=37的斜面向上滑行s=1.0m的距离,木块与斜面间的动摩擦因数为=0.5. 1.画出物体的受力示意图,求各力在这一过程中对物体所做的功. 2.求各力对物体所做的功的代数和. 3.求物体受到的合外力. 4.求物体受到的合力对物体所做的功.,W合=F合scos=W1+W2+,巩固1,质量为m1的物体,在水平力F1的作用下,沿光滑的水平面移动了距离s,质量为m2的物体,在水平力F2的作用下,沿粗糙的水平面移动了相同的距离. m1W2 B. W1=W2 C. W1W2 D.无法判定.,【B】,W=Fscos,巩固2,质量为m=2kg的物体,受到与水平方向成
5、370角斜向上的拉力F1=10N,在水平地面上移动的距离为s=2m.物体与地面之间的滑动摩擦力的大小为F2=4.2N. 1.画出物体的受力示意图. 2.求各力所做功的功. 3.求各力做功的代数和. 4.求合力的大小. 5.求合力的功.,巩固3*,质量为m的物体,放在倾角为的光滑的斜面上,用水平力F推斜面体使物体和斜面体保持相对静止,以共同加速度a运动,前进的位移为s.这一过程中斜面对物体支持力做的功为 A. 0 B. mas C. mgs sincos D. mgstan,【BD】,第二、三课时 功率,1.功率的定义式P=W/t及其意义. 2.功率的计算式P=Fv及其意义. 3.平均功率与瞬时
6、功率. 4*.汽车启动的两类问题的分析计算.,问题1,物体m分别在F1=F2=10N作用下在水平面上从静止开始运动,位移分别为s1=0.5m,s2=1.0m, F1、F2作用时间分别为t1=1s、t2=2s. 1.哪个力对物体做功多？ 2.哪个力对物体做功快？,W1=W2=5J,W1/t1W2/t2,功率,1.定义：功跟完成这些功所用时间的比值.2.单位：瓦(W)(1W=1J/s) 3.标量. 4.表示做功的快慢. 5.用于计算某一时间内的平均功率.,问题2,重为G的运动员起跳后从最高点开始下落,不计空气的阻力.经过时间t,他下落的高度为h时,速度大小为v,重力加速度为g. 则在这一过程中,重
7、力做功的平均功率为 A. Gh/t B. Ggt/2 C. Gv/2 D. Gv,1.引导推出: P均=W/t=Fs/t=Fv均 2.怎样求t时刻的G做功的瞬时功率? 当t0时, P均P 3.P=Fv,【ABC】,平均功率与瞬时功率,思考,汽车上坡时，司机往往换低档，其目的是 A.减小速度,得到较小的牵引力. B.增大速度,得到较小的牵引力. C.减小速度,得到较大的牵引力. D.增大速度,得到较大的牵引力.,1. 在功率P一定的条件下 F=P/v 减小速度,增大牵引力. 2.如果速度不变,要增大牵引力,必须怎样?,【C】,例题1,起重机以a=2m/s2的加速度将质量为m=5102kg的重物由
8、静止开始匀加速向上提升,不计空气的阻力,g=10m/s2.求 (1)2s内起重机对重物做功平均功率. (2)2s末起重机对重物做功瞬时功率.,1.2104W 2.4104W,1. 求平均功率的两种方法 P均=W/t P均=Fv均,2. 求瞬时功率 P=Fv v=at,例题2,质量为m=2.0kg的木块,从长为10m倾角为=300的光滑斜面的顶端静止开始下滑到斜面的底端,重力加速度g=10m/s2.求： 1.重力所做的功. 2.重力所做的功的平均功率. 3*.到达斜面底端时重力做功瞬时功率.,WG=mglsin=100J P均=WG/t=50W P=mgvsin=100W,巩固1,质量为m=1.
9、0kg的物体从高h=45m处自由下落,不计阻力,g=10m/s2. 求 1. 前3s内重力做功的平均功率. 2. 第3s内重力做功的平均功率. 3. 3s末重力做功的瞬时功率. 4. 物体下落到距地面高25m处,重力做功的瞬时功率.,150W,250W,300W,200W,1.求平均功率和瞬时功率的不同方法. 2.强调哪一过程的功W及对应的时间t.,巩固2,1.质量为m=1.2t的汽车，以恒定功率P=60kW在平直的路面上匀速行驶，速度为v=25m/s，设汽车受到的阻力恒定不变.求 (1)汽车受到的阻力的大小. (2)关闭发动机后汽车运动的最大距离.,2.4103N,156.25m,P=Fv
10、f=F=P/v,2.设飞机在飞行中受到的空气的阻力跟它的速度的平方成正比,即f=kv2.当发动机的功率为P时,飞机水平匀速飞行的速度为v. (1)求比例系数k的值. (2)若飞机水平匀速飞行的速度为2v,发动机的功率应为多大?,k=P/v3,8P,巩固3,竖直上抛一球，球又落回原处，设空气阻力的大小恒定.则 A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B.上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功 C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率 D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率,【BC】,问题3*,1.用细绳系一质量为m
11、的小球在竖直平面内做半径为R圆周运动,在小球运动一周的过程中. (1)重力做的功为 . (2)拉力做的功为 .,1.s=0 W=Fscos=mgs=0 2.PT=Tvcos=0WT=Pt=0,Fv,WF=0,2.用细绳水平拉一小车在水平面上做半径为R的圆周运动，拉力的大小为F.在小车运动一周的过程中,拉力F做的功为 .,o,P=Fv W=PT=FvT=F2R,问题4*:汽车启动的两类问题,1.汽车的质量m=2103kg,额定功率为80103W, 汽车保持该功率从静止开始行驶,设汽车所受阻力恒为f=4103N.求 1.汽车行驶能达到的最大速度. 2.汽车速度为10m/s时的加速度. 3.汽车加速
12、度为1.0m/s2的速度.,vm= 20m/s,a=2.0m/s2,v= 40/3m/s,思考,汽车以恒定功率从静止开始运动: 1.牵引力F怎样变化? 2.加速度怎样变化? 3.汽车做什么运动? 4.当F=f时,汽车做什么运动? 5.怎样求最大速度?,a,v同向v,2.汽车的质量m=2103kg,额定功率为80103W, 汽车从静止开始以a=2m/s2的加速度匀加速行驶,设汽车所受阻力恒为f=4103N.求 1.汽车匀加速行驶的最大速度. 2.汽车匀加速行驶的时间. 3.3s末汽车的功率. 4.汽车行驶能达到的最大速度.,v= 10m/s,t=5s,P3=4.8104W,vm= 20m/s,思
13、考,汽车以恒定牵引力从静止开始运动: 1.汽车的实际功率P怎样变化? 2.汽车匀加速行驶过程能持续下去吗? 4.当P=P额后,汽车的牵引力F怎样变化? 加速度怎样变化?汽车做什么运动? 5.当F=f时,汽车做什么运动? 6.怎样求汽车匀加速行驶的最大速度? 7.怎样求汽车行驶能够达到的最大速度?,a,v同向v,第四课时 动能 动能定理,1.动能概念及动能的表达式. 2.动能定理的推导. 3.动能定理的应用.,问题1:不同形式的能可以相互转化,下列过程分别是什么形式的能转化为什么形式的能？什么力做功? 1.在桌面上滑动的木块停了下来. 2.电动机用钢绳竖直向上提升重物. 3.人用力抛出石块. 4
14、.物体自由下落.,1.机械能内能;木块克服摩擦力做功. 2.电能机械能;牵引力对重物做功. 3.化学能机械能;推力对石块做功 4.势能动能;重力对物体做功,问题2:功是能量转化的量度,下列过程中, 能量变化了多少? 1.木块滑动一段距离后停止，木块克服阻力做了100J的功.机械能怎样变化?变化了多少?内能怎样变化?变化了多少? 2.电动机提升重物.牵引力对重物做功1000J.电能怎样变化?变化了多少? 机械能怎样变化?变化了多少?,回忆与思考,1. 物体在什么状态下具有动能？ 2. 物体动能的大小跟什么因素有关？,1.运动的物体具有动能. 2.动能跟物体的质量和运动的速度有关.,问题3,物体静
15、止在光滑的水平面上的A点，质量为m，在水平恒力F的作用下，经过一段位移后，运动到B点速度达到v. 1.F对物体做的功为 . 2.物体的动能增加了 . 3.物体的初动能是 . 4.物体到达B点的动能是 .,mv2/2,mv2/2,0,mv2/2,动能,物体的动能等于它的质量跟它的速度平方乘积的一半.1.单位:J(1kgm2/s2=1Nm=1J) 2.标量.,问题4:推导动能定理,在粗糙的水平面上有质量为m的物体, 在水平恒力F的作用下，经过一段位移后，速度由v1变为v2. 证明：外力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量.,思考:理解动能增量的含义,在粗糙的水平面上有质量为m的物体，在水平恒力F
16、的作用下从A点运动到B点，速度由v1变为v2 ，设合外力做的功为W. 1.若W=100J,物体的动能增加了多少? 2.若W=-100J,物体的动能增加了多少?,1.W0Ek2Ek1, 动能增加. 2.W0Ek2Ek1, 动能减少.,动能定理,外力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量.(同一惯性参考系) 1.W0Ek2Ek1, 动能增加. 2.W0Ek2Ek1, 动能减少.,例题1,一颗子弹质量是20g，离开枪口时速度大小为800m/s；铅球的质量为5kg，运动员掷出铅球时，铅球速度大小为10m/s. 1.比较哪个动能大？ 2.求火药的推力在枪筒内对子弹做的功; 人推铅球过程中人的推力对铅球做
17、的功.,1.强化动能概念. 2.动能定理可求变力所做的功.,例题2,在水平的冰面上,以大小为F=20N的水平推力,推着质量m=60kg的冰车,由静止开始运动.冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的0.01倍,当冰车前进了s1=30m后,撤去推力F,冰车又前进了一段距离后停止.取g=10m/s2.求 1.撤去推力F时的速度大小. 2.冰车运动的总路程s.,3.74m/s,100m,1.用牛顿运动定律求解. 2.分别从1-2;2-3两个过程用动能定理求解. 3.从1-3整个过程用动能定理求解.,归纳:应用动能定理解题步骤,1.确定研究对象和研究的过程. 2.受力分析和运动分析. 3.分析各力对物体做功情
18、况. 4.分析研究过程的物体初、末状态的动能. 5.根据动能定理列方程. 6.求解(验证和讨论).,注意规范: W总=F合scos=W1+W2+=mv22/2-mv12/2,巩固1,质量为mA的物体A,在水平力F的作用下,从静止开始沿光滑的水平面移动了距离s;质量为mB的物体B,在水平力F的作用下,沿粗糙的水平面移动了相同的距离, mAWB, EAEB B. WA=WB, EA=EB C. WAEB,【D】,1.F的功W=Fscos. 2.W=Ek2-Ek1,W是合外力的功.,巩固2,质量为m的物体在水平力F的作用下,从静止开始沿光滑的水平面运动,前进一段距离后,速度变为v;再前进一段距离后,
19、速度变为2v.设第一过程中F对物体所做的功为W1,第二过程中F对物体所做的功为W2,则 A. WA:WB=1:1 B. WA:WB=1:2 C. WA:WB=1:3 D. WA:WB=1:4,【C】,1.动能与速度的平方成正比. 2.合力的功等于动能的变化量.,巩固3,在距离地面高为H处,将质量为m的小钢球以初速度v0竖直下抛,落地后,小钢球陷入泥土中的深度为h. 1.求钢球落地时的速度大小v. 2.泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力? 3.求泥土阻力对小钢球所做的功. 4.求泥土对小钢球的平均阻力大小.,动能定理适用于恒力做功,也适用于变力做功.,第五课时 重力势能与弹性势能,1.重力势能的概
20、念，重力势能的表达式. 2. 重力做功与路径无关 . 3.重力势能的变化与重力做功的关系. 4. 势能的相对性. 5.弹性势能.,回忆与思考,1.物体具有重力势能的标志是什么？在什么条件下具有重力势能？ 2.一个物体具有的重力势能的多少跟哪些因素有关？ 3.将一个物体竖直上抛,物体在上升过程和下落过程中,重力势能分别怎样变化?什么力做功导致重力势能的变化?,问题1,质量为m的物体只在重力的作用下,从距地面高为h处由静止开始落到地面,重力加速度为g. 1.什么能转化为动能? 2.重力所做的功是多少? 3.重力势能减少了多少? 4.规定地面重力势能为零. 物体在始点的重力势能 Ep= .,mgh,
21、重力势能,物体的重力势能等于物体所受的重力跟它的高度的乘积.1.单位:J 2.标量.,问题2,小球质量m=1.0kg, g=10m/s2,天花板的高度为h1=3m,桌面的高度为h2=1m.则 1.在位置1:EP1= J， 2.在位置2:EP2= J， 3. 12,重力势能减少量 EP1-EP2= .,分别以地面、桌面、天花板为参考面.,势能具有相对性,1.重力势能的大小跟参考平面的选取有关. 2.重力势能的变化量跟参考平面的选取无关. 3.有意义的是重力势能的变化量.,问题3,质量为m的物体分别沿路径AC、ABC、ADC从A点运动到C点,已知A、B两点的高度分别为h1、h2, 高度差等于h.求
22、下列过程重力的功 1.AB. 1.AC. 2.ABC. 3.ADC.,A,B,C,h1,h2,WG=mgh=mgh1-mgh2=Ep1-Ep2 重力做功与路径无关,只与始点和终点的高度差有关,问题4,质量为m=1.0kg的物体从初位置1运动到末位置2. g=10m/s2, h1=3m, h2=1m.求: 1.重力做的功. 2.重力势能怎样变化?变化了多少?,WG=mgh=mgh1-mgh2=Ep1-Ep2,WG=-mgh=-mg(h2-h1)=Ep1-Ep2,重力做功跟重力势能变化的关系,1.重力做功与路径无关. 2.重力做功等于重力势能的减少量.WG= -Ep=Ep1-Ep2=mgh1-mg
23、h2 1. WG 0Ep1Ep2,重力势能减少. 2. WG 0Ep1Ep2,重力势能增加.,问题5,1.举例说明发生形变的物体具有弹性势能.定性分析弹性势能跟哪些因素有关. 2*.一被压缩了x的弹簧,将质量为m的物体弹开,弹簧的劲度系数为k, 在这一过程中 (1)什么能转化为物体的动能? (2)弹力对物体做的功为多少? (3)弹簧的弹性势能减少了减少了多少? (4)开始弹簧的弹性势能 Ep= .,kx2/2,弹性势能,1.物体因为发生弹性形变而具有的能叫弹性势能. 2*.弹簧的弹性势能: 3.单位:J 4.标量.,势能属于系统*,位能:因物体间的相互作用并由相对位置决定的.,巩固1,质量为m
24、=2g的乒乓球,从高为3m处A静止释放,落地后弹起2m的高度到C.求下列过程中重力做的功及重力势能的变化量. 1.下落过程. 2.上升过程. 3.整个过程.,WG1=mgh1=0.06J WG2=-mgh2=-0.04J WG=mg(h1-h2)=0.02J,巩固2,质量为m=0.1kg的小球,用长为L=1m的轻绳固定于O点.将绳拉至与竖直方向成=600静止释放,求小球运动到最低点的过程中 1.重力做的功. 2.重力势能变化量.,600,A,B,O,WG=mgh=mgL(1-cos)=0.5J Ep1-Ep2=WG=0.5J,第六课时 动能定理的应用,1.动能定理适用于直线运动和曲线运动;适用
25、于恒力做功和变力做功. 2.求功的三种方法. 3.运用动能定理解题的基本步骤.,例题1,质量为m的物体从高为h的斜面上由静止开始下滑,经过一段水平距离后停止,测得始点与终点的水平距离为s, 物体跟斜面和水平面间的动摩擦因数相同, 求证:=h/s,h,s,1. WG=mgh 2. Wf=Wf1+Wf2=mgs,例题2,粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m，有一质量为0.2kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B时，然后沿水平面前进0.4m到达C点停止.设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g=10m/s2)求： 1.物体到达B点时的速度大小. 2.物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功.,2.
26、0m/s,0.5J,例题3,一个人站在距地面高h=25m处,将一个质量为m=100g的石块以v1=10m/s的速度斜向上抛出,石块落地时速度的大小为v2=24m/s.求 1.人对石块做的功. 2.石块在空中克服阻力做的功.,【 5J,1.2J 】,例题4*,汽车质量为m=2103kg,沿平直的路面以恒定功率20kW由静止出发,经过40s,汽车达到最大速度20m/s.设汽车受到的阻力恒定.求 1.阻力的大小. 2.这一过程牵引力所做的功. 3.这一过程汽车行驶的距离.,1.f=1103N 2.W=8105J 3.s=400m,求功的方法,1.W=Fscos (恒力) 2.W=Pt (恒定功率)
27、3. (恒力和变力),巩固1,一个质量为m=0.2kg的小球，在光滑水平面上以v1=6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小为v2=4m/s. 则碰撞过程中墙对小球做功的大小W为 A. W=0 B. W=5.2J C.W=0.4J D.W=2.0J,【D】,巩固2,质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点.小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,则力F所做的功为 A. mglcos B. mgl(1-cos) C. Flsin D. Fl,【B】,巩固3,长为L的轻绳系住质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动，小球恰好通过最高点.因阻力作用,经过
28、半周期,小球运动到最低点时对绳的拉力为5mg,求 1.小球过最高点的速度. 2.小球过最低点的速度. 3.这一过程中,小球克服阻力作的功.,mgL/2,巩固4,质量为m的物体从高为h的斜面顶端自静止开始滑下，最后停在平面上的B点.若该物体从斜面的顶端以初速度v0沿斜面滑下，则停在平面上的C点.已知AB=BC，求物体在斜面上克服摩擦力做的功.,h,B,C,A,巩固5*,跳伞运动员从某一塔顶上由静止开始跳下竖直向下运动，当降落伞全部打开时，伞和运动员所受的空气阻力的大小跟速度的平方成正比，即f=kv2，运动员和伞的总质量为72kg设塔足够高，运动员跳离塔后即打开降落伞，落地前已做匀速运动，速度大小
29、为6.0m/s，取g=10m/s2.求： （1）跳伞运动员下落速度达到3m/s时，其加速度为多大？(7.5m/s2) （2）若塔高200m，则在跳伞的整个过程中，克服阻力做了多少功？(1.43105J),第七、八课时 机械能守恒定律,1.机械能守恒的条件. 2.推导机械能守恒定律. 3.机械能守恒定律的应用.,机械能,E=Ek+Ep+Ep,演示:小球在摆动中机械能守恒,A,B,C,根据实验现象要求学生回答在A-B,B-C过程中重力势能和动能的相互转化.,问题1,质量为m的小球自由下落,下落过程中经过1、2两点，高度由h1变化到h2，速度由v1变化到v2,不计空气的阻力/ 1.这一过程中能量怎样
30、转化？ 2.求重力所做的功？ 3.这一过程中机械能是否变化？,要求学生说明下列两式的含义: 1.mv22/2-mv12/2=mgh1-mgh2 2.mv22/2+mgh2=mgh1+mv12/2,问题2,如图所示,轻弹簧与墙壁相连,质量为2kg的滑块以5m/s的速度沿光滑的水平面运动,并压缩弹簧. 1.在压缩弹簧的过程中,系统的能量怎样转化?机械能是否守恒? 2.求压缩过程中弹簧的最大弹性势能. 3*.当滑块速度为2m/s时,弹簧弹性势能为多大?,机械能守恒定律,在只有重力(弹簧弹力)做功的系统内，动能和势能可以互相转化,但系统的机械能总量保持不变.mv22/2+mgh2=mgh1+mv12/
31、2Ek1+Ep1= Ek2+Ep2,两个要点: 1.只有重力(弹簧的弹力)做功. 2.动能和势能互相转化.,巩固1,1.下列实例中,哪些情况机械能守恒？ A.抛出的铅球做斜抛运动. B.小孩沿滑梯匀速下滑. C.上升的气球. D.用细绳栓着一个小球，使小球在竖直平面内做圆周运动. E.用细绳栓着一个小球，使它在光滑的水平面上做匀速圆周运动. F.用水平力拉物体在水平面上匀速运动.,【AD】,2.下列说法是否正确,说明理由. A.物体做匀速运动,机械能一定守恒. B.物体所受合力等于零,机械能一定守恒. C.物体所受合力的功等于零,机械能一定守恒. D.物体所受合力的功不等于零,机械能可能守恒.
32、,【D】,例题1,1.在高为10m的房顶上,把小石块以速度v0=5m/s水平抛出,不计阻力,g取10m/s2.求石块落地时速度的大小.,要求用运动学知识和机械能守恒定律求解.,2.如果把小石块以速度v0竖直向上抛出, 求石块落地时速度的大小. 3.如果把小石块以速度v0与水平方向成600角的斜向上抛出, 求石块落地时速度的大小.,4.a、b、c、d四个质量相同的小球自同一高度h以相同速率v0抛出，a球竖直上抛，b球水平抛出，c球竖直下抛， d球斜向上抛.则四球落地时 A.机械能相同. B.动能相同. C.速度相同. D.速率相同.,【ABD】,例题2,1.一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始滑下
33、,斜面高为h=1.0m,倾角为=300,不计空气的阻力,取g=10m/s2.求物体滑到斜面底端的速度大小.,1.用牛顿定律求解. 2.用机械能守恒定律求解. 3.用动能定理求解.,4.4m/s,2. 质量为m=1.0kg的物体从半径为R=1.0m,光滑的1/4圆形轨道顶端由静止开始滑下,求物体滑到轨道底端时: (1) 速度的大小. (2) 加速度的大小. (3) 对轨道的压力,1.选择不同的参考平面机械能守恒定律求解. 2.用动能定理求解. 3.注意两种解法的原始方程的书写规范.,3. 个质量为m=1.0kg的物体从半径为R=1.0m的1/4圆形轨道顶端由静止开始滑下,到达轨道底端时,对轨道的
34、压力为2mg.求物体滑到轨道底端时: (1) 速度的大小. (2) 物体下滑过程中 克服摩擦力所做的功.,只能用动能定理求解.,例题3,在高h=0.8 m的水平光滑桌面上,有轻弹簧左端固定,质量m=1kg的小球在外力作用下使弹簧处于压缩状态. 静止释放小球,弹簧将小球水平弹出, 不计空气阻力,测得小球离开桌面后的水平位移为s=1.2m.取g=10m/s2.求 1.弹簧被压缩时弹性势能的大小. 2.小球落地时速度大小为.,4.5J,5m/s,应用机械能守恒定律解题的步骤,1.选定研究对象和研究过程. 2.分析各力对物体做功情况，判定机械能是否守恒. 4.选定参考平面，确定初、末状态的机械能. 5
35、.根据机械能守恒定律列方程. 6.数学解和物理解.,例题4,图为过山车示意图. 半径为R的圆轨道与斜轨道平滑连接,设轨道是光滑的.质量为m的小车,从斜轨上的平台静止释放,小车恰好通过圆轨道的最高点. 1.求平台的高度h. 2. 若小车通过圆轨道最高点时对轨道的压力等于车的重力,小车在平台上的速度v0为多大?,5R/2,巩固1,质量为m=0.1kg的小球,用长为L=1m的轻绳固定于O点.将绳拉至与竖直方向成=600静止释放, 求： 1.小球在最低点的速度大小. 2.小球在最低点时对绳的拉力.,巩固2,一个小球从某一高度自由落下落在竖立于地面的轻弹簧上，在点物体开始与轻弹簧接触，弹簧被压缩，在小球
36、与弹簧接触到弹簧被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是 A.小球的动能逐渐减小. B.小球的重力势能逐渐减小. C.弹簧的弹性势能逐渐减小. D.小球的重力势能和弹簧的 弹性势能之和先减小后增大.,【BD】,巩固3,长为L的轻绳系住质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动，小球恰好通过最高点.求 1.小球过最高点时的速度. 2.小球运动到最低时的速度. 3.小球运动到最低点时对绳的拉力.,第八课时 功和能的关系,1.重力做功跟重力势能变化的关系. 2.弹簧弹力做功跟弹性势能变化的关系. 3.合力做功跟动能变化的关系. 4.除重力(弹簧弹力),其它外力所做的总功跟机械能变化的关系.,问题1,要求学
37、生举例说明不同形式的能可以互相转化,功是能量转化的量度. 1.汽车刹车后滑行一段距离后停止. 2.物体沿光滑的斜面下滑. 3.人用力拉弹簧,弹簧伸长. 4.运动员将铅球抛出. 5.起重机提升重物.,问题2,质量为m的物体,在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿光滑的斜面向上运动.经过A、B两点的速度分别为v1和v2， A、B两点的高度分别为h1和h2 ，斜面的倾角为，如图所示.求物体从A运动到B的过程中: 1.重力对物体所做的功. 2.合力对物体所做的功. 3.拉力F对物体做的功.,功和能的关系,1.重力对物体做的功等于重力势能的减少量. WG=-Ep=Ep1-Ep2=mg(h1-h2) 2*.弹
38、力对物体做的功等于弹性势能的减少量. WT =-Ep= Ep1-Ep2=k(x12-x22)/2 3.动能定理:外力对物体做的功的总和等于物体动能的增量. W合=Ek= Ek2-Ek1=(mv22-mv12)/2 4.功能原理:除重力和弹力,其它外力对物体做的功的总和等于机械能的增量. WF=E= E2-E1,例题1,质量为m的物体,以g/3的加速度竖直向下运动的距离为h,下列说法正确的有 A. 物体的重力势能减少mgh/3 B. 物体的动能增加了mgh/3 C. 物体的机械能增加mgh/3 D. 物体的机械能减少2mgh/3,【BD】,例题2,质量为1kg的物体,被人用手由静止向上提升1m,
39、这时物体的速度为2m/s,取g=10m/s2.则下列说法正确的是： A. 手对物体做的功为12J B. 合外力对物体做的功为2J C. 合外力对物体做的功为12J D. 物体克服重力做功10J,【ABD】,例题3*,物体以100J的初动能从斜面的底端向上运动,当它过斜面上的M点时,其动能减少了80J, 重力势能增加了48J.如果物体从斜面上返回底端,则物体到达底端时的动能为 A. 20J. B. 48J. C. 60J. D. 68J.,【A】,例题4,绕地球作圆周运动的卫星,因受阻力的作用,做圆周运动的轨道半径减小,下列说法正确的有 A. 动能减小,机械能减小 B. 动能增大,机械能减小 C
40、. 动能增大,机械能增大 D. 动能减小,机械能增大,【B】,例题5*,质量为m的物体以速度v0竖直上抛,物体落回抛出点的速度为3v0/4. 1.在这过程中物体克服空气的阻力做的功为多少. 2.设阻力的大小恒定,求阻力的大小. 3.假设物体和地面碰撞没有机械能损失,碰撞后弹起,求物体通过的总路程.,【7mv02/32】,【7mg/25】,【25v02/14g】,巩固1,当重力对物体做正功时，下列说法中正确的是 A.物体的重力势能一定增加 B.物体的重力势能一定减少 C.物体的动能可能减少 D.物体的机械能一定不变,【BC】,巩固2,竖直向上抛出一个物体，由于受到空气阻力作用，物体落回抛出点的速
41、率小于抛出时的速率，则在这过程中 A.物体的机械能守恒 B.物体上升时机械能增大,下降时机械能减小 C.物体上升时机械能减小,下降时机械能增大 D.物体上升和下降时机械能都在减小,【D】,巩固3,一物体静止在升降机的底板上，在升降机加速上升的过程中，底板对物体的支持力所做的功等于 A.物体势能的增加量 B.物体动能的增加量 C.物体动能的增加量加上物体势能的增加量 D.物体动能的增加量加上克服重力所做的功,【CD】,巩固4,质量为m的物体，在沿斜面方向的恒力F作用下，沿粗糙的斜面匀速地由A点运动到B点，物体上升的高度为h，如图所示则在运动过程中 A.物体所受各力的合力做功为零 B.物体所受各力的合力做功为mgh C.恒力F与摩擦力的合力做功为零 D.恒力F做功为mgh,【A】,巩固5,一台起重机将质量为1103kg的货物，从静止开始以0.5m/s2的加速度竖直向上吊起10m高，g=10m/s2，货物的机械能增加了 A. 1.00105J. B. 1.05105J. C. 1.50105J. D. 5.00105J.,【B】,
