高中物理必修二第七章完美總結(jié)

1、期末復(fù)習(xí)提綱期末復(fù)習(xí)提綱 第七章基本知識點梳理第七章基本知識點梳理sF一、功的定義：力乘以力向位移公式公式: W = FS力向力向sF探究一：探究一：1 1、如圖，一物體置于水平面上，在與水平方向、如圖，一物體置于水平面上，在與水平方向成成角的拉力角的拉力F F作用下，沿水平面運動了位移作用下，沿水平面運動了位移S S北北南南西西東東sscos ssin旋轉(zhuǎn)=45o1、物體運動的位移是多少？2、力F對物體做功了嗎？3、物體在力F的方向上有位移嗎？因此，因此，力做的功力做的功= =力力物體在該力方向上的位移物體在該力方向上的位移WF=FS力力=FScos sscos ssin1、若所給的位移、若

2、所給的位移S不沿力的方不沿力的方向，則需再乘向，則需再乘F向與向與S向夾角向夾角的余弦，的余弦，Scos 才是力的方向才是力的方向上的位移上的位移WF=FS力向力向=FScos sF探究二：探究二：1 1、如圖，一物體置于水平面上，在與水平方向、如圖，一物體置于水平面上，在與水平方向成成角的拉力角的拉力F F作用下，沿水平面運動了位移作用下，沿水平面運動了位移S S，求：力求：力F F對物體做的功對物體做的功1、處理思想：我們知道，合力與分力是等效替代的關(guān)系；因此，合力對物體做的功也可以用它的兩個分力做的功來等效替代F1=Fcos F2=Fsin 2、分解F，則 F1=FcosF2=FsinW

3、F1= F1S=FcosS WF2= F20=0 3、力力F F對物體做的功對物體做的功WFWF1+WF2FcosS S2、若所給的位移、若所給的位移S不沿力的方不沿力的方向，也可分解向，也可分解F，用它的兩個，用它的兩個分力分力F1、F2做的功來等效替代做的功來等效替代合力合力F對物體做的功對物體做的功WFWF1+WF2FcosS S功的功的一般一般計算式：計算式：W=W=FscosFscos 理解：1、F恒力；求哪個恒力做的功，F(xiàn)就代表那個恒力 S物體運動的對地位移 力F與位移S之間的夾角2、某個力做的功只跟該力F、位移S、及它們間夾角三個因素 有關(guān)，跟其它因素?zé)o關(guān)3、功是標量，沒有方向，

4、但有正負, 注意負功的含義物理意義物理意義的正負的正負與的夾角與的夾角對對WFScos 的討論：的討論：=00 /2 =/2/2 W 0W 0W 0W 0正功正功表明做功表明做功的力的力F對物體的對物體的運動起推動作用運動起推動作用正功正功表明做功表明做功的力的力F對物體的對物體的運動起推動作用運動起推動作用不做功不做功表明表明G、FN對物體的運動對物體的運動既不起推動作用既不起推動作用也不起阻礙作用也不起阻礙作用負功負功表明做功表明做功的力的力F對物體的對物體的運動起阻礙作用運動起阻礙作用合力功做功的求法：合力功做功的求法： W合合F合合ScosW 1 W2 Wn幾種常見模型合力功的表達式：

5、幾種常見模型合力功的表達式：做功的兩個必要因素：做功的兩個必要因素：公式公式: :W W = = FSFS力向力向力力物體在物體在力的方向上力的方向上發(fā)生一段位移發(fā)生一段位移復(fù)習(xí)：在初中，功是如何定義的？復(fù)習(xí)：在初中，功是如何定義的？sFmW合合=(F- mg)SVsFmVsF探究一：探究一：1 1、如圖，一物體置于水平面上，在與水平方向、如圖，一物體置于水平面上，在與水平方向成成角的拉力角的拉力F F作用下，沿水平面運動了位移作用下，沿水平面運動了位移S S北北南南西西東東sscos ssin旋轉(zhuǎn)=45o1、物體運動的位移是多少？2、力F對物體做功了嗎？3、物體在力F的方向上有位移嗎？因此，

6、因此，力做的功力做的功= =力力物體在該力方向上的位移物體在該力方向上的位移WF=FS力力=FScos sscos ssinmV W合合=Fcos- (mg-Fsin) )S W合合=Fcos- (mg+Fsin) )S mgFN mgFNFf mgFNFf光滑光滑 mgFNVW合合=mgScos(90- ) =mghW合合=(mgsin -mgcos )s加速加速粗糙 V粗糙 W合合= -(mgsin +mgcos )s力做功快慢的描述力做功快慢的描述功率功率1 1、平均功率、平均功率 一段時間內(nèi)力做功的平均快慢效果一段時間內(nèi)力做功的平均快慢效果 P=P=wt2 2、瞬時功率、瞬時功率 力做

7、功的瞬時快慢效果力做功的瞬時快慢效果 P=P=FVcosFVcos F F與與V V的夾角的夾角3 3、機械功率、機械功率 起重機、汽車等機械工具牽引力的功率起重機、汽車等機械工具牽引力的功率（1 1）機械功率一般是指瞬時功率）機械功率一般是指瞬時功率（2 2）表達式：）表達式：P=FP=F牽牽 V V（3 3）額定功率）額定功率機械正常工作下的最大功率機械正常工作下的最大功率典例：典例：1 1、光滑的水平面上，質(zhì)量為、光滑的水平面上，質(zhì)量為5kg5kg的小車在水平拉力作用下的小車在水平拉力作用下做勻加速直線運動，若做勻加速直線運動，若2s2s內(nèi)它從靜止開始速度增加到內(nèi)它從靜止開始速度增加到4

8、m4ms s，則在，則在這一段時間里拉力對小車做功的平均功率是多少？拉力的瞬時功率這一段時間里拉力對小車做功的平均功率是多少？拉力的瞬時功率是多少？是多少？解：a=(V-Vo)t=(4-0)2ms2=2ms2 s=at22=4m根據(jù)牛頓第二定律 F合=ma=10NWF=Fs=104J=40J p=WFt40J/2s=20W瞬時功率p=FV=104W=40W重力的瞬時功率P=mgVcos(90- )=mg sin解：從頂端到底端，重力做的功WG=mgssin 運動的時間Sm2sin21tgssin2gst 重力的平均功率P=Wtmgssin sin2gssgsin2典例典例: :2 2、一質(zhì)量為

9、、一質(zhì)量為mm的滑塊從傾角為的滑塊從傾角為 ，長為，長為S S的光滑斜面頂端由靜的光滑斜面頂端由靜止滑至底端，求該過程重力的平均功率和滑至斜面底端瞬間重力的止滑至底端，求該過程重力的平均功率和滑至斜面底端瞬間重力的瞬時功率瞬時功率汽車的兩種啟動方式汽車的兩種啟動方式汽車的啟動汽車的啟動汽車的啟動、加速實際上一個非常復(fù)雜的過程，它跟汽車的功率、檔位、汽車的啟動、加速實際上一個非常復(fù)雜的過程，它跟汽車的功率、檔位、扭矩、油門都有一定的關(guān)系；高中階段談汽車啟動做了一些簡化處理，和扭矩、油門都有一定的關(guān)系；高中階段談汽車啟動做了一些簡化處理，和實際情況在基本原理上是一致的實際情況在基本原理上是一致的第

10、一種啟動方式：汽車保持恒定的功率啟動運行第一種啟動方式：汽車保持恒定的功率啟動運行GFNF1FV1VmP=F1V1FP=F2Vm勻速直線運動勻速直線運動F2F=FfVm（1 1）汽車啟動后，車速增加的原因是什么？）汽車啟動后，車速增加的原因是什么？思考思考：（2 2）車速增加，牽引力為什么會減小呢？）車速增加，牽引力為什么會減小呢？（3 3）牽引力減小后，車速為什么仍然增大？）牽引力減小后，車速為什么仍然增大？（4 4）牽引力減小到什么時候，車速不再增大？）牽引力減小到什么時候，車速不再增大？FF2Vm=PFf0t1tvmv變加速直線運動變加速直線運動a =(F- Ff)此后車的運動情況怎樣？

11、此后車的運動情況怎樣？votvm1.當當F=Ff時速度最大時速度最大2.先變加速再勻速先變加速再勻速GFNF1FV1V2P=F1V1勻加速直線運動勻加速直線運動第二種啟動方式：汽車保持恒定的牽引力第二種啟動方式：汽車保持恒定的牽引力( (加速度加速度) )啟動運行啟動運行FF1Vm勻速直線運動勻速直線運動P額=F1 V2P額= F2Vm功率達最大功率達最大速度達最大速度達最大變加速直線運動變加速直線運動a =(F- Ff)（1 1）汽車啟動后，車速增加的原因是什么？）汽車啟動后，車速增加的原因是什么？思考思考：（2 2）為什么是勻加速呢？）為什么是勻加速呢？（3 3）功率增至額定功率后，車速為

12、什么仍然增大？）功率增至額定功率后，車速為什么仍然增大？（4 4）牽引力減小到什么時候，車速不再增大？）牽引力減小到什么時候，車速不再增大？FF2FVm=PFf車速增加造成功率怎樣變化？車速增加造成功率怎樣變化？而牽引力為何減?。慷鵂恳楹螠p??？此后車的運動情況怎樣？此后車的運動情況怎樣？tV0vm t1 t2V11.當當F=Ff時速度最大時速度最大2.先勻加速再變加速最后勻速先勻加速再變加速最后勻速3 3、額定功率為、額定功率為80kW80kW的汽車，在某平直公路上行的汽車，在某平直公路上行駛的最大速度為駛的最大速度為20m/s20m/s，汽車的質(zhì)量，汽車的質(zhì)量m=2m=210103 3k

13、gkg，如果汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度如果汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為大小為2 m/s2 m/s2 2。運動過程中阻力不變。求：。運動過程中阻力不變。求：（1 1）汽車所受的阻力多大？）汽車所受的阻力多大？（2 2）2m2m末汽車的瞬時功率是多大？末汽車的瞬時功率是多大？ （3 3）勻加速直線運動的時間多長？）勻加速直線運動的時間多長？（4 4）在勻加速直線運動中汽車的牽引力做的功是）在勻加速直線運動中汽車的牽引力做的功是多大？多大？ （5 5）當速度增至）當速度增至16m/s16m/s時，加速度多大？時，加速度多大？（6 6） 汽車速度為汽車速度為8m/s8m/s

14、的實際功率有多大？的實際功率有多大？（7 7）汽車速度為）汽車速度為15m/s15m/s的實際功率有多大？的實際功率有多大？ 4000N5S0.5m/s264000W80000W2105J3.23.210104 4W W一、重力做功一、重力做功 WG mghmgh = mgh1-mgh2物體的重力勢能等于它所受的重力與所處高度的乘積物體的重力勢能等于它所受的重力與所處高度的乘積二、重力勢能二、重力勢能EPmgh重力做功的特點：重力做功的特點： 物體運動時，重力做物體運動時，重力做的功只跟物體運動的的功只跟物體運動的起點和終點位置有關(guān)，起點和終點位置有關(guān)，而跟物體的運動的路而跟物體的運動的路徑無

15、關(guān)徑無關(guān) 。h=1mh= -1mCB地面地面參考面參考面2 2、E EP P 有正負，正負表示重力勢能的大小有正負，正負表示重力勢能的大小EPAEPBEPC1 1、對同一位置的同一物體，選不同、對同一位置的同一物體，選不同的參考面重力勢能是不同的，故重力的參考面重力勢能是不同的，故重力勢能的大小不是絕對的，有相對性勢能的大小不是絕對的，有相對性10J0J-10Jm=1kgEPB= 0 JEPA=10 JEPC= -10 JA1 1、對同一位置的同一、對同一位置的同一物體，選不同的參考面物體，選不同的參考面重力勢能是不同的，故重力勢能是不同的，故重力勢能的大小不是絕重力勢能的大小不是絕對的，有相

16、對性對的，有相對性2 2、E EP P是標量但有正負，正負表示勢能的大小是標量但有正負，正負表示勢能的大小EPAEPBEPC10J0J-10J第一條功能對應(yīng)關(guān)系第一條功能對應(yīng)關(guān)系重力做功重力做功重力勢能變化重力勢能變化重力做正功，物體的重力勢能減少重力做正功，物體的重力勢能減少;重力勢能的減小量等于重力做的功重力勢能的減小量等于重力做的功重力做負功，物體的重力勢能增加重力做負功，物體的重力勢能增加;重力勢能的增加量等于克服重力做功重力勢能的增加量等于克服重力做功典例典例1： 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面上方的小球，從桌面上方h1=1.2m的的A點落到地面的點落到地面的B點，桌面

17、高點，桌面高h2=0.8m請按要求填寫下請按要求填寫下表表(g=10m/s2)地面地面桌面桌面下 落 過 程下 落 過 程重 力 勢 能重 力 勢 能的減少量的減少量下落過程下落過程重力做功重力做功小球在小球在B B點點重力勢能重力勢能小球在小球在A A點點重力勢能重力勢能參考參考平面平面6J10J-4J010J10J10J10Jh1h2AB雖然重力勢能的大小和參考面的選取有關(guān)，但對一個確定的過程，重力做功和重力勢能的變化與參考面的選擇無關(guān)20第二條功能對應(yīng)關(guān)系第二條功能對應(yīng)關(guān)系彈力做功彈力做功彈性勢能變化彈性勢能變化彈力做正功，物體的彈性勢能減少彈力做正功，物體的彈性勢能減少;彈性勢能的減小

18、量等于彈力做的功彈性勢能的減小量等于彈力做的功彈力做負功，物體的彈性勢能增加彈力做負功，物體的彈性勢能增加;彈性勢能的增加量等于克服彈力做功彈性勢能的增加量等于克服彈力做功彈性勢能彈性勢能 EP= Kx2 其中其中 K勁度系數(shù)勁度系數(shù) X彈簧的形變量彈簧的形變量21典例：典例：1 1、下列說法中正確的是、下列說法中正確的是( )( )A A、當重力對物體做正功時，物體的重力勢能增加、當重力對物體做正功時，物體的重力勢能增加B B、拉伸橡皮筋，橡皮筋的彈性勢能增加、拉伸橡皮筋，橡皮筋的彈性勢能增加C C、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)DD、在同一高度，將物

19、體以初速、在同一高度，將物體以初速V V0 0向不同的方向拋出，從拋出到落向不同的方向拋出，從拋出到落地地 過程中，物體所減少的重力勢能一定相等過程中，物體所減少的重力勢能一定相等BCD 合力對物體做的功，等于物體動能的變化。第三條功能對應(yīng)關(guān)系第三條功能對應(yīng)關(guān)系一、動能定理一、動能定理合力做功合力做功動能變化動能變化21222121mVmVW總合理解：（1）等式左邊合力功的兩種求法（2）等式右邊動能的變化量一定為末動能減初動能W合合F合合ScosW 1 W2 Wn典例：典例：2 2、某人從陽臺處以相同的速度大小分別按四種方式拋出同、某人從陽臺處以相同的速度大小分別按四種方式拋出同一小球，（一小

20、球，（1 1）平拋（）平拋（2 2）豎直向上拋（）豎直向上拋（3 3）斜向上拋（）斜向上拋（4 4）豎直向下）豎直向下拋，不計空氣阻力的影響，則下列說法正確的是（拋，不計空氣阻力的影響，則下列說法正確的是（ ）A A、第、第4 4種方式，小球落地動能最大種方式，小球落地動能最大 B B、四種方式，、四種方式， 合力做功一定相同合力做功一定相同C C、四種方式，小球落地速度均相同、四種方式，小球落地速度均相同 DD、四種方式，小球落地動能均相同、四種方式，小球落地動能均相同典例：典例：1 1、關(guān)于合力做功和動能變化的關(guān)系，下列說法正確的是（、關(guān)于合力做功和動能變化的關(guān)系，下列說法正確的是（ ）A

21、 A、如果物體所受合力為零，則合力對物體做的功一定為零、如果物體所受合力為零，則合力對物體做的功一定為零B B、如果合力對物體做功為零，則合力一定為零、如果合力對物體做功為零，則合力一定為零C C、如果物體動能保持不變，物體所受合力一定為零、如果物體動能保持不變，物體所受合力一定為零DD、如果合力對物體做功為零，則物體速度一定保持不變、如果合力對物體做功為零，則物體速度一定保持不變均錯，以均錯，以勻速圓周勻速圓周運動為例運動為例解析：四種情況下，合力做功都等解析：四種情況下，合力做功都等于重力做功于重力做功mgh,根據(jù)動能定理根據(jù)動能定理,合合力做功力做功mgh=mV2/2-mVo2/2，Vo

22、大大小相同，故末動能相同，因速度是小相同，故末動能相同，因速度是矢量，故末速度不相同，但末速度矢量，故末速度不相同，但末速度的大小相同的大小相同典例：典例：3、一人用力踢質(zhì)量為1Kg的皮球，使球由靜止以10ms的速度飛出。假定人踢球瞬間對球平均作用力是200N，球在水平方向運動了20m停止。那么人對球所做的功為( )A、500J B、50J C、200J D、4000JW人= mV22 = 50JA BDB動能定理解決的幾類典型的曲線運動模型R AB粗糙粗糙VVVoR光光滑滑RABV光滑光滑VhL LVhV221)cos(mVllmg222121OmVmVmgh222121OmVmVmgh22

23、1mVmgR221mVWmgRf2221212OmVmVRmg機械能守恒定律機械能守恒定律 在只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功的情況下，發(fā)生在只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功的情況下，發(fā)生 動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，則機械能的總量保持不變動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，則機械能的總量保持不變1、表達式、表達式：（：（1）EP1EK1 EPEK mgh1 mV12 mgh2 mV221212 mV22 mV12 mgh1 mgh21212（2）EK EP 即即 E EK2 K2 -E-EK1 K1 = E= EP1P1-E-EP2P2 2、守恒條件、守恒條件：（：（1）只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功）只有重力做功或系統(tǒng)

24、內(nèi)彈力做功（2）只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，再無其它形式能的轉(zhuǎn)化）只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，再無其它形式能的轉(zhuǎn)化機械能守恒定律解決的幾類典型的曲線運動模型R AB光滑光滑VVhL LVhV221)cos(mVllmg222121OmVmVmgh222121OmVmVmgh221mVmgR VVoR光光滑滑2221212mVmVRmgo典例：典例：2 2、一小球從、一小球從HH高的平臺邊緣以初速度高的平臺邊緣以初速度V VO O斜向上拋出，當它經(jīng)斜向上拋出，當它經(jīng)過距地面高度為過距地面高度為h h的的A A點時點時, ,小球的速度為小球的速度為V V，以地面為參考面，不計空，以地面為參考面，不

25、計空氣阻力，下列說法正確的是（氣阻力，下列說法正確的是（ ）HhVVOAA、物體落地時的動能為 mVo2/2B、物體落地時的動能為 mgh+mV2/2C、物體在A點的機械能為 mgH+mVo22D、物體在A點的機械能為 mgh+mV22典例：典例：1 1、一小球分別從相同高度的光滑斜面、一小球分別從相同高度的光滑斜面a a、b b、c c頂端由靜止滑至頂端由靜止滑至底端，下列說法正確的是（底端，下列說法正確的是（ ） abcA、合力做的功均相同 B、滑至底端的速度均相同C、滑至底端的速率均相同 D、滑至底端的機械能均相同ACDBCD典例：典例：1 1、質(zhì)量為、質(zhì)量為m m = 2 kg= 2

26、kg的物塊（可視為質(zhì)點），由水平光滑軌道的物塊（可視為質(zhì)點），由水平光滑軌道 滑向豎直半圓光滑軌道，到達最高點滑向豎直半圓光滑軌道，到達最高點C C后水平飛出，落在水平軌道上后水平飛出，落在水平軌道上的的B B點處，如圖所示，測得點處，如圖所示，測得AB=AB=4m4m，圓軌道的半徑，圓軌道的半徑R R=1m=1m，求：，求：（1 1）物塊在）物塊在C C點時對半圓軌道的壓力點時對半圓軌道的壓力（2 2）物塊在）物塊在A A點時的速度大小點時的速度大小V V 解：根據(jù)平拋運動規(guī)律，求出物塊從C點飛出的初速度ABCR2212gtR tVSCABsmgRSVABC/1024根據(jù)圓周運動向心力知識，

27、在最高點根據(jù)圓周運動向心力知識，在最高點C滑塊做圓周運動的向心力由滑塊做圓周運動的向心力由重力和軌道對滑塊壓力的合力提供，即重力和軌道對滑塊壓力的合力提供，即RVmFmgCN2NRVmmgFCN602根據(jù)機械能守恒定律 RmgmVmVCA2212122由牛三定律FN=60NsmVA/54體會牛頓定律、動能定理、機械能守恒定律在解題范圍上的差別體會牛頓定律、動能定理、機械能守恒定律在解題范圍上的差別光滑光滑光滑光滑粗糙粗糙1、牛頓定律解法：、牛頓定律解法：mgsin=ma V 202=2as2、機械能守恒定律解法：、機械能守恒定律解法：mgh0=mV22+03、動能定理解法：、動能定理解法：mg

28、h=mV220mVVVhhhsmmm1、牛頓定律解法：不好解決，因為合力是變力、牛頓定律解法：不好解決，因為合力是變力2、機械能守恒定律解法：、機械能守恒定律解法：mgh0=mV22+03、動能定理解法：、動能定理解法：mgh=mV2201、牛頓定律解法：不好解決，因為合力是變力、牛頓定律解法：不好解決，因為合力是變力2、機械能守恒定律解法：不能解決，機械能不、機械能守恒定律解法：不能解決，機械能不 守恒守恒3、動能定理解法：、動能定理解法：mgh+ W f =mV220系統(tǒng)機械能守恒系統(tǒng)機械能守恒 對兩個物體組成的系統(tǒng)，在只有系統(tǒng)內(nèi)重力做功或彈力做功的情況下（其它力不做功或做功代數(shù)和為零）,

29、發(fā)生動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化，則系統(tǒng)的機械能保持不變F彈彈壓縮壓縮光滑光滑圖1圖2圖3光滑光滑理解：理解：即即EPA+EKA+EPB+EKB EPA+EKA+EPB+EKB（1）初狀態(tài)系統(tǒng)的總機械能和末狀態(tài)系統(tǒng)的總機械能相等）初狀態(tài)系統(tǒng)的總機械能和末狀態(tài)系統(tǒng)的總機械能相等（2）系統(tǒng)機械能守恒，必然運動過程中有增加的動能、勢能；也有減）系統(tǒng)機械能守恒，必然運動過程中有增加的動能、勢能；也有減 少的動能、勢能，故守恒還可理解為：所有增加的能量和所有減少的動能、勢能，故守恒還可理解為：所有增加的能量和所有減 少的能量相等少的能量相等即即E1+E2+ +En E1+E2+ +En 滑動摩擦力做負功滑動摩擦力做負功 機械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化的多少機械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化的多少第四條第四條能量守恒定律 能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，而在此過程化為另一種形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，而在此過程中，能的總量保持不變中，能的總量保持不變理解