機(jī)械能守恒定律復(fù)習(xí)提綱及試卷

1、說(shuō)明：若沒(méi)有充裕的時(shí)間，則可以只做第三、五、六節(jié)和檢測(cè)卷。第七章 機(jī)械能守恒定律一、功1. 做功與否的判斷問(wèn)題物體受到力的作用，如果物體在力的方向上發(fā)生位移，我們就說(shuō)力對(duì)物體做了功?？梢?jiàn)做功與否的判斷，依據(jù)的是功的兩個(gè)要素：力與力的方向上的位移。2. 做功多少的計(jì)算問(wèn)題做功多少是根據(jù)功的公式來(lái)計(jì)算的，功的公式為：，其中各個(gè)物理量的含義如下：F是做功的力；s是力所作用的那個(gè)物體的位移；而則是力F與位移s之間的夾角。3. 做功快慢的描述問(wèn)題做功的快慢程度用功率來(lái)描述，功率的定義式是：功率的導(dǎo)出式是：前者用于計(jì)算某段時(shí)間內(nèi)的平均功率，后者則用于計(jì)算某個(gè)時(shí)刻瞬時(shí)功率。4. 對(duì)功的物理含義的理解關(guān)于功我

2、們不僅要從定義式進(jìn)行理解和計(jì)算，還應(yīng)理解它的物理含義。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即：做功的過(guò)程是能量的一個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程，這個(gè)過(guò)程做了多少功，就是多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。對(duì)物體做正功，物體的能量增加。對(duì)物體做了多少正功，物體的能量就增加了多少；對(duì)物體做負(fù)功，也稱物體克服阻力做功，物體的能量減少，做了多少負(fù)功，物體的能量就減少了多少。因此功的正、負(fù)表示能的轉(zhuǎn)化情況，表示物體是輸入了能量還是輸出了能量。例1 如圖1所示，質(zhì)量為m的物體靜止于傾角為，質(zhì)量為M的斜面體上，現(xiàn)對(duì)該斜面體施一水平向左的推力F，使物體隨斜面體一起沿水平方向向左勻速運(yùn)動(dòng)，位移為s，求在此過(guò)程中物體所受重力、支持力、摩擦力各對(duì)物體做了多少功？圖

3、1析與解：物體的受力情況如圖2所示，由于物體處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可由共點(diǎn)力的平衡條件得，且與s間的夾角為，與s間的夾角為，所以：圖2說(shuō)明：若力和位移不在一條直線，求力對(duì)物體做功時(shí)，可將力正交分解，使其一個(gè)分力與位移在一條直線上，另一個(gè)分力與位移垂直，也可以將位移按類似的方法正交分解。課堂同步1.“你挑著擔(dān),我牽著馬”.有人認(rèn)為:西游記中,沙僧挑擔(dān)千里沒(méi)有做功,八戒扶唐僧上馬是做功的.你怎么看?2.放在水平光滑地面上的靜止物體,受F=10N的水平向右的力推動(dòng),運(yùn)動(dòng)8m時(shí)突然將此力反向,但大小不變,一直把物體推回原處(即全過(guò)程總位移為0),能否用WFCos 算出此力在全過(guò)程中做的功等于零?總功為多少

4、?3.小明同學(xué)豎直上拋一塊橡皮,請(qǐng)問(wèn)橡皮在上升、下落過(guò)程中重力做功如何?空氣阻力做功如何? 圖54v37F4.如圖54所示,一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的物體,受到推力F=10N的作用,在水平地面上移動(dòng)了距離=2m后撤去推力,物體又滑行=1.6m的距離后停止,設(shè)物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為它們間彈力的0.2倍,取g=10m/s2.求:（1）推力F對(duì)物體做的功（2）全過(guò)程中摩擦力對(duì)物體所做的功（3）推力F作用時(shí),合力對(duì)物體所做的功課后鞏固1.皇馬和曼聯(lián)兩支世界著名足球隊(duì)的來(lái)華,北京又一次掀起了足球熱.若足球運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量為0.5kg的足球踢出,使足球在水平地面上運(yùn)動(dòng)了40m而停止,已知踢球時(shí)運(yùn)動(dòng)員對(duì)球的平均

5、作用力為100N,則人對(duì)球所做的功是（ ）A.200J B.4000J C.0J D.條件不足,無(wú)法確定奧運(yùn)金牌榜最高榮譽(yù):1996年亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)70公斤級(jí)舉重冠軍 2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)77公斤級(jí)舉重冠軍姓名:占旭剛 性別:男 生日:1974.5.15 籍貫:浙江衢州市開化縣 身高:1.70米 體重:79公斤 項(xiàng)目:舉重 教育背景:大學(xué)2. 根據(jù)上述資料,你能估算出占旭剛1997年創(chuàng)造70公斤級(jí)挺舉世界紀(jì)錄195.5公斤時(shí)對(duì)杠鈴做了多少功嗎？ 圖55F3.如圖55所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為的斜面體上,在水平推力F作用下,使物體與斜面體保持相對(duì)靜止,一起勻速通過(guò)位移.則此過(guò)程中,斜面體對(duì)

6、物體做的總功為（ ）A.0 B.F C.mgsin D.mgcos4.一個(gè)人從水面深4m的井中勻速提起50N的水桶至地面,在水平道路上行走12m,再勻速走下6m深的地下室,則此人用來(lái)提水桶的力所做的功為（ ）A.500J B.1100J C.100J D. -100J 5.質(zhì)量為2kg的物體置于水平面上,在運(yùn)動(dòng)方向上受到水平拉力F的作用,沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng),2s后撤去F,其運(yùn)動(dòng)的速度圖像如圖56所示,取g=10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是（ ）v/ms-1t/s246O510圖56A.拉力F對(duì)物體做功150JB.拉力F對(duì)物體做功500JC.物體克服摩擦力做功100JD.物體克服摩擦力做

7、功175J 圖576.一個(gè)質(zhì)量為m的勻質(zhì)正方體物塊邊長(zhǎng)為a,放在粗糙的地面上,現(xiàn)用翻滾的方法向前移動(dòng)物塊,如圖57所示.問(wèn)每翻滾一次人至少對(duì)物塊做多少功? 圖58AB7.如圖58所示,水平傳送帶以恒定速度v=4m/s順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),被傳送的物體質(zhì)量m=2kg,它與傳送皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,物體在A處無(wú)初速放到傳送帶上,被傳送到B處.已知A、B相距=8m,取g=10m/s2.問(wèn)物體由A到B所受的摩擦力做了多少功? 圖598. 利用斜面從貨車上卸重物是工人師傅常用的方法.如圖59所示,設(shè)每包貨物的質(zhì)量為m,斜面傾角為,斜面長(zhǎng)度為 ,貨物與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為.求貨物從斜面頂端滑到底端的過(guò)程中

8、受到的各個(gè)力所做的功以及合外力做的功. 提速訓(xùn)練1.舉例說(shuō)明:摩擦力可以做負(fù)功,也可以做正功,也可以不做功. 圖510HFAB60302.某人用F=50N、豎直向下的恒力拉繩的一端,使繩繞過(guò)一定滑輪（不計(jì)滑輪的摩擦和質(zhì)量）拉一物體沿粗糙水平面由A移到B,如圖510所示,已知定滑輪離物體的高度H=3m,物體所受阻力恒為22N,求拉力和阻力對(duì)物體各做多少功?am圖5113如圖511所示,升降機(jī)內(nèi)有一斜面,其傾角為,一質(zhì)量為m的物體放在斜面上,若升降機(jī)以加速度a勻加速直線上升,且物體與斜面保持相對(duì)靜止,則在升降機(jī)上升高度h的過(guò)程中,物體受到的各力分別對(duì)物體做了多少功?合力對(duì)物體做了多少功?選科準(zhǔn)備1

9、.物體靜止在光滑水平地面上,先對(duì)物體施加一水平向右的恒力F1,經(jīng)過(guò)時(shí)間t后撤去,立即對(duì)它施加水平向左的恒力F2,又經(jīng)過(guò)時(shí)間t后,物體回到原出發(fā)點(diǎn),在這一過(guò)程中,F1、F2分別對(duì)物體所做的功W1和W2的關(guān)系是（ ）A.W1=W2 B.W2=2W1 C.W2=3W1 D.W2=5W1 圖512rF2.如圖512所示,某力F大小等于10N保持不變,作用在半徑r=1m的轉(zhuǎn)盤的邊緣上,方向任何時(shí)刻均沿過(guò)作用點(diǎn)的切線方向,則在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,力F所做的功為（ ）A.0J B.10J C.20J D.無(wú)法確定二、功率1. 功率是描述做功快慢的物理量由可知，功率的大小只與其“比值”有直接聯(lián)系，與做功多少

10、和時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)直接關(guān)聯(lián)，比較功率的大小就要比較功與完成這些功的所用時(shí)間之“比值”?！氨戎怠贝?，功率就大，做功就快，“比值”小，功率就小，做功就慢。物體做功功率是描述物體做功的一個(gè)狀態(tài)；做功的多少是一個(gè)過(guò)程，所以不能說(shuō)功率大，做功就多。物體做功多少是做功物體在做功過(guò)程中的一個(gè)積累，隨著做功過(guò)程的積累時(shí)間越長(zhǎng)，這個(gè)物體做功就越多，就是一個(gè)積累的意思。即P在時(shí)間t上的積累就是物體做功的多少。2. 對(duì)力的功率的認(rèn)識(shí)由、可得：，此式中為力F與速度之間的夾角。把當(dāng)作整體來(lái)看是物體在力的方向上的分速度，即：作用在物體上的力與物體在力的方向上分速度的乘積叫做力的功率。對(duì)一個(gè)動(dòng)力機(jī)械，當(dāng)功率P一定時(shí)，由可知：降低

11、運(yùn)動(dòng)速度可以增大牽引力；反過(guò)來(lái)，若阻力很小，可以加快運(yùn)動(dòng)速度。這一點(diǎn)在各種機(jī)械設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。任何機(jī)械都有一個(gè)銘牌，銘牌上所注功率為這部機(jī)械的額定功率。它是提供人們對(duì)機(jī)械進(jìn)行選擇、配置的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了機(jī)械的做功能力或機(jī)械所能承擔(dān)的“任務(wù)”。機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中的功率是實(shí)際功率。機(jī)械的實(shí)際功率可以小于其額定功率（俗稱機(jī)械沒(méi)吃飽），可以等于其額定功率（稱滿負(fù)荷運(yùn)行），還可以在短時(shí)間內(nèi)略大于其額定功率（稱超負(fù)荷運(yùn)行）。機(jī)械不能長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行，那樣會(huì)損壞機(jī)械設(shè)備，縮短其使用壽命。3. 機(jī)車的兩種啟動(dòng)（1）機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)，牽引力隨速度的增大而減小，機(jī)車做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)加速度

12、減小到零時(shí)速度最大，以后機(jī)車做勻速運(yùn)動(dòng)（牽引力等于阻力）。如圖3所示機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)的Pt圖和vt圖。（機(jī)車在水平面運(yùn)動(dòng)，阻力視為恒定）圖3 圖4（2）機(jī)車勻加速啟動(dòng)，機(jī)車先做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。功率隨時(shí)間正比例增大，當(dāng)增大到額定功率時(shí)，開始做一段變加速運(yùn)動(dòng)，牽引力減小到等于阻力時(shí)，機(jī)車的速度增大到最大速度。如圖4為機(jī)車以勻變速啟動(dòng)的Pt和vt圖。例2：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定牽引功率為60kW，汽車質(zhì)量為，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的倍，試問(wèn)（?。海?）汽車保持以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？（2）若汽車從靜止開始，保持以的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？

13、析與解：（1）汽車一開始就保持額定功率，牽引力隨速度的增大而減小，汽車做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小到零時(shí)速度最大。此時(shí)，所以（2）汽車以恒定加速度起動(dòng)，先做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，功率隨時(shí)間正比例增大，當(dāng)增大到額定功率時(shí)，開始做變加速運(yùn)動(dòng)。設(shè)保持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，勻加速運(yùn)動(dòng)能達(dá)到的最大速度為，則：，所以課堂同步1.在某高樓建筑中需要搬運(yùn)一批磚頭到一高層上,在搬運(yùn)磚頭過(guò)程中,起重機(jī)和搬運(yùn)工人的搬運(yùn)情況如下表所示.試分析和比較起重機(jī)和搬運(yùn)工人在搬磚過(guò)程中所做功及做功快慢情況.（設(shè)一塊磚重約20N,高層距地面約10m）時(shí)間/h數(shù)量 /塊對(duì)象1234561224起重機(jī)480096001

14、440019200240002880057600115200搬運(yùn)工人4008001200160020002400480096002設(shè)人騎自行車在平直公路上以正常速度行駛,所受阻力約為人和車總重的0.02倍,則騎車人的功率最接近于( )A.10-1k B.10-3k .1k .10k3.如果你們班的教室在樓上,每天都要上樓.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量你跑著上樓時(shí)的輸出功率.4.將家里的電器設(shè)備上的額定功率記錄下來(lái),計(jì)算每部機(jī)器每天要做多少功？要消耗多少電能？哪一部機(jī)器最耗電？在全班交流一下.課后鞏固1.一質(zhì)量為m的物塊,在幾個(gè)共點(diǎn)力的作用下靜止在光滑的水平桌面上,現(xiàn)把其中一個(gè)水平方向的力從F突然增大到3F,保

15、持其他力不變,則在t秒末該力的功率為( ) A. B. C. D. 2. 小王上班就要遲到了.若僅僅就理論上討論,他應(yīng)怎樣起動(dòng)他的汽車才能用較短的時(shí)間使之達(dá)到最大速度（ ）A.以最大油門最大功率起動(dòng) B.以恒定的加速度起動(dòng)C.起動(dòng)時(shí)間是由發(fā)動(dòng)機(jī)功率決定的,與起動(dòng)方式無(wú)關(guān) D.不知道,無(wú)法確定3. 如圖515所示是健身用的“跑步機(jī)”示意圖,質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員踩在與水平面成角的靜止皮帶上,運(yùn)動(dòng)員用力后蹬皮帶,皮帶運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力恒定為f,使皮帶以速度v勻速運(yùn)動(dòng),則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（） 圖515A.人腳對(duì)皮帶的摩擦力是皮帶運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力 B.人對(duì)皮帶不做功 C.人對(duì)皮帶做功的功率為mgv

16、D.人對(duì)皮帶做功的功率為fv4. 幾個(gè)同學(xué)爬樓比賽時(shí),要比較誰(shuí)的功率大,分別需要哪些測(cè)量?jī)x器和測(cè)出哪些物理量?5. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kw其總質(zhì)量為5t.在水平路面上行駛時(shí),所受阻力恒為5.0103N.試求汽車所能達(dá)到的最大速度?6. 某同學(xué)在跳繩比賽中,每分鐘跳120次,若每次起跳中有4/5時(shí)間騰空,該同學(xué)體重50kg,則他在跳繩中1分鐘內(nèi)克服重力做功的平均功率為多少?若他在跳繩的1分鐘內(nèi),心臟跳動(dòng)了60次,每次心跳輸送110-4m3的血液,其血壓（可看作心臟血液壓強(qiáng)的平均值）為2104pa,則心臟工作的平均功率為多少? (g取10m/s2)7. 起重機(jī)在5s內(nèi)將質(zhì)量為2103kg的重物

17、豎直吊到15m高處,如果重物勻速上升,起重機(jī)對(duì)重物做多少功?功率多大?如果重物由靜止開始勻加速上升,起重機(jī)對(duì)重物的拉力多大?做功多少?平均功率多大?最大功率多大?(g取10m/s2) 8.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)量你在某一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中自己做功的功率.寫出實(shí)驗(yàn)方案,討論一下需要測(cè)量的物理量,實(shí)驗(yàn)中有哪些注意事項(xiàng)? 并進(jìn)行實(shí)際測(cè)量.提速訓(xùn)練1. 設(shè)質(zhì)量為m的輪船航行時(shí)阻力與航行速度的關(guān)系是f=KV2,則當(dāng)船以額定功率P行駛時(shí),（1）輪船能達(dá)到的最大速度Vm是多大?（2）當(dāng)船速為V1時(shí),（V1W2 B. W1WKC D. EKBWKC2.2005年8月上旬,臺(tái)風(fēng)“麥莎”給我國(guó)浙江、江蘇沿海的生產(chǎn)、生活造成了較大的

18、影響.設(shè)此臺(tái)風(fēng)的風(fēng)速為v=20m/s,空氣密度=1.3kg/m3,如果把通過(guò)橫截面積為S=20m2的臺(tái)風(fēng)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能,試?yán)蒙鲜鲆阎坑?jì)算由此獲得的電功率的大小約為多少?v0mM圖5423.如圖542所示,質(zhì)量為m的小木塊以速度v0沖上放在光滑水平面上的質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板,小木塊在長(zhǎng)木板上相對(duì)靜止時(shí),它們的最終速度為v,相互摩擦力為f,求小木塊在長(zhǎng)木板上滑行的距離.第四節(jié) 重力勢(shì)能1. 重力勢(shì)能是物體和地球這一系統(tǒng)共同所有，單獨(dú)一個(gè)物體談不上具有勢(shì)能。即：如果沒(méi)有地球，物體談不上有重力勢(shì)能，平時(shí)說(shuō)物體具有多少重力勢(shì)能，是一種習(xí)慣上的簡(jiǎn)稱。2. 重力勢(shì)能是標(biāo)量，它沒(méi)有方向。但是重力勢(shì)能有正

19、、負(fù)。此處正、負(fù)不是表示方向，而僅表示比參考點(diǎn)的能量狀態(tài)高還是低。勢(shì)能大于零表示比參考點(diǎn)的能量狀態(tài)高，勢(shì)能小于零表示比參考點(diǎn)的能量狀態(tài)低。參考點(diǎn)的選擇不同雖對(duì)勢(shì)能值表述不同，但對(duì)物理過(guò)程沒(méi)有影響，即勢(shì)能是相對(duì)的，勢(shì)能的變化是絕對(duì)的，勢(shì)能的變化與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。3. 重力做功與重力勢(shì)能重力做正功，物體高度下降，重力勢(shì)能降低；重力做負(fù)功，物體高度上升，重力勢(shì)能升高?？梢宰C明，重力做功與路徑無(wú)關(guān)，由物體所受的重力和物體初、末位置所在水平面的高度差決定，即：。所以重力做的功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值，即例4：如圖5所示，半徑為r，質(zhì)量不計(jì)的圓盤面與地面相垂直，圓心處有一個(gè)垂直于盤面的光滑水平固定軸O，在

20、盤的最右邊緣，固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在O點(diǎn)正下方離O點(diǎn)處，固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B，放開盤，讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)，試計(jì)算：（1）當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，兩球的重力勢(shì)能之和少了多少？（2）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度是多少？（3）在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是多少？圖5析與解：（1）重力勢(shì)能之和減少了：（2），（3），即解得：點(diǎn)評(píng)：兩球速度不同，搞清速度關(guān)系是本題解題的關(guān)鍵。課堂同步1.再看一遍跳板跳水運(yùn)動(dòng)員在奧運(yùn)會(huì)上爭(zhēng)金奪銀為國(guó)爭(zhēng)光的錄像.討論一下運(yùn)動(dòng)員在離開跳板以后,重力勢(shì)能是如何變化的?圖51712.圖517表示一個(gè)斜拋物體的運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體由拋出位置1運(yùn)動(dòng)到最高位置2時(shí),重力做功是

21、多少?重力勢(shì)能改變了多少?由位置2運(yùn)動(dòng)到跟位置1在同一水平面上的位置3時(shí),重力做功和重力勢(shì)能的變化是多少?由位置1運(yùn)動(dòng)到位置3呢?3. 請(qǐng)你將手中粉筆頭豎直上拋,然后分析在粉筆頭上升和下落過(guò)程中重力做功與重力勢(shì)能的變化是怎樣的?它們之間有什么關(guān)系?課后鞏固1.下列說(shuō)法正確的是（ ）A.地球上的任何一個(gè)物體的重力勢(shì)能都有一個(gè)確定的值B.從同一高度將某一物體以相同的速率平拋或下拋,落到地面上時(shí),物體的重力勢(shì)能的變化是相同的C.同一物體在不同高度的物體具有的重力勢(shì)能可能相同D.位于零勢(shì)能參考平面以下的物體的重力勢(shì)能一定小于在零勢(shì)能參考平面以上的物體的重力勢(shì)能2.起重機(jī)吊著物體以加速度a（ag）豎直向

22、下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在下落一段距離的過(guò)程中,比較重力對(duì)物體所做的功、物體重力勢(shì)能的減少量和物體克服吊繩拉力所做的功的大小. 圖5183.如圖518所示,一長(zhǎng)L、質(zhì)量為m的勻質(zhì)柔軟鏈條,放在光滑水平桌面上,有1/3懸于桌外,問(wèn):當(dāng)由靜止開始運(yùn)動(dòng)至其左端剛要離開桌面的瞬間鐵鏈條的重力勢(shì)能變化是多少?（設(shè)鏈條左端剛要離開桌面時(shí)其右端沒(méi)有著地）猜測(cè)鐵鏈條的重力勢(shì)能變化與動(dòng)能增加的關(guān)系. 4.水平地面上原來(lái)分散平放著n塊磚,每塊磚的質(zhì)量均為m,厚度均為d.某人以靠墻的一塊做底,將分散的磚一塊一塊地仍平放著壘放起來(lái),則在這一過(guò)程中此人至少做功?若是每次兩塊地壘放, 至少做多少功?每次三塊呢? A B F

23、圖519C5.一質(zhì)量分布均勻的不可伸長(zhǎng)的繩索重G,其A、B兩端分別固定在水平天花板上,如圖519所示,今在繩的最低點(diǎn)施加一個(gè)豎直向下的力F緩慢拉繩將繩繃直,則在此過(guò)程中,繩索的重心位置是逐漸升高、還是逐漸降低?為什么？ 6. 如圖520所示,質(zhì)量分別為m和M（mh,A球剛跨過(guò)桌邊.若A球、B球相繼下落著地后均不再反跳,求C球離開桌邊時(shí)的速度大小.課后鞏固1.物體在平衡力作用下運(yùn)動(dòng),物體的( )A.機(jī)械能一定保持不變 B.動(dòng)能一定保持不變C.合外力對(duì)物體不做功 D.物體的重力勢(shì)能一定保持不變2.一個(gè)人站在陽(yáng)臺(tái)上,以相同的速度n0分別把三個(gè)球豎直向上拋出,豎直向下拋出,水平拋出,不計(jì)空氣阻力,則三

24、球落地時(shí)的速率( )A. 上拋球最大 B.下拋球最大 C. 平拋球最大 D.三球一樣大3.物體以60J的初動(dòng)能,從A點(diǎn)出發(fā)作豎直上拋運(yùn)動(dòng),在它上升到某一高度時(shí),動(dòng)能損失了30J,而機(jī)械能損失了10J,則該物體落回到A處的動(dòng)能為(空氣阻力大小恒定)( )A.50J B.40J C.30J D.20J4.有一種叫做“蹦極跳”的運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)量為m的游戲者身系一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、彈性優(yōu)良的輕質(zhì)柔軟橡皮繩,從高處由靜止開始下落1.5L時(shí)到達(dá)最低點(diǎn),若在下落過(guò)程中不計(jì)空氣阻力,則以下說(shuō)法正確的是（ ）A.速度先增大后減小 B.整個(gè)過(guò)程機(jī)械能守恒C.動(dòng)能增加了mgL D.重力勢(shì)能減少了mgL5.以初速n0豎直上拋一小

25、球,若不計(jì)空氣阻力,在上升過(guò)程中,從拋出到小球動(dòng)能減少一半所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為多少?當(dāng)小球上升至最大高度的一半時(shí),動(dòng)能為多少?位置ABC速度(m/s)2.012.00時(shí)刻(s)04106如圖546所示,某人乘雪橇從雪坡經(jīng)A點(diǎn)滑至B點(diǎn),接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停止已知A、B之間的高度差為20m,人與雪橇的總質(zhì)量為70kg表中記錄了沿坡滑下過(guò)程中的有關(guān)數(shù)據(jù),請(qǐng)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)解決 (1)人與雪橇從A到B的過(guò)程中,損失的機(jī)械能為多少?(2)設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大小(g =10m/s2)ABC圖546提速訓(xùn)練1.甲、乙兩物體的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1m2,將兩物體自同一高度以相同的初速度

26、v豎直上拋,不計(jì)空氣阻力,則當(dāng)取地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)面時(shí),兩物體在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,甲的機(jī)械能_于乙的機(jī)械能(填大于、小于或等于);如果兩個(gè)物體在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能始終相等,則重力勢(shì)能的零勢(shì)面一定取在拋出點(diǎn)的_(填上方、下方或拋出點(diǎn)),距拋出點(diǎn)距離h=_處.2.某同學(xué)身高1.8m,在運(yùn)動(dòng)會(huì)上他參加跳高比賽,起跳后身體橫著越過(guò)了1.8m高度的橫桿.請(qǐng)根據(jù)以上信息估算出他起跳時(shí)豎直向上的速度大約為多少?(g取10m/s2) A B 圖5473如圖547所示,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角=300,另一邊與地面垂直,頂上有一定滑輪,一柔軟的細(xì)線跨過(guò)定滑輪,兩端分別與物塊A和B連結(jié),A的質(zhì)量為4m

27、,B的質(zhì)量為m,開始時(shí)將B按在地面上不動(dòng),然后放開手,讓A沿斜面下滑而B上升,物塊A與斜面間無(wú)摩擦,設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑s距離后,細(xì)線突然斷了,求物塊B上升的最大高度H.選科準(zhǔn)備圖5481如圖548所示,長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架,在A處固定質(zhì)量為2m的小球,B處固定質(zhì)量為的小球,支架懸掛在O點(diǎn),可繞過(guò)O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),開始時(shí)OB與地面相垂直,放手后開始運(yùn)動(dòng),在不計(jì)任何阻力的情況下,下列說(shuō)法正確的是（）AA球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零BA球機(jī)械能減少量等于B球機(jī)械能增加量CB球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度D當(dāng)支架從左向右回?cái)[動(dòng)時(shí),A球一定能回到起

28、始高度 圖549 2.如圖549所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧直立于地面.質(zhì)量為m的物塊從距彈簧上端h高處由靜止釋放,不計(jì)空氣阻力,則當(dāng)物體下落的高度為_時(shí),物體的速度達(dá)到最大值vm,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為_.BAO圖5503.如圖550所示,兩個(gè)光滑的小球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟線連接,并跨過(guò)半徑為R的光滑圓柱,與圓柱軸心一樣高的A球質(zhì)量是2m,正好著地的球B的質(zhì)量是m,釋放A球后,B球上升,則A球著地時(shí)的速度為多少?第六節(jié) 能量守恒定律與能源課前預(yù)備1小小信息窗圖558自然界中的物體由于具有一定的溫度,會(huì)不斷向外輻射電磁波,這種輻射因與溫度有關(guān),稱為熱輻射,如圖558所示的紅外線照片就是利用這一特點(diǎn)拍攝

29、出來(lái)的.熱輻射具有如下特點(diǎn)：輻射的能量中包含各種波長(zhǎng)的電磁波；物體溫度越高,單位時(shí)間從物體表面單位面積上輻射的能量越大；在輻射的總能量中,各種波長(zhǎng)所占的百分比不同.處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時(shí),也要吸收由其他物體輻射的電磁能量,如果它處在平衡狀態(tài),則能量保持不變,若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響,我們定義一種理想的物體,它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射,這樣的物體稱為黑體,單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對(duì)溫度的四次方成正比,即P0=T4,其中常量=5.6710-3W/(m2K4).在下面的問(wèn)題中,把研究對(duì)象都簡(jiǎn)單地看作黑體.有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公

30、式：太陽(yáng)半徑RS=696000km,太陽(yáng)表面溫度T=5770K,火星半徑r=3395km,球面積,S=4pR2,其中R為球半徑.你能根據(jù)以上信息計(jì)算出每小時(shí)從太陽(yáng)表面輻射的總能量為多少嗎？如果火星受到來(lái)自太陽(yáng)的輻射可認(rèn)為垂直射到面積為pr2（r為火星半徑）的圓盤上,已知太陽(yáng)到火星的距離約為太陽(yáng)半徑的400倍,忽略其它天體及宇宙空間的輻射,請(qǐng)你與同學(xué)們一起估算火星的平均溫度.2.要點(diǎn)綜述:經(jīng)歷查找資料、訪問(wèn)有關(guān)部門,了解自然界中存在多種形式的能量知道能量守恒是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一通過(guò)能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)提高效率的重要性.理解能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系,體會(huì)可

31、持續(xù)發(fā)展的重大意義. (1)能量守恒定律的內(nèi)容:能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變. (2)能量耗散表明,在能源的利用過(guò)程中,即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中,能量在數(shù)量上并未減少,但在可利用的品質(zhì)上降低了,從便于利用的變成不便于利用的了.能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過(guò)程的方向性.課堂同步1.試說(shuō)明下列現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的:(1)在水平公路上行駛的汽車,發(fā)動(dòng)機(jī)熄火之后,速度越來(lái)越小,最后停止.(2)蕩秋千時(shí),振幅越來(lái)越小,最后停下來(lái).(3)火藥爆炸產(chǎn)生燃?xì)?子彈在燃?xì)獾耐苿?dòng)下從槍膛發(fā)射出去

32、,射穿一塊鋼板,速度減小.(4)用柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,供給電動(dòng)水泵抽水,把水從低處抽到高處.2.既然能量是守恒的,不可能消滅,為什么近年來(lái)汽油價(jià)格在不斷上漲？為什么我們還要節(jié)約能源?3.水能不產(chǎn)生污染,是一種清潔能源.位于美國(guó)和加拿大交界處的尼亞加拉瀑布流量高達(dá)每秒6000m3,而且是一年四季流量穩(wěn)定,瀑布落差50m.若利用這一資源發(fā)電,設(shè)其效率為50%,求發(fā)電機(jī)的輸出功率.課后鞏固1.行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離,最后停下;流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰;降落傘在空中勻速下降;條形磁鐵在下落過(guò)程中穿過(guò)閉合線圈,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流.上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過(guò)程是（ ）A.物體克服

33、阻力做功 B.物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能C.物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 D.物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能2.人的身體在最佳狀態(tài)下,只能把人體內(nèi)的化學(xué)能的25%轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能.一質(zhì)量為70kg的登山運(yùn)動(dòng)員恰好具有這樣的轉(zhuǎn)化效率.若他平均每小時(shí)登高50m,那么他5h內(nèi)共消耗多少化學(xué)能?(g=10m/s2)3.水庫(kù)上建筑一條攔河壩,利用水庫(kù)水位與攔河壩下游水位之間的落差,使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,若水的重力勢(shì)能有60%轉(zhuǎn)化為電能,已知每分鐘5000t的水流量可以得到發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為4.9104kW,求:(1)水的落差是多少米?(2)如果水庫(kù)的水不通過(guò)水輪機(jī),而是自由下落到攔河壩下游的水面上,且水的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,則水溫度升高多少?(g=9.8m/s2)4.斜面的高是0.6m,傾角為300,質(zhì)量是1kg的物塊由頂端滑到底端.已知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)為0.5,取g =10m/s2.(1)物塊滑