高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結

高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結功和能、機械能守恒定律高物理必修二知識點總結:第七章機械能守恒定律(人教版)人類的全部活動都離不開能量,本章將學習最基本的能量形式:機械能,對于機械能得理解以及在實質的靈巧運用將是本章的難點,同時還將學習動能與動能定理和能量守恒定律,這都是物理學的重要定律,也是本章的重點?？荚嚨囊?Ⅰ、對所學知識要知道其含義,并能在相關的問題鑒別并直接運用,相當于課程標準的“認識”和“認識”。Ⅱ、可以理解所學知識的確切含義以及和其余知識的聯(lián)系,可以解釋,在實質問題的分析、綜合、推理、和判斷等過程加以運用,相當于課程標準的“理解”,“應用”。要求Ⅰ:彈性勢能、能量和能量耗散。要求Ⅱ:功和功率、重力勢能、動能和動能定律、機械能守恒定律及其應用。新知歸納:一、功●看法:一個物體遇到力的作用,并在力的方向上發(fā)生了一段位移,這個力就對物體做了功。1/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結●公式:W=FScosθ●功是標量,但它有正功、負功。功的正負表示能量傳達的方向,即功是能量轉變的量度。當時,即力與位移成銳角,力做正功,功為正當時,即力與位移垂直,力不做功,功為零當時,即力與位移成鈍角,力做負功,功為負●功是一個過程所對應的量,所以功是過程量?！窆H與F、S、θ相關,與物體所受的其余外力、速度、加速度沒關?！駧讉€力對一個物體做功的代數(shù)和等于這幾個力的合力對物體所做的功。2/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結即:W總=W1+W2++Wn或W總=F合Scosθ二、功率●看法:功跟完成功所用時間的比值,表示力(或物體)做功的快慢?！窆?(均勻功率)(均勻功率或瞬時功率)單位:瓦特W●分類:額定功率:指發(fā)動機正常工作時最大輸出功率實質功率:指發(fā)動機實質輸出的功率即發(fā)動機產(chǎn)生牽引力的功率,P實≤P額。三、重力勢能●定義:物體因為被舉高而擁有的能,叫做重力勢能?！窆?;h——物體具參照面的豎直高度。●參照面①重力勢能為零的平面稱為參照面;②采納:原則是任意采納,但平時以地面為參照面若參照面不決,重力勢能無心義,不可以說重力勢能大小如何采納不一樣的參照面,物體擁有的重力勢能不一樣,但重力勢能改變與參照面采納沒關。3/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結●重力勢能是標量,但有正負。重力勢能為正,表示物體在參照面的上方;重力勢能為負,表示物體在參照面的下方;重力勢能為零,表示物體在參照面的上●重力做功特色:物體運動時,重力對它做的功之跟它的初、末地址相關,而跟物體運動的路徑?jīng)]關?！裰亓ψ龉εc重力勢能的關系:四、彈性勢能●看法:發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間,因為彈力的相互作用擁有勢能,稱之為彈性勢能?！駨椈傻膹椥詣菽?影響彈簧彈性勢能的要素有:彈簧的勁度系數(shù)k和彈簧形變量x。●彈力做功與彈性勢能的關系:彈力做正功時,物體彈性勢能減少;彈力做負功時,物體彈性勢能增加?！駝菽?相互作用的物體依賴其地址而擁有的能量叫勢能,勢能是系統(tǒng)所共有的。五、實驗:研究功與物體速度變化的關系實驗目的經(jīng)過實驗研究力對物體做的功與物體速度變化的關系;領悟研究的過程和所用的方法4/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結實驗器械木板、小車、橡皮筋、打點計時器及電源、紙帶等。研究思路:①想法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W②由紙帶和打點計時器分別測出小車獲取的速度v1、v2、v3③以橡皮筋對小車做的功為縱坐標(以第一次實驗時的功W為單位),小車獲取的速度為橫坐標,作出W-v曲線。④假如W-v曲線是一條直線,表示W(wǎng)∝v;假如不是直線,可著手考慮能否存在以下關系:W∝v2、W∝v3、W∝v4.⑤依據(jù)W-v草圖,大體判斷兩個量可能是什么關系。假如以為很可能是W∝v2,就作出W-v2曲線,假如這條曲線是一條直線,就可以證明你的判斷是正確的。六、動能與動能定理●看法:物體因為運動而擁有的能量,稱為動能。●動能表達式:●動能定理(即合外力做功與動能關系):●理解:①在一個過程對物體做的功,等于物體在這個過程動能的變化。5/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結②做正功時,物體動能增添;做負功時,物體動能減少。③動能定理揭穿了合外力的功與動能變化的關系?！襁m用范圍:適用于恒力、變力做功;適用于直線運動,也適用于曲線運動。●應用動能定理解題步驟:①確立研究對象及其運動過程②分析研究對象在研究過程受力狀況,弄清各力做功③確立研究對象在運動過程初末狀態(tài),找出初、末動能④列方程、求解。七、實驗:考據(jù)機械能守恒定律●實驗目的:學會用打點計時器考據(jù)考據(jù)機械能守恒定律的實驗方法和技術?！駥嶒炂餍?打點計時器、紙帶、復寫紙、低壓電源、重物(附紙帶夾子)、刻度尺、鐵架臺(附夾子)、導線。●實驗原理:只有重力做功的自由落體運動遵守機械能守恒定律,即重力勢能的減少許等于動能的增添量。利用打點計時器在紙帶上記錄下物體自由6/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結著落的高度,計算出瞬時速度,即可考據(jù)物體重力勢能的減少許與物體動能的增添量相等。●實驗步驟:1、將打點計時器固定在支架上,并用導線將打點計時器接在交流電源上;2、將紙帶穿過打點計時器,紙帶下端用夾子與重物相連,手提紙帶使重物靜止在湊近打點計時器的地方;3、接通電源,松開紙帶,讓重物自由著落,打點計時器就在紙帶上打下一系列小點;4、重復實驗幾次,從幾條打上點的紙帶優(yōu)選第一、二兩點間的距離湊近2mm,且點跡清楚的紙帶進行丈量;5、記下第一個點的地址O,在紙帶上采納方便的個連續(xù)點1,2,3,4,5,用刻度尺測出對應的著落高度h1,h2,...;6、用公式計算各點對應的瞬時速度;7、計算各點對應的勢能減少許和動能增添量,進行比較。八、機械能●機械能包含動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)兩部分,即?！駲C械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi),動能與勢能可以相互轉變,而總的機械能保持不變,即7/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結ΔΕK=—ΔΕPΔΕ1=—ΔΕ2.●機械能守恒條件:做功角度:只有重力或彈力做功,無其余力做功;外力不做功或外力做功的代數(shù)和為零;系統(tǒng)內(nèi)如摩擦阻力對系統(tǒng)不做功。能量角度:第一只有動能和勢能之間能量轉變,無其余形式能量轉化;只有系統(tǒng)內(nèi)能量的交換,沒有與外界的能量交換?！襁\用機械能守恒定律解題步驟:①確立研究對象及其運動過程②分析研究對象在研究過程受力狀況,弄清各力做功,判斷機械能能否守恒③恰入采納參照面,確立研究對象在運動過程初末狀態(tài)的機械能④列方程、求解。九、能量守恒定律●內(nèi)容:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉變?yōu)槠溆嘈问?也許從一個物體轉移到另一個物體,而在轉變和轉移的過程,能量的總量保持不變。8/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結即●能量耗散:沒法將開釋能量采集起來重新利用的現(xiàn)象叫能量耗散,它反響了自然界能量轉變擁有方向性。課標導航課程內(nèi)容標準:舉例說明功是能量變化的量度,理解功和功率。關懷生活和生產(chǎn)常有機械功率的大小及其意義。經(jīng)過實驗,研究恒力做功與物體動能變化的關系,理解動能和動能定理。用動能定理解說生活和生產(chǎn)的現(xiàn)象。理解重力勢能。知道重力勢能的變化與重力做功的關系。經(jīng)過實驗,考據(jù)機械能守恒定律。理解機械能守恒定律,用它分析生活和生產(chǎn)的相關問題。認識自然界存在多種形式的能量。知道能量守恒定律是最基本、最廣泛的自然規(guī)律之一。經(jīng)過能量守恒定律以及能量轉變和轉移的方向性,認識提升效率的重要性。認識能源與人類生計和社會發(fā)展的關系,知道可連續(xù)發(fā)展的重要意義。復習導航9/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結復習本章內(nèi)容時應注意掌握:抓住“功和能的關系”這一基本線索,經(jīng)過“能量轉變”把各部分知識聯(lián)系在一起。功和功率是物理學兩個重要的基本看法,是學習動能定理、機械能守恒定律、功能原理的基礎,也常常是用能量看法分析問題的切入點。復習時重點掌握好善事看法、正功和負功;變力的功;功率的看法;均勻功率和瞬時功率,發(fā)動機的額定功率和實質功率問題;與生產(chǎn)生活相關的功率問題。解決此問題一定正確理解功和功率的意義,建立相關的物理模型,對能力要求較高。動能定理是一條適用范圍很廣的物理規(guī)律,一般在辦理不含時間的動力學問題時應優(yōu)先考慮動能定理,特別涉及到求變力做功的問題,動能定理幾乎是獨一的選擇。作為傳統(tǒng)考點,歷年高考在不一樣題型、不一樣難度的試題,從不一樣角度,都對該定理有相當充分的觀察,今后還是高考命題的重之重,在復習對本知識應有足夠的重視。重視物理過程的分析和各力做功狀況,務必搞清做功的正負,熟練掌握定理的應用方法。機械能的看法和機械能守恒定律是學習各種不一樣形式的能量轉變規(guī)律的起點,也是運動學知識的進一步綜合和擴展,也是用能量看法分析解決問題的開始。題目特色以學科的內(nèi)綜合為主.比方機械能守恒與圓周運動、平拋運動、動量守恒定律及其余知識的綜合。10/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結有時也出現(xiàn)與生產(chǎn)和科技相結合的題目,對實質問題,能熟練運用知識對其進行分析、綜合、推理和判斷,學習構建“理論”和“實質”的“橋梁”。第1課時功功率1、高考解讀真題品析知識:電動車參數(shù)在物理的應用例1.(09年上海卷)46.與一般自行車對比,電動自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動自行車的部分技術參數(shù)。在額定輸出功率不變的狀況下,質量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛,所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當此電動車達到最大速度時,牽引力為N,當車速為2s/m時,其加速度為m/s2(g=10mm/s2)分析:當電動車受力均衡時,電動車達到最大速度即牽引力=阻力=(人重+車重)*0.04=40N,當車速為2s/m時,由上表可以獲取額定功率11/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結為200W,即可以獲取牽引力為100N,2/6.010040100smmfFa=-=-=答案:40:0.6熱門關注知識:功的定義例2.(09年廣東理科基礎)9.物體在合外力作用下做直線運動的vt圖象以以下圖。以下表述正確的選項是A.在0—1s內(nèi),合外力做正功B.在0—2s內(nèi),合外力總是做負功C.在1—2s內(nèi),合外力不做功D.在0—3s內(nèi),合外力總是做正功分析:依據(jù)物體的速度圖象可知,物體0-1s內(nèi)做勻加速合外力做正功,A正確;1-3s內(nèi)做勻減速合外力做負功。依據(jù)動能定理0到3s內(nèi),1—2s內(nèi)合外力做功為零。12/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結答案:A2、知識網(wǎng)絡考點1.功1.功的公式:W=Fscosθ0≤θ<90°力F對物體做正功,θ=90°力F對物體不做功,90°<θ≤180°力F對物體做負功。特別注意:①公式只適用于恒力做功②F和S是對應同一個物體的;③某力做的功僅由F、S和決定,與其余力能否存在以及物體的運動狀況都沒關。重力的功:WG=mgh——只跟物體的重力及物體挪動的一直位置的高度差相關,跟挪動的路徑?jīng)]關。摩擦力的功(包含靜摩擦力和滑動摩擦力)摩擦力可以做負功,摩擦力可以做正功,摩擦力可以不做功,一對靜摩擦力的總功必定等于0,一對滑動摩擦力的總功等于-ΔS彈力的功彈力對物體可以做正功可以不做功,也可以做負功。(2)彈簧的彈力的功——W=1/2kx12–1/2kx22(x1、x2為彈簧的形變量)13/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結合力的功——有兩種方法:先求出合力,而后求總功,表達式為ΣW=ΣF×S×cosθ合力的功等于各分力所做功的代數(shù)和,即ΣW=W1+W2+W3+變力做功:基根源則——過程切割與代數(shù)積累一般用動能定理W合=EK求之;也可用(微元法)無窮分小法來求,過程無窮分小后,可以為每小段是恒力做功還可用F-S圖線下的“面積”計算.分析:依據(jù)物體的速度圖象可知,物體0-1s內(nèi)做勻加速合外力做正功,A正確;1-3s內(nèi)做勻減速合外力做負功。依據(jù)動能定理0到3s內(nèi),1—2s內(nèi)合外力做功為零。答案:A2、知識網(wǎng)絡考點1.功1.功的公式:W=Fscosθ0≤θ<90°力F對物體做正功,θ=90°力F對物體不做功,90°<θ≤180°力F對物體做負功。特別注意:①公式只適用于恒力做功②F和S是對應同一個物體的;14/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結③某力做的功僅由F、S和θ決定,與其余力能否存在以及物體的運動狀況都沒關。重力的功:WG=mgh——只跟物體的重力及物體挪動的一直地址的高度差相關,跟挪動的路徑?jīng)]關。摩擦力的功(包含靜摩擦力和滑動摩擦力)摩擦力可以做負功,摩擦力可以做正功,摩擦力可以不做功,一對靜摩擦力的總功必定等于0,一對滑動摩擦力的總功等于-fS4.彈力的功彈力對物體可以做正功可以不做功,也可以做負功。彈簧的彈力的功——W=1/2kx12–1/2kx22(x1、x2為彈簧的形變量)5.合力的功——有兩種方法:(1)先求出合力,而后求總功,表達式為ΣW=ΣF×S×cosθ(2)合力的功等于各分力所做功的代數(shù)和,即ΣW=W1+W2+W3+變力做功:基根源則——過程切割與代數(shù)積累(1)一般用動能定理W合=EK求之;也可用(微元法)無窮分小法來求,過程無窮分小后,可以為每小段是恒力做功(3)還可用F-S圖線下的“面積”計算.15/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結或先追求F對S的均勻作用力F,SFW=做功意義的理解問題:解決功能問題時,掌握“功是能量轉變的量度”這一重點,做功意味著能量的轉移與轉變,做多少功,相應就有多少能量發(fā)生轉移或轉變考點2.功率1.定義式:tWP=,所求出的功率是時間t內(nèi)的均勻功率。計算式:P=Fvcosθ,其θ是力F與速度v間的夾角。用該公式時,要求F為恒力。(1)當v為即時速度時,對應的P為即時功率;當v為均勻速度時,對應的P為均勻功率。重力的功率可表示為PG=mgv⊥,僅由重力及物體的豎直分運動的速度大小決定。(4)若力和速度在一條直線上,上式可簡化為Pt=F·vt3、復習方案基礎過關重難點:功率例3.(09年寧夏卷)17.質量為m的物體靜止在圓滑水平面上,從t=0時刻開始遇到水平力的作用。力的大小F與時間t的關系如圖所示,力的方向保持不變,則A.03t時刻的瞬時功率為mtF016/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結205B.03t時刻的瞬時功率為mtF02015C.在0=t到03t這段時間內(nèi),水平力的均勻功率為mtF423020D.在0=t到03t這段時間內(nèi),水平力的均勻功率為mtF625020分析:AB選項0到03t時刻物體的速度為mtF005,所以03t的瞬時功率為mtF02015A錯B對。17/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結CD選項0到03t時刻F對物體做的功為mtF2252020,所以03t內(nèi)均勻功率為mtF625020C錯D對。答案:BD例4.(09年四川卷)23.(16分)圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機。在起重機將質量m=5×103kg的重物豎直吊起的過程,重物由靜止開始向上作勻加速直線運動,加速度a=0.2m/s2當起重機輸出功率達到其同意的最大值時,保持該功率直到重物做vm=1.02m/s的勻速運動。取g=10m/s2不計額外功。求:起重機同意輸出的最大功率。18/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機在第2秒末的輸出功率。分析:(1)設起重機同意輸出的最大功率為P0,重物達到最大速度時,拉力F0等于重力。P0=F0vm①P0=mg②代入數(shù)據(jù),有:P0=5.1×104W③勻加速運動結束時,起重機達到同意輸出的最大功率,設此時重物遇到的拉力為F,速度為v1,勻加速運動經(jīng)歷時間為t1,有:P0=F0v1④F-mg=ma⑤V1=at1⑥由③④⑤⑥,代入數(shù)據(jù),得:t1=5s⑦T=2s時,重物處于勻加速運動階段,設此時速度為v2,輸出功率為P,則v2=at⑧P=Fv2⑨由⑤⑧⑨,代入數(shù)據(jù),得:P=2.04×104W。答案:(1)5.1×10419/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結W(2)2.04×104W第2課時動能、動能定理1、高考解讀真題品析知識:動能定理例1.(09年全國卷Ⅱ)20.以初速度v0豎直向上拋出一質量為m的小物體。假定物塊所受的空氣阻力f大小不變。已知重力加速度為g,則物體上升的最大高度和返回到原拋出點的速率分別為.202(1)vfmg+和v.202(1)vfgmg+和vC.2020/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結22(1)vfgmg+和v.2022(1)vfgmg+和v分析:上升的過程,重力做負功,阻力f做負功,由動能定理得221)(omvfhmgh-=+-,=202(1)vfgmg+,求返回拋出點的速度由全程使用動能定理重力做功為零,只有阻力做功為有221/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結221212omvmvmgh-=-,解得=vv正確。答案:A評論:此題求返回原拋出點的速率還可以對著落過程采納動能定理再和上升過程聯(lián)立方程求解,自然這類解法比對全過程采納動能定理繁瑣。熱門關注:乙知識:勻變速直線運動、運用動能定理辦理變力功問題、最大速度問題例2.(09年福建卷)21.(19分)如圖甲,在水平川面上固定一傾角為θ的圓滑絕緣斜面,斜面處于電場強度大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質彈簧的一端固定在斜面底端,22/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質量為m、帶電量為q(q>0)的滑塊從距離彈簧上端為s0處靜止開釋,滑塊在運動過程電量保持不變,設滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失,彈簧一直處在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g。(1)求滑塊從靜止開釋到與彈簧上端接觸瞬時所經(jīng)歷的時間t1(2)若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程最大速度大小為vm,求滑塊從靜止開釋到速度大小為vm過程彈簧的彈力所做的功W;從滑塊靜止開釋瞬時開始計時,請在乙圖畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程速度與時間關系v-t圖象。圖橫坐標軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達到最大值及第一次速度減為零的時刻,縱坐標軸上的v1為滑塊在t1時刻的速度大小,vm是題所指的物理量。(本小題不要求寫出計算過程............)分析:(1)滑塊從靜止開釋到與彈簧剛接觸的過程作初速度為零的勻加速直線運動,設加速度大小為a,則有qE+mgsinθ=ma①21021ats=②聯(lián)立①②可得θ23/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結sin201mgqEmst+=③滑塊速度最大時受力均衡,設此時彈簧壓縮量為0x,則有0sinkxqEmg=+θ④從靜止開釋到速度達到最大的過程,由動能定理得021)( )sin(20-=++?+mmmvWxxqEmgθ⑤聯(lián)立④⑤可得)sin( )sin(2102kqEmgsqEmgmvWm++?+-=θθs(3)如圖答案:(1)θsin201mgqEmst+=;(2))sin( )sin(2102kqEmgsqEmgmvWm++?+-=θθ;24/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結(3)2、知識網(wǎng)絡考點1.動能定義:物體因為運動而擁有的能叫動能表達式為:221mvEk=,3.動能和動量的關系:動能是用以描述機械運動的狀態(tài)量。動量是從機械運動出發(fā)量化機械運動的狀態(tài),動量確立的物體決定著它戰(zhàn)勝必定的阻力還可以運動多久;動能則是從機械運動與其余運動的關系出發(fā)量化機械運動的狀態(tài),動能確立的物體決定著它戰(zhàn)勝必定的阻力還可以運動多遠。考點2.動能定理定義:合外力所做的總功等于物體動能的變化量.——這個結論叫做動能定理.表達式:KEmvmvW?=-=2122合2121,式W合是各個外力對物體做功的總和,EK是做功過程始末兩個狀態(tài)動能的增量.推導:動能定理其實是在牛頓第二定律的基礎上對空間積累而得:在牛頓第二定律F=ma兩端同乘以合外力方向上的位移s,即可得25/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結21222121mvmvmasFsW-===合4.對動能定理的理解:①假如物體遇到幾個力的共同作用,則(1)式的W表示各個力做功的代數(shù)和,即合外力所做的功.W合=W1+W2+W3+②應用動能定理解題的特色:跟過程的細節(jié)沒關.即不追究全過程的運動性質和狀態(tài)變化細節(jié).③動能定理的研究對象是質點.④動能定理對變力做功狀況也適用.動能定理盡管是在恒力作用下利用牛頓第二定律和運動學公式推導的,但對變力做功狀況亦適用.動能定理可用于求變力的功、曲線運動的功以及復雜過程的功能變換問題.⑤對合外力的功(總功)的理解⑴可以是幾個力在同一段位移的功,也可以是一個力在幾段位移的功,還可以是幾個力在幾段位移的功⑵求總功有兩種方法:一種是先求出合外力,而后求總功,表達式為ΣW=ΣF×S×cosθθ為合外力與位移的夾角另一種是總功等于各力在各段位移做功的代數(shù)和,即ΣW=W1+W2+W3+3、復習方案基礎過關26/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結重難點:汽車啟動的變力做功問題例3.(09年上海物理)20.(10分)質量為5?103kg的汽車在t=0時刻速度v0=10m/s,隨后以P=6?104W的額定功率沿平直公路連續(xù)行進,經(jīng)72s達到最大速度,設汽車受恒定阻力,其大小為2.5?103N。求:(1)汽車的最大速度vm;(2)汽車在72s內(nèi)經(jīng)過的行程s。分析:(1)當達到最大速度時,P==Fv=fvm,vm=Pf=6?1042.5?103m/s=24m/s從開始到72s時刻依照動能定理得:Pt-fs=12mvm2-12mv02,解得:s=2Pt-mvm2+mv022f=1252m。答案:(1)24m/s(2)1252m評論:變力做功問題,動能定理是一種很好的辦理方法。典型例題:例4:(09年重慶卷)23.(16分)國女子冰壺隊初次獲取了世界錦標賽冠軍,這引起了人們對冰壺運動的關注。冰壺在水平冰面上的一次滑行可簡化為以下過程:如題23圖,運動員將靜止于O點的冰壺(視為質點)沿直線OO'推到A點放手,今后冰壺沿AO'滑行,最后停于C點。已知冰面各冰壺間的動摩擦因數(shù)為,冰壺質量為m,AC=L,CO'=r,重力加速度為g27/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結求冰壺在A點的速率;求冰壺從O點到A點的運動過程遇到的沖量大小;若將CO'段冰面與冰壺間的動摩擦因數(shù)減小為0.8μ,原只好滑到C點的冰壺能停于O'點,求A點與B點之間的距離。分析:對冰壺,從A點放手到停止于C點,設在A點時的速度為V1,應用動能定理有-μmgL=21mV12,解得V1=gL2μ;(2)對冰壺,從O到A,設冰壺遇到的沖量為I,應用動量定理有I=mV1-0,解得I=mgL2μ;設AB之間距離為S,對冰壺,從A到O′的過程,應用動能定理,-μmgS-0.8μmg(L+r-S)=0-21mV12,解得S=L-4r。評論:結合實質觀察動能定理、動量定理。第3課時重力勢能機械能守恒定律1、高考解讀真題品析28/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結知識:機械能守恒問題例1.(09年廣東理科基礎)8.游玩場的一種滑梯以以下圖。小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑,沿水平軌道滑動了一段距離后停下來,則A.下滑過程支持力對小朋友做功B.下滑過程小朋友的重力勢能增添C.整個運動過程小朋友的機械能守恒D.在水平面滑動過程摩擦力對小朋友做負功分析:在滑動的過程,人受三個力重力做正功,勢能降低B錯;支持力不做功,摩擦力做負功,所以機械能不守恒,AC皆錯,D正確。答案:D熱門關注:知識:機械能守恒問題、重力勢能問題例2.(09年廣東文科基礎)58.如圖8所示,用一輕繩系一小球懸于O點。現(xiàn)將小球拉至水平川址,而后開釋,不計阻力。小球著落到最低點的過程,以下表述正確的選項是A.小球的機械能守恒29/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結B.小球所受的合力不變C.小球的動能不停減小D.小球的重力勢能增添分析:A選項小球遇到的力僅有重力做功,所以機械能守恒,A選項對。B選項小球遇到的合力的大小方向不時刻刻在發(fā)生變化,B選項錯。C選項小球從上到最低點的過程動能是不停增大的,C選項錯。D選項小球從上到最低點的過程機械能是不停減少的,D選項錯。答案:A評論:觀察基本物理量的判斷方法。2、知識網(wǎng)絡考點1.重力做功的特色與重力勢能重力做功的特色:重力做功與路徑?jīng)]關,只與始末地址的豎直高度差相關,當重力為的物體從A點運動到B點,無論走過如何的路徑,只要A、B兩點間豎直高度差為h,重力mg所做的功均為mghWG30/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結重力勢能:物體因為被舉高而擁有的能叫重力勢能。其表達式為:mghEP,其h為物體所在處有對于所采納的零勢面的豎直高度,而零勢面的采納可以是任意的,一般是取地面為重力勢能的零勢面。因為零勢面的采納可以是任意的,所以一個物體在某一狀態(tài)下所擁有的重力勢能的值將隨零勢面的采納而不一樣,但物體經(jīng)歷的某一過程重力勢能的變化卻與零勢面的采納沒關。重力做功與重力勢能變化間的關系:重力做的功總等于重力勢能的減少許,即重力做正功時,重力勢能減少,減少的重力勢能等于重力所做的功-EP=WG戰(zhàn)勝重力做功時,重力勢能增添,增添的重力勢能等于戰(zhàn)勝重力所做的功EP=-WG考點2.彈性勢能發(fā)生彈性形變的物體擁有的能叫做彈性勢能2.彈性勢能的大小跟物體形變的大小相關,EP′=1/2×kx2彈性勢能的變化與彈力做功的關系:彈力所做的功,等于彈性勢能減少.W彈=-EP′考點3.31/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結機械能守恒定律1.機械能:動能和勢能的總和稱機械能。而勢能除了重力勢能外還有彈性勢能。所謂彈性勢能批量的是物體因為發(fā)生彈性形變而擁有的能。2、機械能守恒守律:只有重力做功和彈力做功時,動能和重力勢能、彈性勢能間相互變換,但機械能的總量保持不變,這就是所謂的機械能守恒定律。3、機械能守恒定律的適用條件:對單個物體,只有重力或彈力做功.對某一系統(tǒng),物體間只有動能和重力勢能及彈性勢能相互轉變,系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)活力械能的傳達,機械能也沒有轉變?yōu)槠溆嘈问降哪?如沒有內(nèi)能產(chǎn)生),則系統(tǒng)的機械能守恒.定律既適用于一個物體(實為一個物體與地球構成的系統(tǒng)),又適用于幾個物體構成的物系統(tǒng),但前提一定滿足機械能守恒的條件.3、復習方案基礎過關重難點:如何理解、應用勻變速直線運動規(guī)律的是個公式?例3.以以下圖,位于豎直平面內(nèi)的圓滑軌道,由一段斜的直軌道和與之相切的圓32/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結形軌道連接而成,圓形軌道的半徑為R。一質量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑,而后沿圓形軌道運動。要求物塊能經(jīng)過圓形軌道的最高點,且在該最高點與軌道間的壓力不可以超出5mg(g為重力加速度)。求物塊初始地址有對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。分析:設物塊在圓形軌道最高點的速度為v,由機械能守恒得mgh=2mgR+1/2mv2①物塊在最高點受的力為重力mg、軌道的壓力N。重力與壓力的合力供給向心力,有RvmNmg2=+②物塊能經(jīng)過最高點的條件是N≥0③由②③式得gRv≥33/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結④由①④式得Rh25≥⑤按題的要求,N≤5mg,由②⑤式得gRv6≤⑥由①⑥式得h≤5R⑦的取值范圍是2.5R≤h≤5R答案:2.5R≤h≤5R評論:機械能守恒定律適用于只有重力和彈簧的彈力做功的狀況,應用于圓滑斜面、圓滑曲面、自由落體運動、上拋、下拋、平拋運動、單擺、豎直平面的圓周運動、彈簧振子等狀況。典型例題:例4:如圖,質量都為m的A、B兩環(huán)用細線相連后分別套在水平光滑細桿OP和豎直圓滑細桿OQ上,線長L=0.4m,將線拉直后使A和B在同一高度上都由靜止開釋,當運動到使細線與水平面成30°角時,A和B的速度分別為vA和vB,求vA和vB的大小。(取g=10m/s234/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結)分析:對AB系統(tǒng),機械能守恒22212130sinBAmvmvmgL+=?①?=?30cos30sinBAvv②由①②解得:smvsmvBA/1/3==,答案:smvsmvBA/1/3==,評論:機械能守恒解題注意點:1、定對象(可能一物體、可能多物體)2、分析力做功判斷能否守恒3、分析能(什么能、怎么變)4、列式EK增=EP減;前=E后;連接體問題的高度關系連接體問題的速度關系,沿同一根繩索的速度到處相第4課時功能關系能的轉變和守恒定律1、高考解讀真題品析知識:動量守恒定律、動量定理和功能關系例1.(09年天津卷)10.(16分)以以下圖,質量m1=0.3kg的小車靜止在圓滑的水平面上,車長L=15m,現(xiàn)有質量m2=0.2kg可視為質點的物塊,以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車,最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊35/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10m/s2求物塊在車面上滑行的時間t;要使物塊不從小車右端滑出,物塊滑上小車左端的速度v′0不超出多少。分析:(1)設物塊與小車的共同速度為v,以水平向右為正方向,依據(jù)動量守恒定律有( )vmmvm2102+=①設物塊與車面間的滑動摩擦力為F,對物塊應用動量定理有022vmvmtF--=②其gmF2μ=③解得( )gmmvmt2101+=μ代入數(shù)據(jù)得s24.0=t(2)要使物塊恰好不從車廂滑出,須物塊到車面右端時與小車有共同的速度v′,則( )vmmvm'+='2102⑤由功能關系有( )gLmvmmvm22212036/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結22121μ+'+='⑥代入數(shù)據(jù)解得0v'=5m/s故要使物塊不從小車右端滑出,物塊滑上小車的速度v0′不可以超出5m/s。答案:(1)0.24s(2)5m/s熱門關注:知識:功能關系、動能定理例2.滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底端向上運動,當它回到出發(fā)點時速率為v2,且v2<v1若滑塊向上運動的位移點為A,取斜面底端重力勢能為零,則( )A.上升機遇械能減小,降落機遇械能增大。B.上升機遇械能減小,降落機遇械能也減小。C.上升過程動能和勢能相等的地址在A點上方。D.上升過程動能和勢能相等的地址在A點下方。分析:畫出運動表示圖如圖示:(C為上升的最高點)37/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結O→C由動能定理F合S=1/2mv12=EK1A→C由動能定理F合S/2=1/2mvA2=EKA由功能關系得:EK1=1/2mv12=mgSsinθ+QA點的勢能為EPA=1/2mgSsinθEKA=EK1/2EKA>EPA答案:BC2、知識網(wǎng)絡考點:功能關系——功是能量轉變的量度⑴重力所做的功等于重力勢能的減少⑵電場力所做的功等于電勢能的減少⑶彈簧的彈力所做的功等于彈性勢能的減少⑷合外力所做的功等于動能的增添⑸只有重力和彈簧的彈力做功,機械能守恒⑹重力和彈簧的彈力之外的力所做的功等于機械能的增添WF=E2-E1=ΔE⑺戰(zhàn)勝一對滑動摩擦力所做的凈功等于機械能的減少E=S(ΔS為相對滑動的距離)⑻戰(zhàn)勝安培力所做的功等于感覺電能的增添3、復習方案38/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結基礎過關重難點:如何理解、應用勻變速直線運動規(guī)律的是個公式?例3.(理綜全國卷Ⅱ20)假定地球、月球都靜止不動,用火箭從地球沿地月連線發(fā)射一探測器。假定探測器在地球表面周邊離開火箭。用W表示探測器從離開火箭處到月球的過程戰(zhàn)勝地球引力做的功,用Ek表示探測器離開火箭時的動能,若不計空氣阻力,則( )A.Ek一定大于或等于W,探測器才能到達月球B.Ek小于W,探測器也可能到達月球C.Ek=1/2W,探測器必定能到達月球D.Ek=1/2W,探測器必定不可以到達月球分析:設月球引力對探測器做的功為W1,依據(jù)動能定理可得:-W+W1=0-Ek,22依據(jù)rmmGF,可知,F地>F月,由W=Fs固然F是變力,但經(jīng)過的距離相同,所以W>W1,Ek=W-W1<W故B選項正確。39/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結因為探測器在從地球到月球的過程,地球引力愈來愈小,此過程克服地球引力做的功為W,在從地球到達地月連線點的過程,探測器戰(zhàn)勝地球引力做的功要遠大于1/2W,而月球引力對探測器做的功很小,探測器的初動能若為1/2W,則到不了地月連線點速度即減為0,所以探測器必定不可以到達月球。D選項也正確。答案:BD典型例題:例4:質量為m的物體,從靜止開始以3g/4的加速度豎直向下運動了h米,以下判斷正確的選項是:( )物體的重力可能做負功物體的重力勢能必定減少了3mgh/4物體的重力勢能增添了mgh物體的機械能減少mgh/4答案:D例5.以以下圖,彈簧下邊掛一質量為m的物體,物體在豎直方向上作振幅為A的簡諧運動,當物體振動到最高點時,彈簧正好為原長。則物體在振動過程( )A.物體在最低點時的彈力大小應為2mg40/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結彈簧的彈性勢能和物體動能總和不變彈簧的最大彈性勢能等于2mgA物體的最大動能應等于mgA答案:AC第5課時實驗(6)考據(jù)機械能守恒定律1、高考解讀真題品析知識:研究動能定理例1.(09年廣東物理)15.(10分)某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器研究“動能定理”,如圖12,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不行伸長的細線將其經(jīng)過一個定滑輪與鉤碼相連,用41/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結拉力傳感器記錄小車遇到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器記錄小車經(jīng)過A、B時的速度大小。小車可以擱置砝碼。實驗主要步驟以下:①丈量________和拉力傳感器的總質量M1;把細線的一端固定在拉力傳感器上圖12另一端經(jīng)過定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路;②將小車停在C點,__________,小車在細線拉動下運動,記錄細線拉力及小車經(jīng)過A、B時的速度。③在小車增添砝碼,或_______________,重復②的操作。(2)表1是他們測得的一組數(shù)據(jù),其M是M1與小車砝碼質量m之和,|v22-v242/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結1|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計算出動能變化量△E,F是拉力傳感器遇到的拉力,W是F在A、B間所作的功。表格△E3=__________,W3=________.(結果保留三位有效數(shù)字)依據(jù)表1,請在圖13的方格紙上作出△E-W圖線。表1數(shù)據(jù)記錄表43/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結分析:(1)略;(2)由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律21222vvmE-=?,可得△E3=0.600;觀察F-W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W=F/2=0.610;在方格紙上作出△E-W圖線以以下圖答案:(1)①小車、砝碼②而后開釋小車③減少砝碼?W(2)0.6000.610熱門關注知識:考據(jù)機械能守恒定律例2.(08年高考江蘇卷物理)11.(10分)某同學利用以以下圖的實驗裝置考據(jù)機械能守恒定律.弧形軌道尾端水平,離地面的高度為H,將鋼球從軌道的不一樣高度h處靜止開釋,鋼球的落點距軌道尾端的水平距離為s.(1)若軌道完好圓滑,s2與h的理論關系應滿足s244/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結(用H、h表示).該同學經(jīng)實驗丈量獲取一組數(shù)據(jù),以下表所示:請在座標紙上作出s2—h關系圖.比較實驗結果與理論計算獲取的s2—h關系圖線(圖已畫出),自同一高度靜止開釋的鋼球,水平拋出的速率(填“小于”或“大于”)45/51高一物理機械能及其守恒定律知識點歸納總結(4)從s2—h關系圖線分析得出鋼球水平拋出的速率差十分明顯,你以為造成上述偏差的可能原由是。答案:(1)4Hh(2)(見右圖),⑶小于摩擦,轉動(回答任一即可)2、知識網(wǎng)絡考點1.考據(jù)機械能守恒定律一、實