機(jī)械能及其守恒定律教案及練習(xí)題解析

機(jī)械能及其守恒定律教案及練習(xí)題解析

課時(shí)一追尋守恒量功

★自主學(xué)習(xí)

一、動(dòng)能和勢(shì)能

L相互作用的物體由相對(duì)位置所決定的能量

2.物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量

二、功

1.物體在力的方向上發(fā)生的位移

2.力在力的方向上發(fā)生的位移

3.竹Ficosa焦耳（J）

4.負(fù)功正負(fù)物體克服該力而做功

5.物體所受各力所做功的代數(shù)和5總二明+%+支嚴(yán)總二方合?￡?cosa

★新知探究

略

★例題精析

例題1

解析：（1）②③①④（2）在操作中只有②是可以實(shí)際觀測(cè)的，而其它的一些結(jié)

論只是在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上合理的推論而已，在實(shí)際操作中無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

答案：（1）②③①④（2）B

訓(xùn)練1跳水運(yùn)動(dòng)員在走板和起跳時(shí)先要使跳板上下振動(dòng)，此過(guò)程運(yùn)動(dòng)員將身體

儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為跳板的（彈性）勢(shì)能，然后再將這一（彈性）勢(shì)能轉(zhuǎn)化為

身體起跳的動(dòng)能；運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板上升的過(guò)程，動(dòng)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化

為（重力）勢(shì)能；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)下降時(shí)，（重力）勢(shì)能逐漸減小，運(yùn)動(dòng)員的

動(dòng)能逐漸增大，所以此過(guò)程是（重力）勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過(guò)程；運(yùn)動(dòng)員入水后，

受水的阻力作用，運(yùn)動(dòng)員的（重力）勢(shì)能和動(dòng)能都要減小，這部分能量轉(zhuǎn)化為

水的內(nèi)能。

例題2

解析：滑塊受重力、彈力、摩擦力三個(gè)力的作用

由題意：G^mg,cosa,Q=mgsina

2s內(nèi)，滑塊的位移為x=vt=2X2m=4m

則各力的功分別為：WLO,卬riV二-Rxsino=-96Jw,rj.二一片xcosa=96J總功為：聆0

小結(jié)：計(jì)算一個(gè)力的功只需這個(gè)力及這個(gè)力方向上的位移，功的正負(fù)與F、x的

夾角有關(guān)，符號(hào)的意義表示該力做負(fù)功或物體克服該力做功。

訓(xùn)練2（1）WG=-mglsinowri?=0wrf=一口mglcosa

（2）W（；=mglsina%=0匕二一〃儂/cosoW總二加力匕二儂/（sin。一〃cosa）

課時(shí)2功率

★自主學(xué)習(xí)

一、功率

1.力對(duì)物體做功的快慢單位時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的多少瓦特

2.平均功率平均功率和瞬時(shí)功率平均功率瞬時(shí)功率在同一條直線上

二、機(jī)器功率

L機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱功率或發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間正常工作所允許的功率實(shí)際工作小

于或等于

2.反匕關(guān)系正比關(guān)系

★新知探究

略

★例題精析

例題1

解析：斜面長(zhǎng)$=/,物體下滑的加速度才gs力7。，設(shè)物體滑到底端時(shí)的速度

sina

為V,所用時(shí)間為to由0J“得廠廊

2gsina

由u=a得y=y2gh

則物體滑到底端時(shí)重力大的瞬時(shí)功率展作對(duì)na

金過(guò)程重力的平均功率wjngh二岳嬴gsina

tt2

訓(xùn)練1(1)24w(2)36w(3)48w

例題2

解析：(1)當(dāng)汽車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力等于汽車所受的阻力，據(jù)

p=Ffiy=Ffvm

何u=—=12/71/5

巾Ff

(2)根據(jù)牛頓第二定律，得汽車在以0.5加/加速度前進(jìn)時(shí)的牽引力

F.軍-F,/=ma

得F.=75OO7V

則汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度為

v=—=8/n/.s-

F仆

故維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1=6

訓(xùn)練2A

自我測(cè)評(píng)

1.D2.D3.B4.D5.A6.250W300W7.1.48.18.75259.240Kwl0.ixi^W

解析：設(shè)汽車的牽引力大小為凡汽車所受阻力大小為月?汽車速度力

課時(shí)4探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式

★自主學(xué)習(xí)

L有彈力的相互作用勢(shì)能

2.形變量及彈簧的勁度系數(shù)

★新知探究

二、2.(1)越大正比(2)越大

3.能量轉(zhuǎn)化的獲得的彈性勢(shì)能

4.￡、￡、￡???￡△/］、￡△&、FClrRbhE'k+F3bh…

5.位移功梯形工女尸石=5

2〃2

★例題精析

例題

解析：用力方將彈簧拉開(kāi)，拉力是變力，要求變力的功，必須求出力對(duì)位移的

平均值，由于彈簧伸長(zhǎng)時(shí)，彈力與伸長(zhǎng)量成正比，所以彈力對(duì)位移的平均值為

-kx,由功的公式可以求出彈力做的功，也可用尸x圖象求出彈力的功。最后

2

由功率的公式求出在時(shí)間Z內(nèi)的平均功率。畫(huà)出彈簧伸長(zhǎng)時(shí)的尸x圖象如圖所

求，由圖象可知：圖象與坐標(biāo)軸所夾的“面積”等于拉力做的功。

所以叱.=把?工=1攵幺2=區(qū)=紅

F22t2t

［自我測(cè)評(píng)］

1.A2.AD3.C4.B5.C6.B7.B

課時(shí)5探究功與物體速度變化的關(guān)系

★自主學(xué)習(xí)

1.若作用于初速度為零的物體上的合力不為零，產(chǎn)生加速度，則物體前進(jìn)距離

越大，做的功越多，物體的速度越大。

2.摩擦力、平衡摩擦力。

3.由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出。

4.先對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)，大致判斷兩個(gè)量可能是什么關(guān)系，若認(rèn)為woe/。

5.還可借助于驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)進(jìn)行探究，以小車為研究對(duì)象,

繩的拉力對(duì)小車做功引起小車速度的變化。

★新知探究

略

★例題精析

例題

解析：（1）橡皮筋做功過(guò)程結(jié)束時(shí)對(duì)應(yīng)小車速度最大的狀態(tài)，C、F之間點(diǎn)均勻

分布，說(shuō)明小車在CF之間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即勻速運(yùn)動(dòng)的速度為小車的最大

速度；（2）根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)速度公式求解

答案：（1）選用CF段（2）v=Lcl）/tC［）

訓(xùn)練C

［自我測(cè)評(píng)］

LD2.C3.BC4.加速直線，勻速直線

課時(shí)6動(dòng)能和動(dòng)能定理

★自主學(xué)習(xí)

L運(yùn)動(dòng)*狀態(tài)標(biāo)

3.力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化

卬二紇2-幾

★新知探究

略

★例題精析

例題1

解析：設(shè)汽車的質(zhì)量為例則汽車在緊急制動(dòng)時(shí)所受的阻力尸產(chǎn)砥，并設(shè)制動(dòng)

后的滑行距離為S,根據(jù)動(dòng)能定理得

一個(gè)二0」皿：所以5=日=20加說(shuō)明：這是動(dòng)能和動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用。

22g

訓(xùn)練1A

知物體下滑階段

FN]=mgcos37°F}=//FVI=//mgcos37°

由動(dòng)能定理得mgsin37°S1-/zmgcos37°S[=mv]-0........................................................①

在水平地面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中￡二〃民二mng

由動(dòng)能定理得：

—3ngs2=0—匕2..............................................................................................................②

工小公亦為二/曰sin370-//cos37°0.6-0.4x0.8

由①②兩式可得：&=-------------4=———----x5m=3.5m

//0.4

解法二：物體受力分析同上。

物體運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，初、末狀態(tài)的速度均％零，對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理有

〃器in37°s-niffcos370sIumgs內(nèi)

/曰sin370-z/cos37°0.6-0.4x0.8__

行：北=-------------5,=----------x5m=3o.5m

2〃10.4

訓(xùn)練2再〃〃

［自我測(cè)評(píng)］

1.D2.ACD3.B4.A5.B6.7.57.EJ2*2:19.nig/2kYQ.(l)40J(2)15.5m/s

★綜合實(shí)踐與創(chuàng)新

11.1.5X106N7.5X10lN

課肘7《動(dòng)能和動(dòng)能定理》復(fù)習(xí)課

★自主學(xué)習(xí)

1.胎￡/cosQ

22

2.蜃-蜃triV笠/-77V等，力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)

能的變化

3.略

★例題精析

例題1

解析：鉛球的運(yùn)動(dòng)包括自由落體和陷入沙坑減速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)過(guò)程，如能知道初末

動(dòng)能、運(yùn)動(dòng)位移，應(yīng)選用動(dòng)能定理解決，且處理方法有兩種：

分段列式(略)

全程列式：全過(guò)程有重力做功，進(jìn)入沙中又有阻力做功。

對(duì)鉛球運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程由動(dòng)能定理得：/監(jiān)(玨力)-月加0-0

即：月二加g(加/7)//F2X10X(2+0.02)/0.02N=2020N

所以泥坑對(duì)鉛球的平均阻力大小為2020N,方向?yàn)樨Q直向上。

訓(xùn)練1B

例題2A

解析：解法一：分析物體受力：受重力加g;斜面對(duì)力的支持力￡v；斜面光滑,

無(wú)摩擦力；還受有外尸的作用。

分析物體所受力的做功情況：支持力與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以不做功;

少與運(yùn)動(dòng)方向同向做正功F7；重力與運(yùn)動(dòng)方向夾角小于90。，做正功，且重力

做功只與初末位置的高度差有關(guān)，即儂7/

最后討論清楚運(yùn)動(dòng)的終了狀態(tài)和初狀態(tài)的動(dòng)能：-mv2,-mv：

22°

2

根據(jù)動(dòng)能定理列方程:FI+mgh=g—gmv((

故選A

解法二：（1）分析受力（2）列動(dòng)力學(xué)方程，求a（3）利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求v

（4）利用娛=加，求動(dòng)能

2

訓(xùn)練2^mv0-mgh2mgh

例題3

解析：物體所受外力有先后不同情況，本題設(shè)第1段位移為S,第2段位移為

S2,拉力為尸，摩擦力為6,

,;

已知：/zFlkgs1=2ms2=lm/^10N/）=5N

對(duì)物體在第1段、第2段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中應(yīng)用動(dòng)能定理得：瑪-5（心+邑）=；加2

|2［@-工6+跖）］/2110x2+5x（2+1）］.-

即:v=J--------------=J---------------m/s=3.16m/s

VmV1

求全部位移：設(shè)全部位移為s,則對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得：Fs}-Ffs=0y

解得5=春$1=4ni

可見(jiàn)，物體運(yùn)動(dòng)有幾個(gè)過(guò)程時(shí)，對(duì)全程列式較簡(jiǎn)單，對(duì)全程列式時(shí)，關(guān)鍵是分

清整個(gè)過(guò)程有哪些力做功，且各力做功與位移對(duì)應(yīng)，并確定初末態(tài)動(dòng)能。

訓(xùn)練3B、D

［自我測(cè)評(píng)］

V3

1.B2.C3.D4.A5.CD6.C7.2mghR.—v09.6.0xl0'〃z/s

11.(l)14.4J(2)14m/s(3)2.7J

★綜合實(shí)踐與創(chuàng)新

12.—

k

課時(shí)8機(jī)械能守恒定律

★自主學(xué)習(xí)

1.動(dòng)能勢(shì)能

2.重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功還有其他力做功，但其他力做功之和為零

★新知探究

略

★例題精析

例題1【證明】設(shè)一物體的質(zhì)量為力,以速度修做平

拋運(yùn)動(dòng)（如圖所示），運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)高度為力的/點(diǎn)（初位置）時(shí)速度為k

下落到高度為力的8點(diǎn)（末位置）時(shí)速度為匕，在平拋運(yùn)動(dòng)中，物體只受重力

田儂的作用，重力做正功，設(shè)重力所做的功為心則由動(dòng)能定理得：

W=-mv/——mv.2...........................................①

c41

由重力做功與重力勢(shì)能關(guān)系有Thmghringhz............................②

2

聯(lián)立①②整理得：3，加，+mgh2=mghx

上式表示，在平拋運(yùn)動(dòng)中，動(dòng)能與重力勢(shì)能之和即機(jī)械能的總量保持不變。

訓(xùn)練1BD

解析：在A所述的物理過(guò)程中，提升物體的豎直向上的拉力對(duì)物體做正功；物

體的重力勢(shì)能隨著提升高度的增大而增大，但物體的動(dòng)能不變，機(jī)械能總量增

加。

在B所述的物理過(guò)程中，衛(wèi)星只受重力作用。在衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的

過(guò)程中，重力對(duì)衛(wèi)星做正功，衛(wèi)星勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量；在衛(wèi)星

由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，衛(wèi)星克服重力做功，衛(wèi)星動(dòng)能的減少量等于勢(shì)

能的增加量；由于只有重力做功，衛(wèi)星的機(jī)械能總量保持不變。

在C所述的物理過(guò)程中，由于汽車克服摩擦阻力做功，其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所

以機(jī)械能總量減少。

在D所述的物理過(guò)程中，只有重力和彈簧彈力做功，在物體、彈簧和地球系統(tǒng)

中，只有重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量保持不變。

例題2A

解析：物體沿光滑斜面向上滑，只有重力做負(fù)功，機(jī)械能守恒，故滑塊在任意

時(shí)刻或位置的機(jī)械能都相等，E=E+E=—mv2+0=—mvj,選A

卜022

訓(xùn)練27m/s

［自我測(cè)評(píng)］

1.D2.BC3.C4.CD5.D6.不遵守除重力做功還有外力做負(fù)功

7.⑴cosa)(2)/(1-cos〃)(3)不變

★綜合實(shí)踐與創(chuàng)新

8.A9.-/?</?<5/?

2

課改9《機(jī)械能守恒定律》復(fù)習(xí)課

★例題精析

例題1

解析：物體自拋出到落地，只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，設(shè)物體

拋出時(shí)的高度為h,則拋出時(shí)機(jī)械能為耳落地時(shí)的機(jī)械能為

區(qū)由機(jī)械能守恒定律得：房與即：.+”：=”

根據(jù)機(jī)械能守怛公式，又可列為mg拉-0=-——mvf,它表不小球拋出后的

21(

運(yùn)動(dòng)中，重力勢(shì)能的減少量全部轉(zhuǎn)化為小球動(dòng)能的增加量。

訓(xùn)練1AD

例題2

解析：A下落過(guò)程中，A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，A著地后，B下落過(guò)程

中，B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，

解：設(shè)A剛著地時(shí)速率為匕

A著地后，設(shè)B剛著地時(shí)速率為打

聯(lián)立①②解得：v

訓(xùn)練2AD

［自我測(cè)評(píng)］

1.AC2.D3.C4.B5.ABD6.2727.或m若/?8.125J7?5m

36

★綜合實(shí)踐與創(chuàng)新

9.2J2J

課時(shí)10實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

★自主學(xué)習(xí)

1.只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能可以互相轉(zhuǎn)化，但

總的機(jī)械能守恒。利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄下物體自由下落的高度力及計(jì)

算瞬時(shí)速度r,從而驗(yàn)證物體在自由下落過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量△及二儂?力

與物體動(dòng)能的增加量△￡；=!“/二"7匕:相等。

2.(1)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝，兩紙帶限位孔必須在同一豎直線上，以減

少摩擦阻力

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作正常后再松開(kāi)紙帶讓重錘

下落。

(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接50Hz交流電源。

(4)手提紙帶上端時(shí)，注意不要晃動(dòng)，可使手臂靠在某處，保證重錘下落的

初速度為零，并且紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)是清晰的一個(gè)小點(diǎn)。

(5)為減小測(cè)量力值的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要遠(yuǎn)離起始點(diǎn)，紙帶也

不宜過(guò)長(zhǎng)。

(6)選取的紙帶一定要第1、2點(diǎn)間的距離接近于2mm并且點(diǎn)跡清晰。

3.鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重錘(帶紙帶夾子)、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、刻度

尺、低壓交流電源。

4、5見(jiàn)“新知探究”部分的答案說(shuō)明。

★新知探究

二、注意事項(xiàng)（供參考）

1.實(shí)驗(yàn)中的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝，要使兩限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦。

2.實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，才松開(kāi)紙帶，讓重錘

下落。

3.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接低壓交流電源，（電火花計(jì)時(shí)器用220v交流電源）。

4.手捏紙帶松手之前，不要晃動(dòng)，保證打出的笫一個(gè)點(diǎn)清晰。

5.為確保打第一點(diǎn)時(shí)重物初速度為零，應(yīng)挑選第1、2兩點(diǎn)間距離接近2nlm的

紙帶。

6.本實(shí)驗(yàn)無(wú)須測(cè)量重物的質(zhì)量，但最好使用自己測(cè)出的當(dāng)?shù)刂亓铀俣取?/p>

三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程

（1）實(shí)驗(yàn)器材（供參考）

主要有鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重錘（帶紙帶夾）、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙（或

墨粉盤）、導(dǎo)線、學(xué)生電源、毫米刻度尺。

（2）實(shí)驗(yàn)步驟（供參考）

①將檢查調(diào)整好的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，接好電路。

②把紙帶的一端固定在重錘上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提

起紙帶，使重錘?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近。

③接通電源，松開(kāi)紙帶，讓重錘自由下落，計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列清晰地

點(diǎn)。

④取下紙帶，換上新紙帶，重復(fù)做幾次，打出3~5條紙帶。

⑤最好選取第1、2兩點(diǎn)間距接近2mm,且點(diǎn)跡清晰地紙帶。

⑥在所選紙帶上第一點(diǎn)標(biāo)上0,并從少靠后一點(diǎn)開(kāi)始，依次標(biāo)出1、2、3…并

量出各點(diǎn)到位置。的距離%、力2、為3…記入設(shè)計(jì)的表格中。

⑦用公式匕=%一%,計(jì)算出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度匕、上、匕…記錄于表中。

〃2T

⑧計(jì)算打各點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能的減少量?jī)z九和動(dòng)能的增加量Lm2,并進(jìn)行比較,

2

看在誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，將計(jì)算數(shù)值填入表格。

（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

四、誤差分析（供參考）

①由于測(cè)長(zhǎng)度偶然誤差，減小辦法一是測(cè)距離時(shí)都應(yīng)從第一個(gè)點(diǎn)。量起；二是

多測(cè)幾次取平均值。

②實(shí)驗(yàn)中重物和紙帶下落過(guò)程中藥克服阻力（主要是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力）做功,

故動(dòng)能的增加量/e必然稍小于勢(shì)能的減少量/與這屬于系統(tǒng)誤差。

★例題精析

例題1A

例題2丙同學(xué)的操作步驟中有錯(cuò)誤°錯(cuò)誤操作是先放開(kāi)紙帶后接通電源C

左

喙”二。制必

A￡;,=mgxOB=0.49J,AE^.=J=0.48J

AE?△EK

在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒。

解析：

［自我測(cè)評(píng)］

L(1)C(2)D2.EFG,帶夾得重物、低壓交流電源、毫米刻度尺

3.(1)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上時(shí)需使兩限位孔在同一豎直線上通電松開(kāi)手

(2)點(diǎn)跡清晰

(3)計(jì)時(shí)器限位孔對(duì)紙帶的摩擦力和空氣阻力小于勢(shì)能的減少，密度大的實(shí)

心金屬塊(減少阻力的影響)

(4)C重力加速度g

★綜合實(shí)踐與創(chuàng)新

4.(1)利用匕=2J*1求出匕=L5〃z/s,乜=2.1加/$,再比較g/?25與工(匕2—的

值分別0.108和0.106比較接近，結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，AEMA反。

(2)存在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間的摩擦力及空氣阻力。

課時(shí)11能量守恒定律與能源

★自主學(xué)習(xí)

L能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，或者

從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。

2.能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映了自然界的客觀過(guò)程是有方向的，雖然能

量是守恒的，大仍然要節(jié)約能源，這是因?yàn)槌Ｒ?guī)能源的利用過(guò)程是不可逆的。

★新知探究

略

★例題精析

例題

解析：物體間發(fā)生能量轉(zhuǎn)移時(shí)，能量的形式不變；而發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化時(shí)，能的

形式要發(fā)生改變，在確定能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程時(shí)，可以先明確消耗什么能，再明確

得到什么能來(lái)確定。

(1)植物利用太陽(yáng)光進(jìn)行化學(xué)合成，光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能

(2)發(fā)生雷電時(shí)，發(fā)生震耳欲聾的響聲、耀眼的強(qiáng)光和放出熱量。電能轉(zhuǎn)化

為聲能、內(nèi)能和光能。

(3)人跑步時(shí)身體發(fā)熱，是身體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速人體內(nèi)新陳代謝的生理機(jī)

能。人體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

(4)發(fā)電機(jī)是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，電能使燈泡發(fā)光，全過(guò)程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電

能。

(5)空氣的流動(dòng)形成風(fēng)，風(fēng)具有機(jī)械能，帆船前進(jìn)具有的仍是機(jī)械能。風(fēng)的

機(jī)械能轉(zhuǎn)移給帆船，是機(jī)械能的轉(zhuǎn)移。

［自我測(cè)評(píng)］

1.D2.D3.DB4.B5.ACD6.《小戶1X105

課時(shí)12?機(jī)械能及其守恒定律》復(fù)習(xí)課

★自主學(xué)習(xí)

1.力在力的方向上發(fā)生的位移胎FSCOSao<a(--(a<7ra=-

222

2.做功快慢P=減小V

t

3.質(zhì)量和速度￡"3削2合外力對(duì)物體做的總功等于動(dòng)能的改變量/總二△反

M/1212

=2mV1-2，WV,

4.質(zhì)量和高度穿儂力形變物體本身和形變量大小WdE,

5.只有重力或彈力做功時(shí)，物體的動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量保持不變

Ek計(jì)Epi=E吃+E或

HV2

g,叫2+mgh[=^/2+mgh2重力或彈力以外的力不做功或做功為零

6.胎A夕

7.消失創(chuàng)生保持不變

★例題精析

例題1由動(dòng)能定理得：WringL（1-cos。）=0所以W^mgL（l-cos。）選C

訓(xùn)練1B

pt--Mv?,2

例題2解析：由動(dòng)能定埋得：〃一?1*「一0所以S=）

2F,

訓(xùn)練220s20m/s

例題3解法一：分段處理法

設(shè)物體離開(kāi)斜面時(shí)速度為V1，物體在斜面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理列式

1,

mgsin37°?/1-卬ngcos37°?/）=—-0.......................................................................................................................

……①

物體在水平面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由動(dòng)能定理得：

2

一卬堂-/2=0-|wv,..........................................................................................................................................................

............................②

聯(lián)立①②解得：72=3.5m

解法二：全過(guò)程處理法

物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，初末狀態(tài)速度均為零，對(duì)全過(guò)程由動(dòng)能定理得：

w^sin37°?/j-/jmgcos3T-lx-/Lung-Z2=0-0

解得：72=3.5m

例題4

解析：對(duì)整根鏈條來(lái)說(shuō)，機(jī)械能守恒

設(shè)當(dāng)鏈條剛離開(kāi)定滑輪時(shí)速度為V,由機(jī)械能守恒定律得：△瓦減二△瓦增

即:|〃*八如2解得:

訓(xùn)練3v=dgR

［自主學(xué)習(xí)］

1.A2.C3.CD4.A5.CD6.0.1

陽(yáng)g

★綜合實(shí)踐與創(chuàng)新

7.解：（1）李剛在蹬地起跳過(guò)程中，對(duì)其受力分析如圖所示:

由牛頓第二定律得：尸〃爐ma解得:a=7.5m/s3

經(jīng)過(guò)戶0.4s,跳離地面的速度為rv=at=3m/s,

人起跳后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由機(jī)械能守恒定律得：gm?二咋兇

解得：△/F0.45nl

故李剛能跳離的最大高度為住"A/F2.59m

（2）人起跳時(shí)重心上升的高度〃=』a『=（）.6m

2

在此過(guò)程中機(jī)械能增加量AE=mgh^^mv2=630J

能力強(qiáng)化訓(xùn)練（一）

一、選擇題

1.B2.A3.A4.AB5.BD6.AC7,BC

二、填空題

8.^(2/7-￡)9.(1)1.175m/s0.690J(2)0.692J(3)能夠10.4.2或1(X1-*)

三、計(jì)算題

11.解析：匕二18km/h=5m/sP2=54km/h=15m/s

由動(dòng)能定理得：Or-力=g"%2-叫2............................①

又因?yàn)椋篜^fv2......................................................

②

22

聯(lián)立①②解得：。=嗎二^=6.25x10岬

2(/二)

匕

12.解析：B下落過(guò)程中，它減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為A的動(dòng)能和A克服摩擦力

做功產(chǎn)生的內(nèi)能，B下落高度和同一時(shí)間內(nèi)A在桌面上滑動(dòng)相等，B落地的速

度和同一時(shí)刻A的速度大小相等。

由以上分析，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒有：

SA二SB二S

1212

代入數(shù)據(jù)解得：r,FO.8m/s

B落地后，A以匕尸0.8m/s為初速度繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，克服摩擦力做功最后停下。

f2

對(duì)A在此過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：-pmAgs=o-^mAvA

即:s'=匕一=().16m

2〃g

所以B落地后，A在桌面上能繼續(xù)滑動(dòng)0.16m

能力強(qiáng)化訓(xùn)練(二

一、選擇題

1.CD2.D3.BC4.D5.BCD6.BC7.CD

二、填空題

8.因?yàn)楹Ｄ细拷嗟溃渥赞D(zhuǎn)的線速度大，發(fā)射衛(wèi)星時(shí)可以借助這一速度,

節(jié)省燃料

9.>10.(1)B(2)AD

三、計(jì)算題

11.解析：（1）汽車所受阻力為戶力給十儂sin”6000N

由于牽引力大于阻力，故加速度恒定，速度越來(lái)越大，最終必大于額定功率,

所以不能。

（2）由萬(wàn)得：喉〃后10m/s

12.解析：對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程由動(dòng)能定理得：mgr-〃mgs=0-0

解得：s=—=5m

由題意知：物體停在離M點(diǎn)1m的地方。

綜合能力測(cè)試

一、選擇題

1.B2.D3.C4.C5.ACD6.BCD7.C8.D9.CIO.AD

二、實(shí)驗(yàn)題

11.（1）②接通電源（1分）釋放小車（1分）關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（1分）

（2）5.05-5.10（1分）0.48-0.50（1分）（答案在此范圍內(nèi)都得分）

（3）重力（鉤碼的重力）（2分）摩擦力（阻力）（1分）

（4）（落謠）8s（4分）（速度平方的變化與位移成正比）小車的質(zhì)量（3分）

解析：（1）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要先開(kāi)電源，并且打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定時(shí)再松開(kāi)紙

帶才能打出所需要的理想的點(diǎn)，同時(shí)打出的點(diǎn)才足夠多，滿足實(shí)驗(yàn)的要求，實(shí)

驗(yàn)完畢要及時(shí)關(guān)閉電源。

（2）從圖中標(biāo)尺上可讀出。點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度為6.10cm,C點(diǎn)、離。點(diǎn)的距離為

廿a麗（8.15-4.20”10一2

(6.10-1.00)cm=5.10cm其中玲二萬(wàn)m/s=0.49m/s

34x0.02

（3）系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，鉤碼的重力與運(yùn)動(dòng)方向同向，而摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向

始終相反，因而可確定鉤碼受的重力做正功，摩擦力做負(fù)功。

（4）（落詔）-s圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線，說(shuō)明（落詔）8.根據(jù)動(dòng)能定理得：

尸川=；（町+”+%）（1/-匕）2）（其中0為鉤碼的質(zhì)量，磔為碳碼的質(zhì)量，加3為

小車的質(zhì)量）可以看出，在⑶，很已知，V與比已知，S已測(cè)出，除摩擦力外，

還需要測(cè)量的是小車的質(zhì)量。

三、計(jì)算題

12.M：（1）由表中數(shù)據(jù)得：

Ah6-3.,/2

a.=一L=---m/s2=3m/s

Az,2-1

—=|—^m/s2=-2m/s2表不與車前進(jìn)方向相反

M9-8

（2）由表可知?jiǎng)蚣铀俚淖畲笏俣仁莐12m/s

勻加速的位移X=j=24m

2a}

勻減速的位移x,=-——=36m

~2a2

總位移A=Xi+x2=60m

13.解：（1）沿斜面方向，由位移公式x」