4能量

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能量

能量(Energy)本身不是一种营养素,却是机体生命过程中不可缺少的营养因素。它在营养学中的地位极其重要,从人体需要的角度,能量供给是否充足是首先要考虑的。

成年人的能量消耗包括基础代谢、体力活动和食物的热效应三个方面。对于特殊生理时期的人群还应考虑他们的额外需要,如孕妇、乳母、儿童及青少年等。

一、能量的单位

营养学上所使用的能量单位,一直用卡(calorie)或千卡(kilocalorie, kcal)。1kcal 指1000g纯水的温度由15℃上升到16℃所需要的能量。目前,国际和我国通用的能量单位是焦尔(Joule, J)。1J指用1牛顿力把1kg物体移动1m所需要的能量。1000J等于1“千焦耳”(kilo Joule, kJ);1000kJ等于1“兆焦耳”(mega Joule, MJ)。两种能量单位的换算如下:1kcal=4.184kJ, 1kJ=0.239kcal,1000kcal=4.184MJ,1MJ=239kcal

二、人体能量消耗

正常成人能量消耗主要包括基础代谢、体力活动和食物特殊动力作用三个方面。

(一)基础代谢

1.定义基础代谢(basal metabolism, BM)指维持生命的最低能量消耗。即人体在安静和恒温(一般18~25℃)条件下禁食12小时后,静卧、放松而又清醒时的能量消耗。此时能量仅用于维持心脏跳动、肺脏呼吸、体温、血液循环及腺体的分泌等基本的生理需要。

而单位时间内的基础代谢,称为基础代谢率(basal metabolism rate,BMR),一般是以每小时、每平方米体表面积所发散的热量来表示(kJ/m2h或kcal/m2h)

2.影响基础代谢的因素人体的基础代谢不仅个体之间存在差异,自身的基础代谢也常有变化。影响人体基础代谢的因素有很多,主要有:

(1)体格:基础代谢率的高低与体表面积基本成正比。体表面积大者,基础代谢消耗的能量多。同等体重者,瘦高者基础代谢高于矮胖者。人体瘦体组织消耗的能量占基础代谢的70%~80%,这些组织和器官包括肌肉、心、脑、肝、肾等,所以瘦体质量大,肌肉发达者,基础代谢水平高。

(2)不同生理、病理状况:在人的一生中,婴幼儿阶段是基础代谢最活跃的阶段,青春期又出现一个较高代谢的阶段。成年以后,随着年龄的增长,基础代谢水平逐渐降低,其中也有一定的个体差异。孕妇的基础代谢相对较高。

实际测定表明,在同一年龄、同一体表面积的情况下,女性基础代谢率低于男性,大约低于男性5%~10%。

激素对细胞的代谢及调节都有较大影响。如甲状腺功能亢进可使基础代谢率明显升高;

相反,患粘液水肿时,基础代谢率低于正常。去甲肾上腺素可使其基础代谢率下降25%。生病发热时,也能改变基础代谢的能量消耗

(3)环境条件:炎热或寒冷,过多摄食,精神紧张,都可使基础代谢水平升高。另外,在禁食或少食时,基础代谢水平也相应降低。

(二)体力活动

体力活动(physical activity)是影响人体能量消耗的主要因素,在人体的整个能量消耗中,肌肉活动占较大比例。这是人体能量消耗变化最大,也是人体控制能量消耗、保持能量平衡、维持健康最重要的部分。

根据能量消耗水平,即活动的强度不等,一般分为三个级别:轻体力活动、中体力活动和重体力活动。

(1)轻体力活动:指坐姿或在水平面上走动的活动(速度在4~5km/h)、打扫卫生、看护小孩、打高尔夫球、饭店服务等。

(2)中等体力活动:这类活动包括行走(速度在5.5~6.5km/h)、除草、负重行走、打网球、跳舞、滑雪、骑自行车等。

(3)重体力活动:包括负重爬山、伐木、手工挖掘、打篮球、登山、踢足球等。

(三)食物特殊动力作用(specific dynamic action , SDA)

食物特殊动力作用是指因摄食而引起的能量的额外消耗。因为人体在摄食过程中,由于对食物中营养素进行消化、吸收、代谢转化等,需要额外消耗能量,同时引起体温升高和散发能量。

不同食物成分,食物热效应不等。脂肪的食物热效应约消耗本身产生能量的4%~5%,碳水化合物为5%~6%,蛋白质最高,可达30%。混合性食物的热效应一般相当于基础代谢的10%。

食物热效应只能增加体热的外散,而不能增加可利用的能。换言之,食物热效应对于人体是一种损耗而不是一种效益。进食时必须考虑食物热效应额外消耗的能量,使摄入的能量与消耗的能量保持平衡。

(四)生长发育的能量消耗

处于正常发育过程的婴幼儿、儿童及青少年,一日的能量消耗还包括生长发育所需要的能量。成年人也可能有类似状况如孕妇母体组织(子宫、乳房、胎盘)生长发育和体脂储备以及胎儿生长发育;乳母合成乳汁与泌乳等。

除上述能量消耗因素外,情绪和精神状态亦影响能量消耗。脑的重量只占体重的2%,但脑组织的代谢水平却很高,如精神紧张地工作,可使大脑的活动加剧,能量代谢约增加3%~

4%,但与体力活动比较,脑力劳动的消耗仍然相对地少。

三、能量来源与摄入量

(一)能量的来源

人类从食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质中获取能量,以维持体内各种生命活动和对外作功。碳水化合物、脂肪、蛋白质是三大能量营养素。

食物中,每克碳水化合物、脂肪和蛋白质在体外充分氧化燃烧可分别产生约17.15kJ、39.5kJ、23.64kJ的能量。但食物中的生热营养素在消化道内不可能全部被消化吸收,且消化率也各不相同;消化吸收后,在体内也不一定完全彻底被氧化分解产生能量。特别是蛋白质,可产生一些不能继续被分解利用的含氮化合物,如尿素、肌酐、尿酸等。所以,营养学上在实际应用时,食物中生热营养素的产热多少,是按下列换算关系进行的。1g碳水化合物:16.7kJ(4.0kcal),1g脂肪:36.7kJ(9.0kcal),1g蛋白质:16.7kJ(4.0kcal)。

(二)能量来源分配

三种产能营养素在体内都有其特殊的生理功能,虽能相互转化,但不能完全代替,三者在总能量供给中应有恰当的比例,即合理的分配。根据我国的饮食习惯,成人碳水化合物占总能量的55%~65%,脂肪占20%~30%,蛋白质占10%~15%为宜。年龄小,蛋白质及脂肪供能占的比例应适当增加。成人脂肪摄入量一般不宜超过总能量的30%。

(三)能量的推荐摄入量与食物来源

1. 推荐摄入量机体对能量的需要量因受年龄、性别、生理状态和体力活动水平等因素的影响而有所不同。一般健康成年人能量的摄入量与消耗量应保持平衡,体重维持恒定。能量摄入过多或过少都对健康不利。儿童的能量需要以每公斤体重计算比成年人多,孕妇、乳母的能量摄入量也应增加,不同人群的能量推荐摄入量可参考中国营养学会2000年制定的《中国居民膳食营养素参考摄入量》。

2.食物来源食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质这三类营养素普遍存在于各种食物中。粮谷类和薯类食物含碳水化合物较多,是膳食能量最经济的来源;油脂类与植物种子富含脂肪;动物性食物、豆类和硬果类中脂肪和蛋白质含量比较高;蔬菜和水果一般含能量较少。

高中物理公式大全(全集) 八、动量与能量

八、动量与能量 1.动量 2.机械能 1.两个“定理” (1)动量定理:F ·t =Δp 矢量式 (力F 在时间t 上积累,影响物体的动量p ) (2)动能定理:F ·s =ΔE k 标量式 (力F 在空间s 上积累,影响物体的动能E k ) 动量定理与动能定理一样,都是以单个物体为研究对象.但所描述的物理内容差别极大.动量定理数学表达式:F 合·t =Δp ,是描述力的时间积累作用效果——使动量变化;该式是矢量式,即在冲量方向上产生动量的变化. 例如,质量为m 的小球以速度v 0与竖直方向成θ角 打在光滑的水平面上,与水平面的接触时间为Δt ,弹起 时速度大小仍为v 0且与竖直方向仍成θ角,如图所示.则 在Δt 内: 以小球为研究对象,其受力情况如图所示.可见小球 所受冲量是在竖直方向上,因此,小球的动量变化只能在 竖直方向上.有如下的方程: F ′击·Δt -mg Δt =mv 0cos θ-(-mv 0cos θ) 小球水平方向上无冲量作用,从图中可见小球水平方向动量不变. 综上所述,在应用动量定理时一定要特别注意其矢量性.应用动能定理时就无需作这方 面考虑了.Δt 内应用动能定理列方程:W 合=m υ02/2-m υ02 /2 =0 2.两个“定律” (1)动量守恒定律:适用条件——系统不受外力或所受外力之和为零 公式:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2 ′或 p =p ′ (2)机械能守恒定律:适用条件——只有重力(或弹簧的弹力)做功 公式:E k2+E p2=E k1+E p1 或 ΔE p = -ΔE k 3.动量守恒定律与动量定理的关系 一、知识网络 二、画龙点睛 规律

动量和能量结合综合题附答案解析

动量与能量结合综合题 1.如图所示,水平放置的两根金属导轨位于方向垂直于导轨平面并指向纸里的匀强磁场中.导轨上有两根小金属导体杆ab和cd,其质量均为m,能沿导轨无摩擦地滑动.金属杆ab和cd与导轨及它们间的接触等所有电阻可忽略不计.开始时ab和cd都是静止的,现突然让cd杆以初速度v向右开始运动,如果两根导轨足够长,则()A.cd始终做减速运动,ab始终做加速运动,并将追上cd B.cd始终做减速运动,ab始终做加速运动,但追不上cd C.开始时cd做减速运动,ab做加速运动,最终两杆以相同速度做匀速运动 D.磁场力对两金属杆做功的大小相等 h,如图所示。2.一轻弹簧的下端固定在水平面上,上端连接质量为m的木板处于静止状态,此时弹簧的压缩量为 3h的A处自由落下,打在木板上并与木板一起向下运动,但不粘连,它们到达最低点一物块从木板正上方距离为 后又向上运动。若物块质量也为m时,它们恰能回到O点;若物块质量为2m时,它们到达最低点后又向上运动,在通过O点时它们仍然具有向上的速度,求: 1,质量为m时物块与木板碰撞后的速度; 2,质量为2m时物块向上运动到O的速度。 3.如图所示,两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为L,导轨上面横放着两根导体棒ab和cd,构成矩形回路,两根导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行,开始时,棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速度0v,若两导体棒在运动中始终不接触,求: (1)在运动中产生的焦耳热Q最多是多少? (2)当ab棒的速度变为初速度的4/3时,cd棒的加速度a是多少?

能量和动量的综合应用(超详细)

【本讲主要内容】 能量和动量的综合应用 相互作用过程中的能量转化及动量守恒的问题 【知识掌握】 【知识点精析】 1. 应用动量和能量的观点求解的问题综述: 该部分是力学中综合面最广,灵活性最大,内容最为丰富的部分。要牢固树立能的转化和守恒思想,许多综合题中,当物体发生相互作用时,常常伴随多种能量的转化和重新分配的过程。因此,必须牢固地以守恒(系统总能量不变)为指导,这样才能正确无误地写出能的转化和分配表达式。 2. 有关机械能方面的综述: (1)机械能守恒的情况: 例如,两木块夹弹簧在光滑水平面上的运动,过程中弹性势能和木块的动能相互转化;木块冲上放在光滑面上的光滑曲面小车的过程,上冲过程中,木块的动能减少,转化成木块的重力势能和小车的动能。等等…… (2)机械能增加的情况: 例如,炸弹爆炸的过程,燃料的化学能转化成弹片的机械能;光滑冰面上两个人相互推开的过程,生物能转化成机械能。等等…… (3)机械能减少的情况: 例如,“子弹击木块”模型,包括“木块在木板上滑动”模型等;这类模型为什么动量守恒,而机械能不守恒(总能量守恒),请看下面的分析: 如图1所示,一质量为M 的长木板B 静止在光滑水平面上,一质量为m 的小滑块A 以水平速度v 0从长木板的一端开始在长木板上滑动,最终二者相对静止以共同速度一起滑行。 滑块A 在木板B 上滑动时,A 与B 之间存在着相互作用的滑动摩擦力,大小相等,方向相反,设大小为f 。 A 、 B 为系统,动量守恒。(过程中两个滑动摩擦力大小相等,方向相反,作用时间相同,对系统总动量没有影响,即系统的内力不影响总动量)。 由动量守恒定律可求出共同速度0 v m M m v += 上述过程中,设滑块A 对地的位移为s A ,B 对地位移为s B 。由图可知,s A ≠s B , 且s A =(s B +Δs ),根据动能定理: 对A :W fA =2020202B 2 1)(212121)(mv m M mv m mv mv s s f -+=-=?+-

《运动学基础》题库无答案145

2013-2014学年第二学期期末考试 《运动学基础》题库 一、单选题(每小题1分,共30题) 第一章运动学绪论 1 人体运动学的研究对象主要就是 A 运动动作 B 运动行为 C 运动治疗方法 D 运动动作与运动行为 2 人体运动学的研究方法有 A 描述与分析 B 动物实验 C 建立抽象的数学模型 D 以上都就是 3 运动学研究内容中不正确的就是 A 关节运动与骨骼肌运动力学原理 B 运动中能量的供应方式 C 物理治疗 D 运动动作分析 4 学习运动学课程要用唯物辩证的观点去认识( )的关系 A 人体与环境 B 结构与功能 C 局部与整体 D以上都就是 5 下蹲过程中下肢处于封闭运动链,因有 A 髋、膝与踝关节同时运动 B 仅髋关节活动 C 仅膝关节活动 D 仅踝关节活动 6 写字时,上肢运动链处于开放运动链 A 仅有肩关节活动 B 仅有肘关节活动 C 仅有腕关节活动 D 有前臂与腕关节活动 7 环节就是指人体身上 A 活动的每个关节 B 相对活动的肢体 C 相对活动的节段 D 相对活动的关节 8 打羽毛球时手臂挥拍向下扣球的动作属于 A 推 B 拉 C 鞭打 D 蹬伸 9 举重动作属于 A 推 B 拉 C 鞭打 D 缓冲 10 腾空起跳落下时的屈膝与屈髋动作属于 A 推 B 拉 C 鞭打 D 缓冲 11 骑自行车,腿的动作有 A 推 B 拉 C 鞭打 D蹬伸 12 步行时,伴随骨盆与肢体的转运的运动形式为 A摆动 B 扭转C缓冲 D蹬伸 13 仰卧位时,上下肢互相靠拢的运动形式为 A 扭转 B 摆动 C 相向运动 D 鞭打 14 无氧运动就是指( )运动 A 小强度 B 中等强度 C 大强度 D极量强度 15 关于有氧运动错误的就是A 运动时间较长 B 中、小强度 C 一般健身锻炼 D极量强度 16 动力性运动错误的就是 A 产生加速度 B 产生位移 C 抗阻力 D 维持躯体姿势 17 运动动作可以 A 消除肢体肿胀 B 使肌力下降 C 增加关节周围组织粘连 D 使韧带挛缩 18 主动运动就是指肌力达( )时,即可由骨骼肌主动收缩完成肢体的运动 A 1级 B 2级 C 3级 D 4级 19 相当于本人最大吸氧量55%-65%的运动强度就是 A 极量强度 B 亚极量强度 C 中等强度 D 小强度 20 打太极拳,其运动强度属于 A 极量强度 B 亚极量强度 C 中等强度 D 小强度 第二章运动学基础 1 人体运动状态改变的原因就是 A 力 B 力矩 C 力与(或)力矩 D 速度 2 骨骼肌张力相对于人体环节而言就是 A 均为内力 B 内力与外力 C 外力与内力 D 均为外力 3 人体整体的主动运动的必要条件就是 A 摩擦力 B 重力 C 肌力 D 支撑反作用力 4 运动物体的质量与速度的乘积称为 A 动量 B 冲量 C 动能 D 势能 5 人体缓冲动作可以 A 增大冲击力 B 减小冲击力 C 减少重力 D 增大重力 6 物体的惯性与下面哪个物理量有关 A 长度 B 重量 C 速度 D 质量 7 人体站立姿势平衡为 A 上支撑平衡 B 混合支撑平衡 C 上下支撑平衡 D 下支撑平衡 8 人体上支撑平衡从平衡能力来说就是 A 有限稳定平衡 B 稳定平衡 C 不稳定平衡 D 随遇平衡 9 对于人体下支撑平衡,稳定角的个数就是 A 2个 B 4个 C 8个 D 16个 10 骨的塑形与重建就是通过适应力的作用而发生的,这就是 A 牛顿定律 B 动量定理 C 沃尔夫定律 D 阿基米德定律 11 人体活动减少或肢体伤后固定,骨的力学特性改变就是 A 强度与刚度均下降 B 强度增加,刚度下降 C 强度与刚度均增加 D 强度下降,刚度增加 12 手臂持球以肘关节为支点构成的杠杆就是 A 平衡杠杆 B 省力杠杆 C 费力杠杆 D 混合杠杆 13 坐位时肌松弛,腰部的负荷

运动的能量代谢

第一章运动的能量代谢 第一节:生物能量学概要 1.新陈代谢是生命活动的最基本特征。 2.生物体不能直接利用光能,生物体需要其细胞通过叶绿体和线粒体装置,将太阳能转换成自身课被利用的化学能。 3.所有细胞均具备能量转换的能力。 4.ATP由含氮碱基与戊糖构成的腺苷再与3个磷酸基团结合形成。 5.人体食物中糖类的消化产物多以单葡萄糖的形式被吸收。 6.1g糖在体内完全烧化可释放约4kcal的热量,机体所需能量的50%~70%来自糖,因此提供能量是糖类最主要的生理功能。 7.脂肪和类脂总称为脂类。 8.能量摄入=能量释放(食物)+能量释放(做工)±能量储存(脂肪) 第二节:运动状态下的能量代谢 1.记性运动刚开始的能量主要来源于ATP、CP的分解。 2. 2.ATP在ATP酶催化下迅速水解位ADP和Pi,同时释放能量。 第二章肌肉活动 1.肌肉的武力特性是指它的伸展性、弹性和粘滞性。 2.肌肉的生理特性是指肌肉的兴奋性和收缩性。 3.不同组织细胞兴奋性是不一样的,其中神经、肌肉和腺细胞称之为可兴奋细胞。 4.任何刺激要引起组织兴奋必须满足三个基本条件,即一定的刺激强度、维持一定的作用 时间和一定的强度-----时间变化率下,引起组织细胞新分的最小刺激强度,成为阈强度或阈值。 5.强度小鱼阈值的刺激位阈下刺激。 6.阈值或阈强度是评定神经肌肉兴奋性的最简易指标。 7.理论上:意味着刺激的强度某一强度时,无论刺激的作用时间怎样延长,都不能引起组 织兴奋,这个最低的或者最基本的阈强度,称为基强度。 8.时值是指以2倍基强度刺激组织,刚能引起组织兴奋所需的最短作用时间。 9.兴奋是产生可传播动作电位的过程。 10.静息时细胞处于某种极化状态,表现为膜的两侧存在着一个膜内为负膜外为正的电位差, 称为静息电位。 11.动作电位的图形类似迅速起落波峰,又称峰电位,其上升支为除极相,下降支为复极相。 12.膜内的电位负值减小称去极化。 13.膜内电位负值增大,称超极化。 14.膜除极后,又恢复到安静时的极化状态,则称复极化。 15.电位传导机制虽然以无髓纤维为例。 16.髓踃纤维动作电位的传导方式是跳跃的。 17.在神经纤维上传导的动作电位,习惯上称为神经冲动。 18.特征:①.生理完整性;②.双向传导;③.不衰减和相对不疲劳性;④.绝缘性

高中物理《碰撞与能量守恒》典型题(精品含答案)

课时规范训练 [基础巩固题组] 1.如图所示,在光滑水平面上质量分别为m A =2 kg 、m B =4 kg ,速率分别为v A =5 m/s 、v B =2 m/s 的A 、B 两小球沿同一直线相向运动( ) A .它们碰撞前的总动量是18 kg·m/s ,方向水平向右 B .它们碰撞后的总动量是18 kg·m/s ,方向水平向左 C .它们碰撞前的总动量是2 kg·m/s ,方向水平向右 D .它们碰撞后的总动量是2 kg·m/s ,方向水平向左 解析:选C.它们碰撞前的总动量是2 kg·m/s ,方向水平向右,A 、B 相碰过程中动量守恒,故它们碰撞后的总动量也是2 kg·m/s ,方向水平向右,选项C 正确. 2. 一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m 1,后部分的箭体质量为m 2,分离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v 1为( ) A .v 0-v 2 B .v 0+v 2 C .v 0-m 2m 1v 2 D .v 0+m 2m 1 (v 0-v 2) 解析:选 D.由动量守恒定律得(m 1+m 2)v 0=m 1v 1+m 2v 2得v 1=v 0+m 2m 1(v 0- v 2). 3.甲、乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是p 1=5 kg·m/s ,p 2=7 kg·m/s ,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为10 kg·m/s ,则二球质量m 1与m 2间的关系可能是下面的哪几种( ) A .m 1=m 2 B .2m 1=m 2 C .4m 1=m 2 D .6m 1=m 2

运动生理学(能量代谢)

技能大赛《运动生理学》 第一章运动的能量代谢 第一节生物能量学概要 能量的直接来源—— ATP [三磷酸腺苷] 能量的间接来源——糖、脂肪、蛋白质 一、叶绿体和线粒体是高等生物细胞主要的能量转换器 二、ATP与ATP稳态 1.ATP的分解供能及补充 ATP → ADP+Pi+E 每克分子ATP可释放29.26-50.16KJ(7-12Kcal)的能量。 ATP一旦被分解,便迅速补充。这一直接补充过程由肌肉中的另一高能磷酸化合物CP(磷酸肌酸)完成。CP释出能量用以将ADP再合成为ATP。 CP+ADP→C+ATP ATP 在酶的催化下,迅速分解为( ),并释放出能量。 A、三磷酸腺苷和无机磷酸 B、二磷酸腺苷和有机磷酸 C、三磷酸腺苷和有机磷酸 D、二磷酸腺苷和无机磷酸 ATP 分解释放的能量被用于()。 A、水的吸收 B、肌肉做机械功 C、兴奋的传导 D、细胞膜上各种"泵"的工作 2.ATP稳态的概念 机体在能量转换过程中维持其ATP恒定含量的现象称为ATP稳态。 一方面,组织细胞存在高效能的ATP转换机制,即正常组织细胞中ATP浓度较低,但大多数条件下细胞内又能够满足各种生命活动较高浓度ATP的需求。 另一方面,ATP稳态被打破,机体会迅速出现疲劳状态。 从机体能量代谢的整个过程来看,其关键环节是()。 A、糖酵解 B、糖类的有氧氧化 C、糖异生 D、ATP的合成与分解 三、主要营养物质在体内的代谢(一)糖代谢 糖代谢---最主要经济快速能源70% 人体内糖类主要是糖原及葡萄糖,通过食物获得。 单糖被吸收进入血液后,一部分合成肝糖原;一部分随血液运输到肌肉合成肌糖原贮存起来;一部分被组织直接氧化利用;另一部分维持血液中葡萄糖的浓度。 因而,人体的糖以血糖、肝糖原和肌糖原的形式存在,并以血糖为中心,使之处于一种动态平衡。 葡萄糖是人体内糖类的运输形式,而糖原是糖类的贮存形式。 每天从糖类获得的能量约占总能量消耗的( ) %。 A、50 B、60 C、70 D、80 糖的吸收主要是以( )为吸收单位。 A、葡萄糖 B、麦芽糖 C、糖原 D、淀粉 正常情况下血糖的去路有()。 A、有氧氧化 B、合成糖原 C、转变呈非糖类物质 D、随尿排除体外 ()是人体最主要的供能物质。 A、糖类 B、脂肪 C、蛋白质 D、维生素 人体的糖以血糖、肝糖原和肌糖原的形式存在。 ( ) 1、糖原 人体各种组织中大多含有糖原,但其含量的差异很大。例如,脑组织中糖原含量甚少,而肝脏和肌肉中以糖原方式贮存的糖类约有350-400克,运动员糖原储量可达400-550克。 肌糖原既是高强度无氧运动时机体的重要能源,又是大强度有氧运动时的主要能源。许多研究表明,糖原贮量(特别是肌糖原)的增多,有助于耐力性运动成绩的提高。

动量与能量之难点解析专题5

动量与能量之难点解析 专题01 动量与能量分析之“碰撞模型” 专题02 动量与能量分析之“板-块模型” 专题03 动量与能量分析之“含弹簧系统” 专题04 动量与能量分析之“爆炸及反冲问题” 专题05 动量与能量观点在电磁感应中的应用 专题5 动量与能量观点在电磁感应中的应用 【方法总结】 解决电磁感应问题往往需要力电综合分析,在电磁感应问题中需要动量与能量分析求解时,学生往往无从下手,属于压轴考查,需要学生平时吃透典型物理模型和积累解题经验,现将动量与能量观点求解电磁感应综合问题时常出现典型模型和思路总结如下: 1. “双轨+双杆”模型 以“2019全国3卷第19题”物理情景为例:如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水 平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上。t =0时,棒ab 以初速度v 0向右滑动。运动过程中,ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好: 模型分析:双轨和两导体棒组成闭合回路,通过两导体棒的感应电流相等,所受安培力大小也相等,ab 棒受到水平向左安培力,向右减速;cd 棒受到水平向右安培力,向右加速,最终导体棒ab 、cd 系统共速,感应电流消失,一起向右做匀速直线运动,该过程由导体棒ab 、cd 组成的系统合外力为零,动量守恒:共v m m v m cd ab ab )(0+= 2. 巧用“动量定理”求通过导体电荷量q 思路:动量定理得:p t BIL p t F ?=????=??安,由于t I q ??=,所以p BLq ?=,

即:BL p q ?= 【精选试题解析】 1. (2019全国Ⅲ卷)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的 平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上。t =0时,棒ab 以初速度v 0向右滑动。运动过程中,ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v 1、v 2表示,回路中的电流用I 表示。下列图像中可能正确的是( ) 2. [多选]如图所示,两根相距为d 的足够长的光滑金属导轨固定在水平面上,导轨电阻不计。磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨平面垂直,长度等于d 的两导体棒M 、N 平行地放在导轨上,且电阻均为R 、质量均为m ,开始时两导体棒静止。现给M 一个平行导轨向右的瞬时冲量I ,整个过程中M 、N 均与导轨接触良好,下列说法正确的是( ) A .回路中始终存在逆时针方向的电流 B .N 的最大加速度为B 2Id 2 2m 2R C .回路中的最大电流为BId 2mR D .N 获得的最大速度为I m 3. (2019浙江选考)如图所示,在间距L =0.2m 的两光滑平行水平金属导轨间存在方向垂直于 纸面(向内为正)的磁场,磁感应强度为分布沿y 方向不变,沿x 方向如下: 10.2{50.20.2 10.2Tx m B xT m x m Tx m >=-≤≤-<- 导轨间通过单刀双掷开关S 连接恒流源和电容C =1F 的未充电的电容器,恒流源可为电路提供恒定电流I =2A ,电流方向如图所示。有一质量m =0.1kg 的金属棒ab 垂直导轨静止放置于x 0=0.7m 处。开关S 掷向1,棒ab 从静止开始运动,到达x 3=-0.2m 处时,开关S 掷向2。已知棒ab 在运动过程中始终与导

专题15+碰撞与动量守恒定律

一、动量、冲量 1.动量 运动物体的质量和速度的乘积叫动量.公式:p=m v. (1)动量是矢量,方向与速度方向相同.动量的合成与分解遵循平行四边形定则、三角形法则. (2)动量是状态量.通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量(状态量),计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度. (3)动量是相对量.物体的动量与参照物的选取有关,通常情况下,指相对地面的动量.单位是kg·m/s. 2.动量、动能、动量变化量的比较 注意:对于给定的物体,若动能发生变化,动量一定也发生变化;而动量发生变化,动能却不一定发生变化. 3.冲量 冲量I=Ft,是力对时间的累积效应,是过程量,效果表现为物体动量的变化.(1)冲量的时间性:冲量不仅由力决定,还由力的作用时间决定.恒力的冲量等于力与作用时间的乘积. (2)冲量的矢量性:对于方向恒定的力来说,冲量的方向与力的方向一致;对于作用时间内方向变化的力来说,冲量的方向与相应时间内物体动量改变量的方向

一致.冲量的运算遵循平行四边形定则. 注意:作用力与反作用的冲量一定等大、反向,但作用力与反作用力的功之间并无必然联系. 二、动量定理 1.动量定理的内容 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化,即Ft=p′-p或Ft=m v2-m v1. 2.动量定理的理解 (1)动量定理的表达式应是一个矢量式,式中3个矢量都要选同一个方向为正方向. (2)动量定理公式中的F是研究对象所受的合外力,它可以是恒力,也可以是变力,当F为变力时,F应是合外力对作用时间的平均值. (3)公式Ft=p′-p除表明等号两边大小、方向的关系外,还说明了两边的因果关系,即合外力的冲量是动量变化的原因. (4)动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系,与物体的初末动量无必然联系. (5)由Ft=p′-p,得F=p′-p t= Δp t,即物体所受的合外力等于物体的动量对时 间的变化率. 三、动量守恒定律 1.动量守恒定律的适用条件 (1)系统不受外力或所受外力的合力为零——理想守恒. (2)系统所受外力远小于内力,如碰撞、爆炸,外力可以忽略不计——近似守恒. (3)系统某一方向不受外力或所受外力的合力为零,或外力远小于内力,则该方向动量守恒——分方向守恒. 2.几种常见的表述及表达式 (1)p=p′,即系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′. (2)Δp=p′-p=0,即系统总动量的增量为0. (3)Δp1=-Δp2,即两个物体组成的系统中,一部分动量的增量与另一部分动量的增量大小相等、方向相反.

物理竞赛练习(2能量与动量)

竞赛练习2(能量与动量) 1.如图所示,水平细杆MN 、CD ,长度均为L 。两杆间距离为h ,M 、C 两端与半圆形细杆相连,半圆形细杆与MN 、CD 在同一竖直平面内,且MN 、CD 恰为半圆弧在M 、C 两点处的切线。质量为m 的带正电的小球P ,电荷量为q ,穿在细杆上,已知小球P 与两水平细杆间的动摩擦因数为μ,小球P 与半圆形细杆之间的摩擦不计,小球P 与细杆之间相互绝缘。在MD 、NC 连线的交点处固定一电荷量为Q 的正电荷,如图所示,使小球P 从D 端出发沿杆滑动,滑到N 点时速度恰好为零。(已知小球所受库仑力始终小于重力)求小球P 从D 端出发时的初速度。 2.两个质量都为m 的小球,用一根长为2l 的轻绳连接起来,置于光滑桌面上,绳恰好伸直。用一个垂直绳方向的恒力F 作用在连线中点O 上,问:在两小球第一次碰撞前的瞬间,小球在垂直于F 方向上的分速度是多少? 3.在光滑水平面上放着一个质量为1m 、高度为a 的长方体滑块,长度为l (l >a )的光滑轻质杆斜靠在滑块的右上侧棱上,轻杆能绕O 轴在竖直面内自由转动,杆的上端固定一个质量为2m 小球。开始时系统静止,轻杆与水平面间的 夹角为0 。试求系统释放后滑块的速度1v 随θ的变化规律。 D 图 3 m

4.图示的是一个物体沿斜面滑动的速度大小与时间关系的测量结果。物体质量m =100g ,仪器每隔30ms 记录一次速度。斜面底端有一个缓冲器。试利用图线求出: (1) 斜面的倾角和摩擦系数; (2) 第二次碰撞的平均作用力; (3) 第三次碰撞的机械能损失。 5.如图为体积不可压缩流体中的一小段液柱,由于体积在运动中不变,因此当S 1面以速度v 1向前运动了x 1时,S 2面以速度v 2向前运动了x 2,若该液柱前后两个截面处的压强分别为p 2和p 1,利用功能关系证明流体内流速大的地方压强反而小(忽略重力的作用及高度的变化). 6.一半径为R 、内侧光滑的半球面固定在地面上,开口水平且朝上. 一小滑块在半球面内侧最高点处获得沿球面的水平速度,其大小为0v (00 v ). 求滑块在整个运动过程中可能达到的最大速率. 重力加速度大小为g .

第四讲运动状态下的能量代谢

第四讲运动状态下的能量代谢 第二节运动状态下的能量代谢 一、人体急性运动时的能量代谢 1、无氧代谢时的能量供应特点 无氧练习分类 以无氧供能占优势的练习,根据练习中无氧供能占的比例,又分为三类: 1.极量强度的无氧练习在这类练习中无氧供能占总能需量的90—100%,其中主要是磷酸原系统供能,能量输出功率可达480kJ/min,最长运动时间仅几秒钟呼吸和循环系统功能达不到极限水平,包括100m跑、短距离赛场自行车赛,50m游泳和50m潜泳等。 2、近极量强度的无氧(混合的无氧强度)练习在这类练习中无氧供能占总能需量的75—85%,其中一部分靠磷酸原系统,大部分靠乳酸能系统供应,能量输出功率为200— 400kJ./min。最长运动时间为20—30s。另外,完成这类练习时,氧运输系统活动明显加强,练习到达终点时,心率可达最高值的80一90%,肺通气量可达最高值的50—60%,吸氧量可达V02max,:70—80%,乳酸浓度可升高到15mmol/L。属于这类练习的项目有200—400m跑,lOOm游泳和500m速滑等。 3、亚极量强度的无氧(无氧有氧强度)练习在这类练习中,无氧供能占总能需量的60一70%,主要靠乳酸能系统供能,能量输出功率为160kJ/min,最长运动时间为1—2min。运动后血乳酸高达20—25mm0l/L。该练习到达终点时,氧运输系统功能可以接近或达到最大值。属于这类练习的项目有800m跑,200m游泳,1000m和1500m速滑和lkm赛场自行车赛。

肌肉细胞首先在大约3秒钟内耗尽细胞周围浮游的ATP。 然后磷酸肌酸系统参与进来,供能8-10秒钟。这是百米短跑选手或举重者所用的主要能量系统,这两种运动者需要迅速加速,运动所持续的时间很短。 如果运动持续更长时间,糖原-乳酸系统就参与进来。短距离运动比如200米或400米以及100米游泳就是如此。 2、肌细胞中肌酸和CP的工作特点: 磷酸肌酸在运动中的应用 磷酸肌酸在运动中首先是作为能量供应的重要环节 ,其一是因为其分子中有一高能磷酸键也就是磷酸肌酸可作为高能磷酸基团的储存库,在必要时此高能磷酸基团可以转移。当磷酸肌酸在肌酸激酶(CK)的催化下与ATP分解的产物ADP发生反应时,高能磷酸键就会转移给ADP ,生成ATP。以此来保证ATP 这一肌肉唯一直接能量来源的数量。

动量和能量综合专题

动量和能量综合例析 例1、如图,两滑块A、B的质量分别为m1和m2, 置于光滑的水平面上,A、B间用一劲度系数 为K的弹簧相连。开始时两滑块静止,弹簧为 原长。一质量为m的子弹以速度V0沿弹簧长度方向射入滑块A并留在其中。试求:(1)弹簧的最大压缩长度;(已知弹性势能公式E P=(1/2)KX2,其中K为劲度系数、X为弹簧的形变量) ;(2)滑块B相对于地面的最大速度和最小速度。【解】(1)设子弹射入后A的速度为V1,有: mV0=(m+m1)V1(1) 得:此时两滑块具有的相同速度为V,依前文中提到的解题策略有: (m+m1)V1=(m+m1+m 2)V (2) (3) 由(1)、(2)、(3)式解得: (2) mV0=(m+m1)V2+m2V3(4) (5)

由(1)、(4)、(5)式得: V3[(m+m1+m2)V3-2mV0]=0 解得:V3=0 (最小速度)(最大速度)例2、如图,光滑水平面上有A、B两辆小车,C球用0.5m长的细线悬挂在A车的支架上,已知mA=m B=1kg,m C=0.5kg。开始时B车静止,A车以V0=4m/s的速度驶向B车并与其正碰后粘在一起。若碰撞时间极短且不计空气阻力,g取10m/s2,求C球摆起的最大高度。 【解】由于A、B碰撞过程极短,C球尚未开始摆动, 故对该过程依前文解题策略有: m A V0=(m A+m B)V1(1) E内= (2) 对A、B、C组成的系统,图示状态为初始状态,C球摆起有最大高度时,A、B、C有共同速度,该状态为终了状态,这个过程同样依解题策略处理有: (m A+m C)V0=(m A+m B+m C)V2(3) (4)

碰撞与动量守恒

碰撞与动量守恒 1. (2)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A 和B ,两者相距为d.现给A 一初速度,使A 与B 发生弹性正碰,碰撞时间极短.当两木块都停止运动后,相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ,B 的质量为A 的2倍,重力加速度大小为g .求A 的初速度的大小. (2)从碰撞时的能量和动量守恒入手,运用动能定理解决问题. 设在发生碰撞前的瞬间,木块A 的速度大小为v ;在碰撞后的瞬间,A 和B 的速度分别为v 1和v 2.在碰撞过程中,由能量和动量守恒定律,得 12m v 2=12m v 21+12 (2m )v 22 ① m v =m v 1+(2m )v 2 ② 式中,以碰撞前木块A 的速度方向为正.由①②式得 v 1=-v 22 ③ 设碰撞后A 和B 运动的距离分别为d 1和d 2,由动能定理得 μmgd 1=12m v 21 ④ μ(2m )gd 2=12 (2m )v 22 ⑤ 据题意有 d =d 1+d 2 ⑥ 设A 的初速度大小为v 0,由动能定理得 μmgd =12m v 20-12 m v 2 ⑦ 联立②至⑦式,得 v 0= 285 μgd . 答案:(2) 285 μgd 2. (2)如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m 的物块A 、B 、C .B 的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A 以速度v 0朝B 运动,压缩弹簧;当A 、 B 速度相等时,B 与C 恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B 和C 碰撞过程时间极短,求从A 开始压缩弹簧直至与弹黄分离的过程中, (ⅰ)整个系统损失的机械能; (ⅱ)弹簧被压缩到最短时的弹性势能. (2)A 、B 碰撞时动量守恒、能量也守恒,而B 、C 相碰粘接在一块时,动量守恒.系统产生的内能则为机械能的损失.当A 、B 、C 速度相等时,弹性势能最大. (ⅰ)从A 压缩弹簧到A 与B 具有相同速度v 1时,对A 、B 与弹簧组成的系统,由动量守恒定律得 m v 0=2m v 1 ① 此时B 与C 发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为v 2,损失的机械能为ΔE .对B 、C 组成的系统,由动量守恒定律和能量守恒定律得 m v 1=2m v 2 ② 12m v 21=ΔE +12 (2m )v 22 ③ 联立①②③式得ΔE =116m v 20 . ④ (ⅱ)由②式可知v 2

高中物理动量和能量知识点

学大教育设计人:马洪波 高考物理知识归纳(三) ---------------动量和能量 1.力的三种效应: 力的瞬时性(产生a)F=ma 、运动状态发生变化牛顿第二定律 时间积累效应( 冲量)I=Ft 、动量发生变化动量定理 空间积累效应( 做功)w=Fs 动能发生变化动能定理 2.动量观点:动量:p=mv= 2mE 冲量:I = F t K 动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。 公式: F 合t = mv ’一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键) I=F 合t=F 1t 1+F 2t 2+---= p=P 末-P 初=mv 末-mv 初 动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:' p p ;p 0;p1 - p 2 P=P′(系统相互作用前的总动量P 等于相互作用后的总动量P′) ΔP=0 (系统总动量变化为0) 如果相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的具体表达式为 P1+P2=P1′+P2′(系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量) m1V 1+m2V 2=m1V 1′+m2V2′ ΔP=-ΔP'(两物体动量变化大小相等、方向相反) 实际中应用有:m1v1+m2v2= ' ' m1v m v ;0=m1v1+m2v2 m1v1+m2v2=(m1+m2)v 1 2 2 共 原来以动量(P)运动的物体,若其获得大小相等、方向相反的动量(-P),是导致物体静止或反向运动的临界条件。即:P+(-P)=0 注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性 矢量性:对一维情况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向相同的速度取正,反之取负,把矢 量运算简化为代数运算。 相对性: 所有速度必须是相对同一惯性参照系。 同时性:表达式中v1 和v2 必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度,v ’和v ’必须是相互作用后同一时刻 1 2 的瞬时速度。 解题步骤:选对象,划过程;受力分析。所选对象和过程符合什么规律?用何种形式列方程;(先要规定正方向)求解并讨论结果。 3.功与能观点: 功W = Fs cos (适用于恒力功的计算)①理解正功、零功、负功②功是能量转化的量度 W= P ·t ( p= w t = F S t =Fv) 功率:P = W t (在t 时间内力对物体做功的平均功率) P = Fv (F 为牵引力,不是合外力;V 为即时速度时,P 为即时功率;V 为平均速度时,P 为平均功率;P 一定时,F 与V 成正比) 动能:E K= 1 2 mv 2 2 p 2m 重力势能E p = mgh (凡是势能与零势能面的选择有关)

碰撞与动量守恒实验报告

大学物理仿真实验 ——碰撞与动量守恒 实 验 报 告

一、实验简介: 动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的,在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况,例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等,但是能量守恒定律仍然有效。因此,能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。 本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律。定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。同时通过实验还可提高误差分析的能力。 二、实验容: 1.研究三种碰撞状态下的守恒定律 (1)取两滑块m1、m2,且m1>m2,用物理天平称m1、m2的质量(包括挡光片)。将两滑块分别装上弹簧钢圈,滑块m2置于两光电门之间(两光电门距离不可太远),使其静止,用m1碰m2,分别记下m1通过第一个光电门的时间Δt10和经过第二个光电门的时间Δt1,以及m2通过第二个光电门的时间Δt2,重复五次,记录所测数据,数据表格自 拟,计算、。 (2)分别在两滑块上换上尼龙搭扣,重复上述测量和计算。 (3)分别在两滑块上换上金属碰撞器,重复上述测量和计算。 2.验证机械能守恒定律 (1)a=0时,测量m、m’、m e、s、v1、v2,计算势能增量mgs和动能增量 ,重复五次测量,数据表格自拟。 (2)时,(即将导轨一端垫起一固定高度h,),重复以上测量。

三、实验原理: 如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零,则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒,即 (1) 实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞(图4.1.2-1),若忽略气流阻力,根据动量守恒有 (2) 对于完全弹性碰撞,要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器,我们可用钢圈作完全弹性碰撞器;对于完全非弹性碰撞,碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰;一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等,无论哪种碰撞面,必须保证是对心碰撞。 当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时,忽略气流阻力,且不受他任何水平方向外力的影响,因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。由于滑块作一维运动,式(2)中矢量v可改成标量,的方向由正负号决定,若与所选取的坐标轴方向相同则取正号,反之,则取负号。 1.完全弹性碰撞 完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒,动能也守恒,即 (3)

第三章能量与动量

第三章 能量与动量 3–1 汽车在水平公路上做直线运动,它的功率保持不变,当汽车的速度为4m/s 时,加速度为0.4m/s 2,汽车所受阻力恒为车重的倍,若取g =10m/s 2 ,汽车行驶的最大速度为_______m/s 。 解:设汽车的速度为4m/s 时,汽车牵引力为F ,地面摩擦力为f ,v 为此时的速度,V 为最大速度。由题知 ma f F =- 将已知条件代入上式得 N 5.0m F = (1) 由于汽车的功率保持不变,故汽车在最大速度时的功率等于汽车速度为4m/s 时的功率。汽车达到最大速度时,其牵引力的大小等于所受阻力,即f F =',故有 v F P = (2) fV P = (3) 由(1)式、(2)式和(3)式解得 m/s 20=V 3–2 有一质量为m =0.5kg 的质点,在xy 平面内运动,其运动方程为222t t x +=,t y 3=(SI ),则在s 0=t 至s 3=t 这段时间内,外力对质点所做的功为 ,外力的方向是 。 解:由质点的运动方程得 N 24d d 22===m t x m F x (1) 0d d 22==t y m F y (2) 由功的定义得 ? ??+==y F x F W y x d d d r F (3) 又由运动方程得 t t x d )42(d +=,t y d 3d = 将上式代入(3)式得 48J )d 42(23 0=+=?t t W 由(1)式知力的方向沿x 正方向。

3–3 已知质点的质量m =5kg ,运动方程j i r 22t t +=(SI ),则质点在0~2秒内受的冲量I 为 ,在0—2秒内所做的功为 。 解:质点所受的力为 N 102d d 22j j r F ===m t m 质点0—2秒内受的冲量I 的大小为 s N 20d 102020?===??j j F t dt I 力在0—2秒内对质点所做的功为 J 40d 20d )22(10d 2020==+?==???t t t t W j i j r F 3–4 质量为m =5.0kg 的物体,于10s 的时间内,其速度由0v =48i +36j 变为v =j i 418-(SI ),则物体所受的平均作用力之量值应为 N 。 解:10s 内物体的动量变化为 j i P 40300--=-=?v v m m N 10s 内物体所受的平均作用力为 j i j i P I F 4310 4030--=--=??=?=t t 10s 内物体所受的平均作用力大小为 N 25)4()3(||22=-+-=F 3–5 在一直在线,以t t F 26)(-=之力(t 的单位为秒,F 的单位为牛顿)施于质量m =2kg ,初速为12m/s 之物体上,则8秒末物体的速率为 。 解:解法一:由牛顿第二定律有 t t m t d d 2d d 26v v ==- 即 t t d )3(d -=v 积分 ??-=8 012 d )3(d t t v v 所以 m/s 4=v 解法二:物体从0到8s 末所受的冲量为

碰撞和动量守恒知识点总结

第一章碰撞和动量守恒知识点总结 知识点1 物体的碰撞 1.生活中的各种碰撞现象 碰撞的种类有正碰和斜碰两种. (1)正碰:像台球的碰撞中若两个小球碰撞时的速度沿着连心线方向,则称为正碰. (2)斜碰:像台球的碰撞中若两个小球碰撞前的相对速度不在连心线上,则称为斜碰. 2.弹性碰撞和非弹性碰撞 (1)碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞两种. ①弹性碰撞:若两个物体的碰撞发生在水平面上,碰撞后形变能完全恢复,则没有动能损失,碰撞前后两个物体构成的系统动能相等. ②非弹性碰撞:若两个物体的碰撞发生在水平面上,碰撞后形变不能完全恢复或完全不能恢复(黏合),则有动能损失(或损失最大),损失的动能转变为热能,碰撞前后两个物体构成的系统动能不再相等,碰撞后的总动能小于碰撞前的总动能. (2)两种碰撞的区别:弹性碰撞没有能量损失,非弹性碰撞有能量损失. 当两个小球的碰撞发生在水平面上时,两小球碰撞前后的重力势能不变,变化的是动能,根据动能是否守恒,把小球的碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞,如下所示: (3)注意. ①非弹性碰撞一定有机械能损失,损失的机械能一般转化为内能.碰撞后的总机械能不可能增加,这一点尤为重要. ②系统发生爆炸时,内力对系统内的每一个物体都做正功,故爆炸时,系统的机械能是增加的,这一增加的机械能来源于炸药贮存的化学能. 知识点2 动量、冲量和动量定理 一、动量 1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.是矢量,方向与速度方向相同;动量的合成与分解,按平行四边形法则、三角形法则.是状态量;通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量,计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。是相对量;物体的动量亦与参照物的选取有关,常情况下,指相对地面的动量。单位是kg·m/s; 2、动量和动能的区别和联系 ①动量的大小与速度大小成正比,动能的大小与速度的大小平方成正比。即动量相同而质量不同的物体,其动能不同;动能相同而质量不同的物体其动量不同。 ②动量是矢量,而动能是标量。因此,物体的动量变化时,其动能不一定变化;而物体的动能变化时,其动量一定变化。 ③因动量是矢量,故引起动量变化的原因也是矢量,即物体受到外力的冲量;动能是标量,引起动能变化的原因亦是标量,即外力对物体做功。 ④动量和动能都与物体的质量和速度有关,两者从不同的角度描述了运动物体的特性,且二者大小间存在关系式:P2=2mE k 3、动量的变化及其计算方法 动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量,是矢量,对应于某一过程(或某一段时间),是一个非常重要的物理量,其计算方法: (1)ΔP=P t一P0,主要计算P0、P t在一条直线上的情况。 (2)利用动量定理ΔP=F·t,通常用来解决P0、P t;不在一条直线上或F为恒力的情况。

第一章运动的能量代谢理论讲稿

教学目标 ?掌握ATP在肌肉活动时的作用及其维持稳态的途径。 重点与难点 ?重点:生命活动的能量来源 ?难点:ATP的生成过程。 二、A TP与ATP稳态 (一)细胞能量代谢的重要媒介—A TP 细胞在能量转换中利用的耦联,是一种既是能量受体又是能量供体的ATP。 (三)A TP稳态 机体在能量转换过程中维持其ATP恒定含量的现象。其途径有CP转化、无氧酵解、有氧氧化等。 三、生命活动的能量来源 (一)糖类 机体所需能量的50-70%来自糖类,1克糖在体内完全氧化可释放约4kcal的热量,体内糖类以糖原和葡萄糖的形式存在,其分解形式有无氧酵解和有氧氧化两种。超长时间的运动可导致机体糖原的耗竭,因此应适当补糖 (二)脂肪 是细胞能量的主要储存形式,1克脂肪在体内完全氧化可释放约9.5kcal的热量。机体摄入并吸收过多的能源物质,在活动量减少时,脂肪储存会增多。 脂肪在体内的代谢过程 (三)蛋白质 主要由氨基酸组成,成人每天约有18%的能量来源于蛋白质,1克蛋白质在体内完全氧化可释放约4.3kcal的热量,体内储备的能源物质不断被消耗且不能及时补充时,脂肪和蛋白质提供的能量会增多。 蛋白质在体内的代谢过程 四、A TP的生成过程 (一)A TP生成的无氧代谢过程 1.磷酸原供能系统:ADP+CP→A TP+C 2.糖酵解供能系统:糖在缺氧的条件下合成ATP,这一过程中糖不完全分解生成乳酸。 (二)A TP生成的有氧代谢过程 第一阶段:葡萄糖→丙酮酸 第二阶段:丙酮酸经脱羧、脱氢反应生成乙酰辅酶A。 第三阶段:三羧酸循环和氧化磷酸化 五、不同途径合成ATP的总量及效率 磷酸原系统ATP供应总量最低,但能提供最高的ATP合成效率;有氧氧化提供的总量最多,但效率最低;糖酵解系统介于两者之间。 思考题 1.简述A TP的分解释能机制。 2.生命活动的能量来源有哪些途径? 3.简述A TP的生成过程?

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