高中物理人教版(必修二)课件第七章 章末整合提升 (共20张PPT)

元过程
3 W=nΔW= πFR。故选项 2
答案:C
迁移训练 1 某人从 10 m 深的水井中将质量为 10 kg 的装满水 的水桶匀速提上来,由于水桶漏水,每升高 1 m,漏水 0.2 kg,则人要做 的功为多少?(g 取 10 m/s2)
解析:水桶在匀速上升的过程中,由于 漏水,水的质量变小,所以人对水桶的力是 变力。但是,水桶中的水的重力随位移线性 变化,所以人对水桶的作用力也是线性变化 的。根据题目的条件作出 F-s 的关系图线 如图所示。 刚开始提水桶的时候,人的拉力 F0=100 N,当完全提上来时,人的拉力 F1=80 N,通过的位移 s0=10 m。 人所做的功 W 等于图线与坐标轴所围的图形(阴影部分)的面积的大 小,即 W= × (100+80)× 10 J=900 J。
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答案:900 J
专题二
动能定理和机械能守恒定律的应用
1.动能定理 (1)动能定理既适用于直线运动又适用于曲线运动,既适用于恒 力作用又适用于变力作用。 (2)动能定理明确了做功与物体动能改变的因果和数量关系。 (3)应用动能定理解题时,无须深究物体运动过程中细节的变化, 只需考虑整个过程的功及过程始末的动能。 2.机械能守恒定律 机械能守恒定律明确了在只有重力和系统内的弹力做功的条 件下,物体或系统的动能与势能之间的联系。 应用机械能守恒定律的 优越性是根据力的做功情况直接判断初、 末状态的机械能是否相等, 而不必考虑中间过程。
������2 ) 向=m ������
解析:(1)游客从 B 点做平抛运动,有 2R=vBt R= gt2 由①②式得 vB= 2������������ 从 A 到 B,根据动能定理,有 mg(H-R)+WFf= ������������������ 2 -0 由③④式得 WFf=-(mgH-2mgR)。
2
������ 2
解析:用微元分割法,把整个运动过程分割成 n 个微元过程,把槽 道������������ 分割成 n 个小段,每一小段的长度为 Δs=
3π������ ΔW=F·Δs=F 。 2������
3 ���� 2
中,拉力 F 可视为恒力,槽道可视为直线,拉力 F 做的元功为 由 A 点运动到 B 点的过程中拉力 F 所做的总功为 C 正确。
【例 1】
在水平面上,有一弯曲的槽道������������ 。 槽道由半径分别为 和 R 的两 个半圆构成(如图所示)。现用大小恒为 F 的拉力将一光滑小球从 A 点沿槽道拉至 B 点,若拉力 F 的方向时时刻刻与小球运动方向一致, 则此过程中拉力所做的功为( ) A.0 B.FR 3 C. πFR D.2πFR
������1 +������2 ,其中 2
F1 为物体初状态时受到的力,F2 为物
2.用微元法求变力的功 在力沿圆周做功的情况下,力 F 的方向始终与速度方向相同,若 将圆周分成许多极短的小圆弧,每段圆弧都可看成一段极短的直线, 这些短直线与速度的方向相同。 力 F 对质点所做的功等于它在每一 小段上做功的代数和。 这样,变力做功的问题就能转化为恒力做功的 问题了。 3.用图象法求变力的功 在 F-l 图象中,图线与两坐标轴所围的“面积”的代数和表示力 F 做的功,“面积”有正有负,在 l 轴上方的“面积”为正,在 l 轴下方的“面 积”为负。 4.用等效法求变力的功 若某一变力做功等效于某一恒力做功,则就可以转化为计算恒 力做功并应用公式 W=Flcos α 来求。 5.用动能定理求变力的功 动能定理是求解变力做功的常用方法,可根据动能变化计算合 力做功。
重力势能:������p = ������������ℎ 势能 机械能
1 弹性势能:������p = ������������ 2 (定性了解) 2
概念:������ = ������k + ������p (表达式) 条件:只有重力或弹力做功 表达式:������k1 + ������p1 = ������k2 + ������p2
机械能守恒定律
守恒定律
能 量 守 恒 定 律
重力(弹力)做功与重力势能(弹性势能)关系:������ = ������p1 -������p2 功能关系 合力做功与物体动能关系:������合 = ������k2 -������k1 (动能定理) 除重力和系统弹力外其他力做功与机械能关系:������其 = Δ������机 能量守恒定律 实验 探究功与速度变化的关系 验证机械能守恒定律
功
做功的两个因素:力和在力的方向上发生的位移 公式:������ = ������������cos������
������ 定义式:������ = ������ 功率
能 量 守 恒 定 律
功率速度关系式:������ = ������������cos������
1 动能:������k = ������������ 2 2
专题一
变力做功的计算
功的计算在中学物理中占有十分重要的地位。功的计算公式 W=Flcos α 只能用于恒力做功的情况,不适用于变力做功的计算。 在 实际问题中,我们往往要求计算出变力做的功,下面介绍几种求变力 做功的常用方法: 1.用公式 W=������ l 求变力的功 如果物体受到的力的大小是随位移均匀变化的,则物体受到的 平均力大小为������ = 体末状态时受到的力,注意这种力是随位移均匀变化,而不是随时间 均匀变化的,弹簧的弹力就属于这种情况。
【例 2】 如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在 同一竖直平面内,表面粗糙的 AB 段轨道与 光滑圆弧轨道 BC 在 B 点水平相切。 点 A 距水面的高度为 H,圆弧轨道 BC 的半径为 R,圆心 O 恰在水面。一质量为 m 的游客(视为质点)可从轨道 AB 的任意位 置滑下,不计空气阻力。
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(1)若游客从 A 点由静止开始滑下,到 B 点时沿切线方向滑离轨 道落在水面 D 点,OD=2R,求游客滑到 B 点时的速度 vB 大小及运动 过程轨道摩擦力对其所做的功 WFf; (2)若游客从 AB 段某处滑下,恰好停在 B 点,又因受到微小扰动, 继续沿圆弧轨道滑到 P 点后滑离轨道,求 P 点离水面的高度 h。(提 示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为 F