机械能及其守恒定律精品资料

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机械能及其守恒定律

功和功率

题型1 恒定功的分析和计算

恒力做功的计算一般根据公式cos W F l α=,注意l 严格的讲是力的作用点的位移。

1.在水平粗糙地面上,使同一物体由静止开始做匀加速直线运动,第一次是斜向上的拉力F ,第二次是斜向下的推力F 。两次力的作用线与水平方向间的夹角相同,力的大小也相同,位移大小也相同.则( )

A .力F 对物体做的功相同,合力对物体做的总功也相同

B .力F 对物体做的功相同,合力对物体做的总功不相同

C .力F 对物体做的功不相同,合力对物体做的总功相同

D .力F 对物体做的功不相同,合力对物体做的总功也不相同

2.如图所示,质量为m 的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面的动摩

擦因数为μ,现使斜面水平向左匀速移动距离l ,求:

(1)物体所受各力对物体所做的功各为多少?

(2)斜面对物体做的功是多少?各力对物体所做的总功是多少?

题型2 变力做功的计算

将变力做功转化为恒力做功,常见的方法有三种:

1.如力是均匀变化的可用求平均力的方法将变力转化为恒力。

2.耗散力(如空气阻力)在曲线运动(或往返运动)过程中,所做的功等于力和路程的乘积,不是力和位移的乘积,可将方向变化大小不变的变力转化为恒力来求力所做的功。

3.通过关联点的联系将变力做功转化为恒力做功。

3.人在A 点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m =50 kg 的重物,如图所示,开始时绳与水平方向夹角为

60

,当人匀速提起重物由A 点沿水平方向运动l =2m 而到达B 点,此时绳与水平方向成30

角,求人

对绳的拉力做了多少功?(g 取102m/s )

4.一辆汽车质量为5

10kg ,从静止开始运动,其阻力为车重的0.05倍,其牵引力的大小与车前进的

距离变化关系3

0010,F x f f =+是车所受的阻力。当车前进100 m 时,牵引力做的功是多少?

题型3 功率的计算

1.平均功率的计算:W P t

=

或cos P F v α=

2.瞬时功率的计算:cos P F v α= 当力F 和速度v 在一条直线上,力的功率P F v =。 5.如图所示,质量m =2㎏的木块在倾角37α= 的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知:sin 37 =0. 6,cos 37 =0. 8,g 取102m/s ,求:

(1)前2s 内重力做的功;

(2)前2s 内重力的平均功率; (3)2s 末重力的瞬时功率。

6.质量为m =5. 0㎏的物体,以10 m/s 的速度水平抛出,求抛出后第1s 内重力做功的平均功率和抛出后第1s 的瞬时功率。(g 取102m/s )

题型4 机车运动中的功率及图象问题

1.分析功率的大小可用:(1)P F v =;(2)W P t

=

2.结合v t -图象解决机动车运动过程中的功和功率问题,首先要明确不同力的功和功率。 3.对v t -图象进行分析时,要判断出物体的运动性质:匀加速、匀速、变加速、变减速,进而分析出牵引力和阻力的大小关系,根据P F v =分析力的变化情况。

7.汽车在平直公路上以速度0v 匀速行驶,发动机功率为P ,牵引力为0F ,1t 时刻,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到2t 时刻,汽车又恢复了匀速直线运动。能正确表示这一过程中汽车牵引力F 和速度v 随时间t 变化的图象是( )

8.一汽车在平直路面上以一定功率(小于额定功率)匀速行驶,速度为0v ,从t =0时刻开始,将汽车发动机的输出功率调整为某个值并保持不变,设汽车行驶过程所受阻力恒定不变,则汽车从t =0时刻开始的v t -图象可能是( )

A .只有②正确

B .只有②④正确

C .只有②③正确

D .只有①④正确

典型题目

1.如图所示,光滑的斜劈放在水平面上,斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球,当整个装置沿水平面以速度v 匀速运动时, 以下说法中正确的是( )

A .小球的重力不做功

B .斜面对球的弹力不做功

C .挡板对球的弹力不做功

D .以上三种说法都正确

2.水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)μμ<<。现对木箱施加一拉力F ,

使木箱做匀速直线运动。设F 的方向与水平面夹角为θ,如图,在θ从0逐渐增大到90

的过程中,

木箱的速度保持不变,则( )

A .F 先减小后增大

B .F 一直增大

C .F 的功率减小

D .F 的功率不变

3.一辆汽车从静止出发,在平直的公路上加速前进,如果发动机的功率一定,则下面说法中正确的是( )

A .汽车的加速度是不变的

B .汽车的加速度与它的速度成正比

C .汽车的加速度随时间减小

D .汽车的动能与它通过的路程成正比

4.汽车以恒定功率P 、初速度0v 冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽车上坡过程的v t -图不可能是图中的( )

5.竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于球的速度,则( )

A .上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功

B .上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功

C .上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率

D .上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率

6.质量为1500kg 的汽车在平直的公路上运动,v t -图象如图所示。由此可求( )

A .前25s 内汽车的平均速度

B .前l0s 内汽车的加速度

C .前l0s 内汽车所受的阻力

D .15~25s 内合外力对汽车所做的功

7.图为机器人的起重装置,当它以20 W 的额定功率,向上匀速提起重为200 N 的物体时,物体的速度为 m/s 。

8.质量为m 的汽车在平直的公路上,从速度0v 开始加速运动,经时间t 前进了s 的距离,此时速度达到最大值m v 。设在此过程中汽车发动机的功率恒为P ,汽车所受的阻力恒为f ,则在此段时间内发动机所做的功可表示为( )

A .Pt

B .fs

C .

2

2

2

121mv mv fs m -

+

D .t fv m

9.质量为M 的汽车其发动机额定功率为P 。若汽车以额定功率由静止开始行驶,行驶中所受阻力恒为f ,从开始行驶到速度达到最大所用时间为t ,则由上述物理量( )

A .可求出汽车行驶的最大速度

B .可求出汽车行驶的最大加速度

C .可求出汽车在t 时间内所走的路程

D .可求出汽车速度为v 时的加速度

10.如图所示,质量相同的两物体A 、B 处于同一高度,A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B 自由下落,最后到达同一水平面,则( )

A .重力对两物体做功相同

B .重力的平均功率相同

C .到达底端时重力的瞬时功率A B p p <

D .到达底端时两物体的动能相同

11.提高物体(例汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比,即2

,f F kv k =是阻力因数)。当发动机的额定功率为0P 时,物体运动的最大速率为m v ,如果要使物体运动速率增大到2m v ,则下列办法可行的是( )

A .阻力因数不变,使发动机额定功率增大到20P

B .发动机额定功率不变,使阻力因数减小到

4

k

C .阻力因数不变,使发动机额定功率增大到80P

D .发动机额定功率不变,使阻力因数减小到

8

k

12.如图所示,粗糙的斜面与光滑的水平面相连接,滑块沿水平面以速度0v 运动。设滑块运动到A 点的时刻为t =0,距A 点的水平距离为x ,水平速度为x v 。由于0v 不同,从A 点到B 点的几种可能的运动图象如下列选项所示,其中表示摩擦力做功最大的是( )

13.某质量为1 000 kg 的汽车在平直路面试车,当车速达到30 m/s 时关闭发动机,经过60s 停下来,所受阻力大小恒定,此过程中

(1)汽车的加速度多大?受到的阻力多大?

(2)若汽车以20 kW 的恒定功率重新启动,当速度达到10 m/s 时,汽车的加速度多大?

14.某司机为确定他的汽车上所载货物的质量,他采用如下方法:已知汽车自身的质量为0m ,当汽车空载时,让汽车在平直公路上以额定功率行驶,从速度表上读出汽车达到的最大速度为0v 。当汽车载重时,仍让汽车在平直公路上以额定功率行驶,从速度表上再读出汽车达到的最大速度为m v .设汽车行驶时的阻力与总重力成正比.试根据上述提供的已知量,求出车上所载货物的质量m 。

15.滑板运动是一项非常刺激的水上运动。研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力N F 垂直于板面,大小为2

kv ,其中v 为滑板速率(水可视为静止),某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角37θ=

时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k =54 kg/m ,人和滑板的总质量为108kg ,试求(重力加速度g 取102

m/s ,sin 37

35

,忽略空气阻力):

(1)水平牵引力的大小;

(2)滑板的速率; (3)水平牵引力的功率。

16.如图甲所示,质量m =1kg 的物体置于倾角为θ=37

的固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F ,1t =1s 时撤去拉力,物体运动的部分v t -图像如图乙所示,试求:

(1)拉力F 的平均功率; (2)t =4s 时物体的速度v 。

17.如图所示是一个物体的运动轨迹。下面关于该物体的说法中正确的是( )

A .物体受到的合外力沿+x 方向,大小恒定

B .在任何相等的时间内合外力做的功都相等

C .任何两段相邻的相等时间间隔内的速度的增量都相等

D .任何两段相邻的相等时间间隔丙的动能的增量都相等

18.如图所示,木板可绕固定的水平轴O 转动,木板从水平位置OA 缓慢转到OB 位置的过程中,木板上重为5N 的物块始终相对于木板静止,在这一过程中,物块的重力势能减少了4J 。用N 表示物块受到的支持力,用f 表示物块受到的摩擦力,以下判断正确的是( )

A .物块被降低了0.8 m

B .N 对物块不做功

C .f 对物块不做功

D .N 和f 对物块所做功的代数和为0

19.在光滑水平面上有一静止的物体,现以水平恒力1F 推这一物体,作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力2F 推这一物体,当恒力2F 作用时间与恒力1F 作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为24J ,则在整个过程中1F 、2F 分别对物体做的总功为( )

A .6J , 18J

B .8J 、16J

C .12J ,12J

D .条件不足,无法判定

20.如图所示为测定运动员体能的一种装置,运动员质量为1m ,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下悬一质量为2m 的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v 匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法,其中正确的是( )

A .人对传送带做功

B .人对传送带不做功

C .人对传送带做功的功率为2m gv

D .人对传送带做功的功率为12()m m gv +

21.一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示。设该物体在0t 和20t 时刻相对于出发点的位移分别是1x 和2x ,速度分别是1v 和

2v ,合处力从开始至0t 时刻做的功是1W ,从0t 至20t 时刻做的功是2W ,则( )

A .21215,3x x v v ==

B .21219,5x x v v ==

C .21215,8x x W W ==

D .21213,9v v W W ==

22.如图甲所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动,推力F 及小环速度v 随时间变化规律如图乙所示,取重力加速度

2

10m /s g =。则以下判断正确的是( )

A .小环的质量是l kg

B .细杆与地面间的倾角是30

C .前4s 内小环机械能的增量是12.5J

D .前4s 内拉力

23.某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg ;

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s );

④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定)。

在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示(已知纸带左端与小车相连)。

请分析纸带数据,回答下列问题:

电动小车运动得最大速度为 m/s ;

电动小车关闭电源后加速度大小为 2

m /s ; 电动小车得额定功率为 W 。

24.如图所示,平板车长为L=6m ,质量为M=10kg ,上表面距离水平地面高为h=1.25m ,在水平面上向右做直线运动,A 、B 是其左右两个端点.某时刻小车速度为0v =7.2m/s ,在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N ,与此同时,将一个质量m=1kg 为小球轻放在平板车上的P 点(小球可视为质点,放在P 点时相对于地面的速度为零),3

L PB

,经过一段时间,小球脱离平板

车落到地面。车与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计。取g=102

m/s 。求:

(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间;

(2)小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间;

(3)从小球轻放上平板车到落地瞬间,摩擦力对平板车做的功。

第七章_机械能守恒定律知识点总结

机械能知识点总结 一、功 1概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对 物体做了功。 2条件:. 力和力的方向上位移的乘积 3公式:W=F S cos θ W ——某力功,单位为焦耳(J ) F ——某力(要为恒力) ,单位为牛顿(N ) S ——物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m ) θ——力与位移的夹角 4功是标量,但它有正功、负功。某力对物体做负功,也可说成“物体克服某力做功”。 功的正负表示能量传递的方向,即功是能量转化的量度。 当)2 ,0[π θ∈时,即力与位移成锐角,力做正功,功为正; 当2 π θ= 时,即力与位移垂直,力不做功,功为零; 当],2 ( ππ θ∈时,即力与位移成钝角,力做负功,功为负; 5功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。 6功仅与F 、S 、θ有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。 即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ 没有做功的情况一般有以下几种: (1)劳而无功。如人用100N 的力推石头没动。 (2)不劳无功。如在光滑水平面上的物体靠惯性做匀速直线运动。 (3)垂直无功。当物体受力的方向与该物体的运动方向垂直时,如手提水桶在水平面上匀速前进。 例1、下列情况中,有力对物体做功的是( ) A 、用力推车,车不动 B 、小车在光滑的水平面上匀速运动 C 、举重运动员举着杠铃沿着水平方向走了1m. D 、苹果从树上落下 例2、在100m 深的矿井里,每分钟积水9m 3 ,要想不让水留在矿井里,应该用至少多大功率的水泵抽水? 解:每分钟泵抽起水的重力G=gV 水ρ,水泵克服重力做功gVh W 水ρ=,完成这些功所需时间秒60=t ∴t gVh t W p 水ρ= = =60 100 98.91013???? =147000W=147(kW ) 二、功率 1概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力(或物体)做功的快慢。 2公式:t W P = (平均功率) θυcos F P =(平均功率或瞬时功率) 3单位:瓦特W 4分类: 额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率 实际功率:指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P 实≤P 额。 5应用: (1)机车以恒定功率启动时,由υF P =(P 为机车输出功率,F 为机车牵引力,υ为机车前进速度)机车速度不断增加则牵引力不断减小,当牵引力f F = 时,速度不再增大达到最大值m ax υ,则f P /max =υ。 (2)机车以恒定加速度启动时,在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +,速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加,当额定P P =时,F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大,直至f F =时,汽车便达到最大速度m a x υ,则 f P /m a x =υ。 【例1】下列关于功率的说法正确的是( ) A.物体做功越多,功率越大 B.物体做功时间越短,功率越大 C.物体做功越快,功率越大 D.物体做功时间越长,功率越大 功率大,做功一定快,但做功不一定多(需控制时间)。 三、动能 1概念:物体由于运动而具有的能量,称为动能。 2动能表达式:22 1 υm E K = 3动能定理(即合外力做功与动能关系):12K K E E W -= 4理解:①合F 在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。 ②合F 做正功时,物体动能增加;合F 做负功时,物体动能减少。 ③动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。 4适用范围:适用于恒力、变力做功;适用于直线运动,也适用于曲线运动。 5应用动能定理解题步骤: a 确定研究对象及其运动过程 b 分析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做功 c 确定研究对象在运动过程中初末状态,找出初、末动能 d 列方程、求解。 四、势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能,势能是系统所共有的。 一)重力势能 1定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。 2公式:mgh E P = h ——物体具参考面的竖直高度 3参考面 a 重力势能为零的平面称为参考面; b 选取:原则是任意选取,但通常以地面为参考面 若参考面未定,重力势能无意义,不能说重力势能大小如何 选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能改变与参考面的选取无关。 4标量,但有正负。 重力势能为正,表示物体在参考面的上方; 重力势能为负,表示物体在参考面的下方; 重力势能为零,表示物体在参考面的上。 5单位:焦耳(J ) 6重力做功特点:物体运动时,重力对它做的功之跟它的初、末位置有关,而跟物体运动的路径无关。 7重力做功与重力势能的关系:21P P G E E W -=

高中物理机械能守恒定律经典例题及技巧

一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。 物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类:(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。 (1)阻力不计的抛体类 包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。 例:在高为h 的空中以初速度v 0抛也一物体,不计空气阻力,求物体落地 时的速度大小? 分析:物体在运动过程中只受重力,也只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体抛出时和着地时的机械能相等 2202 121t mv mv mgh =+ 得:gh v v t 220+= (2)固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。 例,以初速度v 0 冲上倾角为光滑斜面,求物体在斜面上运动的距离是多少? 分析:物体在运动过程中受到重力和支持力的作用,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等 θsin 2120?==mgs mgh mv 得:θ sin 220g v s = (3)固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。 例:固定的光滑圆弧竖直放置,半径为R ,一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动? 分析:物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选物体运动的最低点为重力势能的零势面,则物体在最低和最高点时的机械能相等 2202 1221t mv R mg mv += 要想使物体做一个完整的圆周运动,物体到达最高点时必须具有的最小速度为: Rg v t = 所以 gR v 50= (4)悬点固定的摆动类 和固定的光滑圆弧类一样,小球在绕固定的悬点摆动时,受到重力和拉力的作用。由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向,和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。因此只有重力做功,物体的机械能守恒。 例:如图,小球的质量为m ,悬线的长为L ,把小球拉开使悬线和竖直方向的夹角为,然后从静止释放,

lpmfoAAA实验验证机械能守恒定律说课稿

l p m f o A A A实验验证机 械能守恒定律说课稿https://www.360docs.net/doc/149134963.html,work Information Technology Company.2020YEAR

实验:验证机械能守恒定律说课稿 尊敬的各位评委:大家好! 我说课的题目是《验证机械能守恒定律》。下面我从教材分析与学情分析;教学目标与重点、难点;教法与学法;教学设计与板书设计;教学评价五个方面来说这节课。 一、教材分析与学情分析 教材分析 机械能守恒定律在物理学理论和应用方面十分重要,是高中物理的重点内容,为今后学习动量守恒、电荷守恒等守恒定律打下基础,起到了承上启下的作用。但这种思想和有关的概念、规律,由于其抽象性强,学生要真正的掌握和灵活运用还是很困难。 本节内容安排在学习机械能守恒定律之后,目的是为了使学生在理论上对机械能守恒定律有所了解的基础上,通过实验测量及对实验数据的分析处理,对机械能守恒定律及条件有深刻的认识。 学情分析 知识层面:学生已经掌握了动能、重力势能等概念以及动能定理、机械能守恒定律等定理、定律;知道功是能量转换的量度以及机械能守恒的条件。 能力层面:学生已具备一定的实验操作技能,会用打点计时器以及直尺等实验仪器。具备一定的数据处理能力。 二、教学目标与重点、难点 依据《课程标准》(进一步提高科学素养,满足全体学生终身发展需求)要求、本节教材注重探究性的特点以及学生现有的认知水平,确定本节课的教学目标为: 教学目标 知识与技能:1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度;

2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。 过程与方法:1、经历实验设计的过程; 2、通过分组实验,提高动手能力、协作意识;提高解决实际问题的能力。 情感态度与价值观:1、通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神; 2、学会与他人合作、交流,具有团队意识和团队精神; 3、体会守恒思想的重要意义。 本节课主要是让学生体验实验设计的过程和亲自验证机械能守恒定律,所以本节课的重点是: 重点:1.尝试设计验证机械能守恒定律实验方案。 2、经历验证机械能守恒定律的过程,学会对数据进行处理的方法。 难点:实验误差的分析 而对于实验条件的控制,限于学生的认知水平,可能无法自己理解,得需要教师的合理引导,所以实验误差的分析定为本节课的难点。 三、教法与学法 教法:教法突出以学生为本,因学论教。在教学过程中创设情景,引导启发,评价方案,分析讨论,指导实验,归纳结论。教学重视联系生活实际,从生活需要引出机械能守恒定律创设教学情境,充分开发学生的生活经验,激发学生的兴趣。在动手操作实践中发展学生探究、分析、实验、归纳的能力。运用学案教学法、实验探究法、启发式教学法、讨论分析法、多媒体辅助法学法:根据物理课程标准的要求,结合本节课的实际情况,通过学生分 组讨论,然后实验。让学生经历科学探究过程,在探究过程中学习科学研究方法,培养学生的科学态度、探索精神、实践能力。“注重科学探究,提倡教学方式多样化”,通过实验创设情境提出问题,激发学生的积极性。让学生亲自动手

机械能守恒定律单元测试题

机械能及其守恒定律 一、单项选择题(每小题4分,共40分) 1. 关于摩擦力做功,下列说法中正确的是( ) A. 静摩擦力一定不做功 B. 滑动摩擦力一定做负功 C. 静摩擦力和滑动摩擦力都可做正功 D. 相互作用的一对静摩擦力做功的代数和可能不为0 2.一个人站在高出地面h 处,抛出一个质量为m 的物体.物体落地时的速率为v ,不计空气阻力,则人对物体所做的功为( ) A .mgh B .mgh /2 C . 2 1mv 2 D . 2 1mv 2 -mgh 3.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地( ) ①运行的时间相等 ②加速度相同 ③落地时的速度相同 ④落地时的动能相等 以上说法正确的是 A .①③ B .②③ C .①④ D .②④ 4.水平面上甲、乙两物体,在某时刻动能相同,它们仅在摩擦力作用下停下来.图7-1中的a 、b 分别表示甲、乙两物体的动能E 和位移s 的图象,则( ) 图7-1 ①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则甲的质量较大 ②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则乙的质量较大 ③若甲、乙质量相同,则甲与地面间的动摩擦因数较大 ④若甲、乙质量相同,则乙与地面间的动摩擦因数较大 以上说法正确的是( ) A .①③ B .②③ C .①④ D .②④ 5.当重力对物体做正功时,物体的( ) A .重力势能一定增加,动能一定减小 B .重力势能一定增加,动能一定增加 C .重力势能一定减小,动能不一定增加 D .重力势能不一定减小,动能一定增加 6.自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩弹簧有最大形变的过程中,以下说法中正确的是( ) A .小球的动能逐渐减少 B .小球的重力势能逐渐减少 C .小球的机械能守恒 D .小球的加速度逐渐增大 7.一个质量为m 的物体以a =2g 的加速度竖直向下运动,则在此物体下降h 高度的过程中,物体的( )

验证机械能守恒定律说课稿

验证机械能守恒定律 说课稿 Revised on November 25, 2020

验证机械能守恒定律说课稿 尊敬的各位评委: 大家好!我说课的题目是《验证机械能守恒定律》。下面我从教材分析与学情分析; 教学目标与重点、难点;教法与学法;教学过程;教学评价五个方面来说这节课。 一、教材分析与学情分析 教材分析 机械能守恒定律在物理学理论和应用方面十分重要,是高中物理的重点内容,为今后学 习动量守恒、电荷守恒等守恒定律打下基础,起到了承上启下的作用。但这种思想和有关的 概念、规律,由于其抽象性强,学生要真正的掌握和灵活运用还是很困难。 学生通过上一节的学习,已经理解了机械能守恒定律的内容,本节内容的主要目的是给学生增加实验探究与体验的机会,培养学生实验探究的能力,提高学生理论联系实际的水平。因此,本节选择了一个简单而有效地特例:自由落体运动来进行验证。在实验中只需测出重物下降的高度和对应的速度,然后代入相关公式计算就可验证。这就要求学生要掌握实验方法和技巧、实验数据的采集与处理及实验误差的分析,要求学生不仅从理论上了解机械能守恒定律,而且通过实际观测从感性上增加认识,深化对机械能守恒定律的理解。 学情分析 知识层面:学生已经掌握了动能、重力势能等概念以及动能定理、机械能守恒定律等定 理、定律;知道功是能量转换的量度以及机械能守恒的条件。 能力层面:学生已具备一定的实验操作技能,会用打点计时器以及直尺等实验仪器。具 备一定的数据处理能力。 二、教学目标与重点、难点 依据《课程标准》(进一步提高科学素养,满足全体学生终身发展需求)要求、本节教材注重探究性的特点以及学生现有的认知水平,确定本节课的教学目标为: 教学目标 知识与技能:1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度; 2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。 过程与方法:1、通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证过程和物理 学的研究方法。

机械能守恒定律的理解与实际应用

机械能守恒定律的理解与实际应用 机械能守恒定律在动力学中是一条重要物理定律。它是功能转换的重要依据。同时也是物理学中的一种重要的解题方法。因此对于机械能守恒定律的掌握也尤为重要,对于机械能守恒定律的理解和应用我做了如下的总结,供大家参考。 首先我们先对机械能的概念做一下介绍,物体的机械能是指物体的动能和势能的总和。这是机械能的定义,在具体计算时,学生通常把不同状态下的动能和势能加在一起,这是概念不清。动能、势能和机械能都是状态量,同一物体不同状态下,这三个量是会变化的,所以要分别运算;同样即使是同一物体,状态不同,动能和势能是不能相加而等于物体的机械能。 机械能守恒定律的内容是:在只有重力或弹力做功的情况下,物体的动能和重力势能(或弹性势能)发生相互转化,机械能的总量保持不变。机械能守恒定律的公式: 机械能守恒定律能解决的问题(1)与物体位置变化有关的运动问题如:自由落体运动,抛体运动,物体在光滑斜面上的自由滑动等等。(2)求解动能、势能或只与物体速度和高度有关的问题。 每个物理定理和定律都会有它特定的应用条件,机械能守恒定律应用时也需要一定的条件:首先研究对象一般为一个物体(或一个系统即一个整体),同时这个物体只受重力(弹力);或者除重力(弹力)外其它的合力为零。 由于机械能守恒定律中涉及物体的两种状态和物体两种位置,初学者在应用时不容易掌握而且容易混淆。我们通过实例来具体分析一下: (1)自由落体过程物体机械能守恒。如图-1质量为m的物体,从高处自由下落。当它位于最高点(位置A时),高度是h1,速度v1=0.因此Ek1=0,Ep1=mgh1,物体的总机械能为:E1=Ek1+Ep1=mgh1 当物体下落到位置B时,它的高度是h2,这时它的速度 所以物体的总机械能为 (2)抛体运动过程中,物体的机械能守恒。无论物体做的是平抛、斜抛、竖直上抛或竖直上抛等等,只要是忽略空气阻力的抛体运动,由于物体在空中只受重力,只有位置的高低变化,所以只有重力在做功,物体在整个的运动过程中机械能不变,只有重力势能和动能之间进行相应的转化,但总的机械能保持不变。 例:一石子从离地面20m高处,以15m/s的速率水平抛出,则石子落地时的速率是多少?

机械能守恒定律高考专题复习

第八章机械能守恒定律专题 考纲要求: 1.弹性势能、动能和势能的相互转化——一Ⅰ级 2.重力势能、重力做做功与重力势能改变的关系、机械能守恒定律——一Ⅱ级 3.实验 验证机械能守恒定律 知识达标: 1.重力做功的特点 与 无关.只取决于 2 重力势能;表达式 (l )具有相对性.与 的选取有关.但重力势能的改变与此 (2)重力势能的改变与重力做功的关系.表达式 .重力做正功时. 重力势能 .重力做负功时.重力势能 . 3.弹性势能;发生形变的物体,在恢复原状时能对 ,因而具有 . 这种能量叫弹性势能。弹性势能的大小跟 有关 4.机械能.包括 、 、 . 5.机械能守恒的条件;系统只 或 做功 6 机械能守恒定律应用的一般步骤; (1)根据题意.选取 确定研究过程 (2)明确运动过程中的 或 情况.判定是否满足守恒条件 (3)选取 根据机械能守恒定律列方程求解 经典题型: 1.物体在平衡力作用下的运动中,物体的机械能、动能、重力势能有可能发生的是 A 、机械能不变.动能不变 B 动能不变.重力势能可变化 C 、动能不变.重力势能一定变化 D 若重力势能变化.则机械能变化 2.质量为m 的小球.从桌面上竖直抛出,桌面离地高为h .小球能到达的离地面高度为H , 若以桌面为零势能参考平面,不计空气气阻力 则小球落地时的机械能为 A 、mgH B .mgh C mg (H +h ) D mg (H-h ) 3.如图,一小球自A 点由静止自由下落 到B 点时与弹簧接触.到C 点时弹簧被压缩到最 短.若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由A -B —C 的运动过程中 A 、小球和弹簧总机械能守恒 B 、小球的重力势能随时间均匀减少 C 、小球在B 点时动能最大 D 、到C 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 4、如图,固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球.线长为L .小车以速度V 0做匀 速直线运动,当小车突然碰到障障碍物而停止运动时.小球上升的高度的可能值是. A. 等于g v 202 B. 小于g v 202 C. 大于g v 202 D 等于2L A B C

高中物理机械能守恒定律经典例题及技巧

一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。 物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类:(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。 (1)阻力不计的抛体类 包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。 ( 例:在高为h 的空中以初速度v 0抛也一物体,不计空气阻力,求物体落地 时的速度大小 分析:物体在运动过程中只受重力,也只有重力做功,因此物体的机械能 守恒,选水平地面为零势面,则物体抛出时和着地时的机械能相等 2202 121t mv mv mgh =+ 得:gh v v t 220+= (2)固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。 例,以初速度v 0 冲上倾角为光滑斜面,求物体在斜面上运动的距离是多少 分析:物体在运动过程中受到重力和支持力的作用,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等 θsin 2120?==mgs mgh mv 得:θ sin 220g v s = $ (3)固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。 例:固定的光滑圆弧竖直放置,半径为R ,一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动 分析:物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选物体运动的最低点为重力势能的零势面,则物体在最低和最高点时的机械能相等 2202 1221t mv R mg mv += 要想使物体做一个完整的圆周运动,物体到达最高点时必须具有的最小速度为: Rg v t = 所以 gR v 50= (4)悬点固定的摆动类 [

机械能守恒定律说课稿动量守恒定律说课稿

机械能守恒定律说课稿动量守恒定律说课稿 第 第PAGE #页共17页 《机械能守恒定律》说课稿动量守恒定律说课 稿 《机械能守恒定律》说课稿 《机械能守恒定律》说课稿(1) —、学情分析 学生已经在初中学习过有关机械能的基本概念,对“机械能”并不算陌生,接受起来相对轻松。通过前几节内容的学习,同学们对“机械能”这一概念较初中有了更深认识,在此基础上学习机械能守恒定律学生比较容易理解。 二、教材分析 (一)教材所处的地位和作用本节课是本章的重点内容,要求学生能初步掌握机械能守恒定律的内容并能用来解决一些简单问题。机械能守恒条的判定、机械能守恒定律的应用,是教学的重点。运用机械能守恒定律解答相关的问题,这一内容在整个高中力学中又起着承前启后的作用,在物理学理论和应用方面十分重要,不同运动形式的转化和守恒的思想能指引我们揭露自然规律、取得丰硕成果。但这种思想和有关的概念、规律,由于其抽象性强,学生不易理解、掌握。学生要真正的掌握和灵活运用还是很困难。机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上,教材上通过多个具体实例,先猜测动能和势能的相互转化的关系,引出对机械能守恒定律及守恒条的探究,联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习,由定性分析到定量计算,逐步深入,最后得出结论,并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性。在教学设计时,力图通过生活实例和物理实验,展示相关情景,激发学

生的求知欲,引出对机械能守恒定律的探究,体现从“生活走向物理”的理念,通过建立物理模型,由浅入深进行探究,让学生领会科学的研究方法,并通过规律应用巩固知识,体会物理规律对生活实践的作用。 ②采用节水灌溉技术:以色列主要推广了喷灌和滴灌技术,把水送到植物最需要的根部,最大限度地利用了水资源,实现了在荒漠上发展灌溉农业,举世瞩目。 新课程的理念要求培养学生自主学习,学生是主体,教师起的是主导作用。为了让学生真正成为课堂的主人,这节课我选用下面教学方法: (二)教学目标的确定依据注重了机械能守恒定律得出的过程和基本的应用,一些变形的公式表达形式和应用方面的一些注意事项以及其深刻的内涵放到了下一课时讲,这样面向了全体学生,降低了教学起点,我觉得这也符合新课标的精神和要求。 根据教材特点(注重思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性)和学生的特点以及高中新课程的总目标(进一步提高科学素养,满足全体学生终身发展需求)和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)和三维教学目标(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观)的要求特制定教学目标。: 为建立充满生机与活力的用人机制,拓宽选人用人渠道,引进一批优秀大学毕业生,优化北部新区教师队伍结构,全面提高教育教学质量,结合北部新区师资队伍实际,拟面向部分重点院校公开择优招聘20xx年免费师范毕业生。为确保此次招聘公开、公平、公正进行,特制定本简章。 (三)教学目标教师边讲解边说明:先在“53—24”的下面画上横线,为了清楚地看出运算的顺序,可以脱式进行计算,呈现出运算的顺序和每次计算的结果。在算式的下面写出第一步计算的结果(29),还没有参加计算的数照抄下来(+38),在算式的下面再写出第二步计算的结果(二67)。注意:等号上下要对齐。

机械能守恒定律及其应用

机械能守恒定律及其应用 一、重力做功与重力势能 1.重力做功的特点 (1)重力做功与路径无关,只与始、末位置的高度差有关. (2)重力做功不引起物体机械能的变化. 2.重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减小;重力对物体做负功,重力势能就增大. (2)定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量.即W G =-(E p2-E p1)=E p1-E p2=-ΔE p . (3)重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取无关. 3.弹性势能 (1)概念:物体由于发生弹性形变而具有的能. (2)大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大. (3)弹力做功与弹性势能变化的关系:类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式表示:W =-ΔE p . 二、机械能守恒定律及其应用 1.机械能:动能和势能统称为机械能,其中势能包括弹性势能和重力势能. 2.机械能守恒定律 (1)内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变. (2)表达式:mgh 1+12m v 12=mgh 2+1 2m v 22. 3.守恒条件:只有重力或弹簧的弹力做功. ■判一判 记一记 (1)克服重力做功,物体的重力势能一定增加.( ) (2)发生弹性形变的物体都具有弹性势能.( ) (3)弹簧弹力做正功时,弹性势能增加.( ) (4)物体速度增大时,其机械能可能在减小.( ) (5)物体所受合外力为零时,机械能一定守恒.( ) (6)物体受到摩擦力作用时,机械能一定要变化.( ) (7)物体只发生动能和重力势能的相互转化时,物体的机械能一定守恒.( ) (8)做曲线运动的物体机械能可能守恒.( ) 例I :对机械能守恒的理解及判断 1.对机械能守恒条件的理解 (1)只受重力作用,例如做平抛运动的物体机械能守恒. (2)除重力外,物体还受其他力,但其他力不做功或做功代数和为零. (3)除重力外,只有系统内的弹力做功,并且弹力做的功等于弹性势能变化量的负值,那么系统的机械能守恒,注意并非物体的机械能守恒,如与弹簧相连的小球下摆的过程机械能减少. 2.机械能是否守恒的三种判断方法 (1)利用机械能的定义判断:若物体动能、势能之和不变,机械能守恒.

机械能附其守恒定律知识点总结与题型归纳

功和能、机械能守恒定律 第1课时功功率 考点1.功 1.功的公式:W=Fscosθ 0≤θ< 90°力F对物体做正功, θ= 90°力F对物体不做功, 90°<θ≤180°力F对物体做负功。 特别注意:①公式只适用于恒力做功②F和S是对应同一个物体的; ③某力做的功仅由F、S决定, 与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。 2.重力的功:W =mgh ——只跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关,跟移动的路径无关。G 3.摩擦力的功(包括静摩擦力和滑动摩擦力) 摩擦力可以做负功,摩擦力可以做正功,摩擦力可以不做功, 一对静摩擦力的总功一定等于0,一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS 4.弹力的功 (1)弹力对物体可以做正功可以不做功,也可以做负功。 、 1/2 kx(xx(2)弹簧的弹力的功——W = 1/2 kx –2211合力的功——有22为弹簧的形变量) 两种方法:5. )先求出合力,然后求总功,表达式为(1 θS ×cosΣΣW=F×)合力的功等于各分力所做功的代数和,即(2 +WW+W+……ΣW=312变力做功: 基本原则——过程分割与代数累积6. E求之;合1)一般用动能定理W=Δ(K , 过程无限分小后,可认为每小段是恒力做功(2)也可用(微元法)无限分小法来求. 图线下的“面积”计算F-S(3)还可用FSFW?SF对 , 的平均作用力4)(或先寻求做,做功意味着能量的转移与转化,7.做功意义的理解问题:解决功能问题时,把握“功是能量转化的量度”这一要点 ,相应就有多少能量发生转移或转化多少功图象如图所示。下列表述正确的是物体在合外力作用下做直线运动的v一t1.例内,合外力做正功0—1s.在A B.在0—2s内,合外力总是做负功C.在1—2s内,合外力不做功内,合外力总是做正功3s —0.在D. 考点2.功率 W?P,所求出的功率是时间定义式:t内的平均功率。 1.t2.计算式:P=Fvcos θ , 其中θ是力F与速度v间的夹角。用该公式时,要求F为恒力。 (1)当v为即时速度时,对应的P为即时功率;

机械能守恒定律计算题及答案(家教版)经典

图5-3-1 图5-4-4 机械能守恒定律计算题(期末复习) 1.如图5-1-8所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F 开始提升原来静止的质量为m =10kg 的物体,以大小为a =2m /s 2 的加速度匀加速上升,求头3s 内力F 做的功.(取g =10m /s 2 ) 2.汽车质量5t ,额定功率为60kW ,当汽车在水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍,: 求:(1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m/s 2 的加速度作匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间? 3.质量是2kg 的物体,受到24N 竖直向上的拉力,由静止开始运动,经过5s ;求: ①5s 内拉力的平均功率 ②5s 末拉力的瞬时功率(g 取10m/s 2 ) 4.一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S ,如图5-3-1,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数μ. 5.如图5-3-2所示,AB 为1/4圆弧轨道,半径为R =0.8m ,BC 是水平轨道,长S =3m ,BC 处的摩擦系数为μ=1/15,今有质量m =1kg 的物体,自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止.求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功. 6. 如图5-4-4所示,两个底面积都是S 的圆桶, 用一根带阀门的很细的管子相连接,放在水平地面上,两桶内装有密度为ρ的同种液体,阀门关闭时两桶液面的高度分别为h 1和h 2,现将连接两桶的阀门打开,在两桶液面变为相同高度的过程中重力做了多少功? 7.如图5-4-2使一小球沿半径为R 的圆形轨道从最低点B 上升,那么需给它最小速度为多大时,才能使它达到轨道的最高点A ? 图5-2-5 图5-3-2 图5-1-8

机械能守恒定律说课稿

机械能守恒定律说课稿 刘改霞 巨鹿县第二中学 各位评委: 大家好,我说课的主题是“机械能守恒定律”。下面我对这节课分五个方面进行说明:学情分析、教材分析、教学目标、教学方法、教学过程。 一、学情分析 学生已经在初中学习过有关机械能的基本概念,知道了机械能之间的相互转化,对“机械能”并不算陌生,接受起来相对轻松。通过前几节内容的学习,同学们对“机械能”这一概念较初中有了更深认识,并且对机械能的守恒的有了一个初步的猜想,结合重力势能和重力做功的关系,利用动能定理推导出机械能守恒定律。这样学习机械能守恒定律学生比较容易理解。 二、教材分析 1、教材所处的地位与作用 能量守恒定律是十九世纪自然科学三大发现之一,对辨证唯物主义思想的建立起了重要作用,是学生树立辨证唯物主义观点的重要基础之一;能量转化和守恒思想贯穿整个高中教材,是认识自然、掌握自然规律的重要“工具”。机械能守恒是高中学生对能量转化和守恒的启蒙,它起着承前启后的作用,为动量守恒定律、电荷守恒定律的学习奠定了基础,是必须牢固掌握的一个重要规律。 2、教材处理 本节课选自高一物理必修2的第7章第8节,对比新旧教材发现,新版教材在讨论只有重力做功时,不仅列举了自由落体,而且增加了各种抛体运动,并拿物体沿光滑曲面滑下为例得出机械能守恒定律,使学生对机械能守恒定律的条件有更全面的理解。由教材“做一做”小实验及多个具体事例,让学生找出势能和动能相互转化,猜想转化过程中是否存在某种定量的关系,由定性分析到定量实例探究,再结合一般过程进行理论推导,然后总结出定律。这样做符合由特殊到一般,再到特殊的认识规律,并且在探究、推理过程中,有利于培养学生的演绎推理能力、分析归纳能力和探索发现能力,领悟物理学研究方法和提高创造性思维能力。 3、重点和难点 根据学生实际和教材特点确定 (1)重点:学习机械能守恒定律的推导过程、理解定律的内容、明确定律条件、并运用机械能守恒定律解决实际问题; (2)难点:理解机械能守恒定律的内容及条件,进一步分析物体系统内所具有的机械能,判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。 (3)突破重难点的方法 采用“情景→问题→分析与活动→总结”的教学设计模式,以老师指导下的学生活动为主,让学生真正成为学习的主体,也能使学生更好理解机械能守恒定律的条件。这种运用归纳法的思想,从一个个典型的物理情景中总结出科学的结论。在随后的课堂练习和课外作业中,证实了学生对守恒条件的认识和理解很准确到位。” 三、教学目标 (一)、确定教学目标的依据: 1、高中新课程总目标是进一步提高科学素养,满足学生终身发展需要 2、教材特点; 3、所教学生总体思维能力、基础知识较薄弱 (二)、教学目标

机械能守恒定律的应用

7、7 机械能守恒定律的应用 一、教学目标 1.熟悉应用机械能守恒定律解题的步骤. 2.明了应用机械能守恒定律分析问题的注意点. 二、重点·难点及解决办法 1.重点:机械能守恒定律的具体应用。 2.难点:应用机械能守恒定律和动能定律分析解决较复杂的力学问题。 3.解决办法 (1)分析典型例题,解剖麻雀,从而掌握机械能守恒定律应用的程序和方法。 (2)比较研究,能准确选择解决力学问题的方法、灵活运用各种定律分析问题。 三、教学步骤 【引入新课】复习上节课的机械能守恒定律内容及数学表达式. 【新课教学】 1、应用机械能守恒定律解题的步骤: (1)根据题意选取研究对象(物体或系统); (2)分析研究对象在运动过程中的受力情况以及各力做功的情况,判断机械能是否守恒; (3)确定运动的始末状态,选取零势能面,并确定研究对象在始、末状态时的机械能; (4)根据机械能守恒定律列出方程进行求解 注意:列式时,要养成这样的习惯,等式作左边是初状态的机械能而等式右边是末状态的机械能,这样有助于分析的条理性。 例1:如图所示,光滑的倾斜轨道与半径为R 的圆形轨道相连接,质量为。的小球在倾斜轨道上由静止释放, 要使小球恰能通过圆形轨道的最高点,小球释放点离圆形轨道最低点多高?通过轨道点最低点时球对轨道压力多大? 分析及解答: 小球在运动过程中,受到重力和轨道支持力,轨道支持力对小球不做功,只有重力做功, 小球机械能守恒. 取轨道最低点为零重力势能面. 因小球恰能通过圆轨道的最高点C ,说明此时,轨道对小球作用力为零,只有重力提供向心力,根据牛顿第 二定律可列R v m mg c 2= 得 gR m R v m c 2 212= 在圆轨道最高点小球机械能mgR mgR E C 22 1 += 在释放点,小球机械能为 mgh E A = 根据机械能守恒定律 A C E E = 列等式:R mg mgR mgh 221+= 解设R h 2 5= 同理,小球在最低点机械能 2 2 1B B mv E = gR v E E B C B 5:= 小球在B 点受到轨道支持力F 和重力根据牛顿第二定律,以向上为正,可列mg F R v m mg F B 62==- 据牛顿第三定律,小球对轨道压力为6mg .方向竖直向下. 例2.长l=80cm 的细绳上端固定,下端系一个质量m =100g 的小球。 将小球拉起至细绳与竖立方向成60°角的位置,然后无初速释放。不计

高中物理机械能守恒定律知识点总结

高中物理机械能守恒定律知识点总结

高中物理机械能守恒定律知识点总结(一) 一、功 1.公式和单位:,其中是F和l的夹角.功的单位是焦耳,符号是J. 2.功是标量,但有正负.由,可以看出: (1)当0°≤<90°时,0<≤1,则力对物体做正功,即外界给物体输送能量,力是动力; (2)当=90°时,=0,W=0,则力对物体不做功,即外界和物体间无能量交换. (3)当90°<≤180°时,-1≤<0,则力对物体做负功,即物体向外界输送能量,力是阻力.3、判断一个力是否做功的几种方法 (1)根据力和位移的方向的夹角判断,此法常用于恒力功的判断,由于恒力功W=Flcosα,当α=90°,即力和作用点位移方向垂直时,力做的功为零. (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功.当力的方向和瞬时速度方向垂直时,作用点在力的方向上位移是零,力做的功为零. (3)根据质点或系统能量是否变化,彼此是否有能量的转移或转化进行判断.若有能量的变化,或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化,则必定有力做功. 4、各种力做功的特点 (1)重力做功的特点:只跟初末位置的高度差有关,而跟运动的路径无关. (2)弹力做功的特点:对接触面间的弹力,由于弹力的方向与运动方向垂直,弹力对物体不做功;对弹簧的弹力做的功,高中阶段没有给出相关的公式,对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等. (3)摩擦力做功的特点:摩擦力做功跟物体运动的路径有关,它可以做负功,也可以做正功,做正功时起动力作用.如用传送带把货物由低处运送到高处,摩擦力就充当动力.摩擦力

机械能守恒定律练习题含答案

机械能守恒定律练习题 一、选择题(每题6分,共36分) 1、下列说法正确的是:(选CD ) A 、物体机械能守恒时,一定只受重力和弹力的作用。(是只有重力和弹力做功) B 、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。(吊车匀速提高物体) C 、在重力势能和动能的相互转化过程中,若物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒。(受到一对平衡力) D 、物体的动能和重力势能之和增大,必定有重力以外的其他力对物体做功。 2、两个质量不同而动能相同的物体从地面开始竖直上抛(不计空气阻力),当上升到同一高度时,它们(选C) A.所具有的重力势能相等(质量不等) B.所具有的动能相等 C.所具有的机械能相等(初始时刻机械能相等) D.所具有的机械能不等 3、一个原长为L 的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m 的物体挂在弹簧的下端,用手托住物体将它缓慢放下,并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中,系统的重力势能减少,而弹性势能增加,以下说法正确的是(选A ) A 、减少的重力势能大于增加的弹性势能(手对物体的支持力也有做功,根据合外力做功为0) B 、减少的重力势能等于增加的弹性势能 C 、减少的重力势能小于增加的弹性势能 D 、系统的机械能增加(动能不变,势能减小) 4、如图所示,桌面高度为h ,质量为m 的小球,从离桌面高H 处 自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,小球落到 地面前的瞬间的机械能应为(选B ) A 、mgh B 、mgH C 、mg (H +h ) D 、mg (H -h ) 6、质量为m 的子弹,以水平速度v 射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块, 并留在其中,下列说法正确的是(选BD ) A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等(与木块和子弹的动能,还有热能) B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等(子弹的合外力是阻力) C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功(一部分转化成热能) 二、填空题(每题8分,共24分) 7、从离地面H 高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重 力的k 倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,则小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程为 H/k 。 8、如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M 的小车,小车跟 绳一端相连,绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m 的砖码, 则当砝码着地的瞬间(小车未离开桌子)小车的速度大小为 在这过程中,绳的拉力对小车所做的功为________。 9、物体以100 k E J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动,当该物体经过斜面上某一点时,动能减少了80J ,机械能减少了32J ,则物体滑到斜面顶端时的机

《机械能守恒定律》说课稿范文(通用3篇)

《机械能守恒定律》说课稿范文(通用3篇) 《机械能守恒定律》说课稿1 一、说教材 《验证机械能守恒定律》选自人教版高中物理必修二第七章第九节。本节主要内容为:学生利用打点计时器,打下纸带,通过计算来验证重锤在下落的过程中机械能是否守恒。本节课,可以升华学生对上节课机械能守恒定律的理解,培养学生科学严谨的态度。又可以为接下来学习动量守恒,电荷守恒等定律打下基础,起到了承上启下的作用。因此本节课意义重大。 基于该节课的内容和新课改的要求,制定如下教学目标: 知识和技能目标:会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度,掌握验证机械能守恒定律的实验原理。 过程和方法目标:通过分组实验提高动手能力,协作能力,提高解决实际问题的能力。 情感、态度、价值观目标:通过亲身的体验以及探究学习活动,提高学生学习热情、培养学生尊重客观事实的科学态度。 通过对以上教材地位和教学目标的分析,本节课的教学重点是实验方案的设计与实验数据的处理;难点是实验误差的分析。 二、说学情

该年级的学生已经掌握了机械能守恒定律的内容以及条件,也具备了一定的实验操作技能,会用打点计时器,具备一定的数据处理能力。但是,对于实验操作的规范性和实验结果误差的分析还有所欠缺,所以我在教学中要重点培养学生的实验操作能力以及分析能力。 三、说教法 在教学活动中良好的教学方法能够起到事半功倍的效果,本节课我主要采用实验法即通过实验学生验证机械能守恒定律;并结合讨论法,让学生在物理课上学会合作,学会交流,学会学习。 四、说学法 新课改理念告诉我们,学生不仅要学到具体的知识,更重要的是要学会怎样自己学习。所以在课堂上我将引导学生通过实验探究、合作交流的学法来更好的掌握实验探究的内容。 五、说教学过程 环节一:导入新课 在进行新课教学之前,复习导入机械能守恒定律的内容和表达式是什么,同时情景引入,播放田亮跳水视频。十米跳台跳水是种技术性极强的运动,如果不计空气阻力,机械能是否守恒?通过问题创设,一方面可以明确本节课的实验主题——机械能守恒,另一方面可以使学生的学习热情和学习兴趣很快被调动起来,有利于新课的教学。 环节二:新课讲授

机械能守恒定律及其应用·典型例题精析

机械能守恒定律及其应用·典型例题精析 链,则当铁链刚挂直时速度多大? [思路点拨] 以铁链和地球组成的系统为对象,铁链仅受两个力:重力G和光滑水平桌面的支持力N,在铁链运动过程中,N与运动速度v垂直,N 不做功,只有重力G做功,因此系统机械能守恒.铁链释放前只有重力势能,但由于平放在桌面上与悬吊着两部分位置不同,计算重力势能时要分段计算.选铁链挂直时的下端点为重力势能的零标准,应用机械能守恒定律即可求解. [解题过程] 初始状态:平放在桌面上的部分铁链具有的重力势能

mv2,又有重力势能 根据机械能守恒定律有E1=E2.所以E p1+E p2=E k2+E p2,故 [小结] (1)应用机械能守恒定律解题的基本步骤由本题可见一斑.①根据题意,选取研究对象.②明确研究对象在运动过程中受力情况,并弄清各力做功情况,分析是否满足机械能守恒条件.③恰当地选取重力势能的零势能参考平面,确定研究对象在过程的始、末状态机械能转化情况.④应用机械能守恒定律列方程、求解. (2)本题也可从线性变力求平均力做功的角度,应用动能定理求解,也可应用F-h图线(示功图)揭示的功能关系求解,请同学们尽可发挥练习.

[例题2] 如图8-54所示,长l的细绳一端系质量m的小球,另一端固定于O点,细绳所能承受拉力的最大值是7mg.现将小球拉至水平并由静止释放,又知图中O′点有一小钉,为使小球可绕O′点做竖直面内的圆周运动.试求OO′的长度d与θ角的关系(设绳与小钉O′相互作用中无能量损失). [思路点拨] 本题所涉及问题层面较多.除涉及机械能守恒定律之外,还涉及圆周运动向心力公式.另外还应特别注意两个临界条件:①要保证小球能绕O′完成圆周运动,圆周半径就不得太长,即OO′不得太短;②还必须保证细绳不会被拉断,故圆周半径又不能太短,也就是OO′不能太长.本题的研究中应以两个特殊点即最高点D和最低点C入手,依上述两临界条件,按机械能守恒和圆运动向心力公式列方程求解. [解题过程] 设小球能绕O′点完成圆周运动,如图8-54所示.其最高点为D,最低点为C.对于D点,依向心力公式有 (1)

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