教科必修2《第四章机械能和能源本章小结》46课件一等奖.pptx
第四章机械能和能源复 习,请大家思考我们这章主要学习了哪些知识，并在草稿纸上粗略的写一下这章的主要知识点,第四章 机械能和能源,功,功,功的概念,功的大小,合力做功,描述做功的快慢,功率,W=F s cos(恒力做功）,变力做功,各力做功的代数和(带正负）,四种方法,平均功率,瞬时功率,机车的两种启动方式,机械能,动能,势能,Ek=m v 2/2（v 瞬时速度）,重力势能,弹性势能,EP=mgh（h 相对参考面）,EP=kx2/2（x 形变量）,规律,动能定理,机械能守恒定律,能量守恒定律,有正负,标量,1.功是标量，只有大小，没有方向。对计算式进行讨论：,W=F l cos,功有正负不表示方向，只表示是动力做功还是阻力做功,当=900时，W=0,力F不做功,当000，力F做正功,当9001800，W0，力F做负功,注意：功是一个过程量，力对“谁”做功就对应“谁”的位移。,变力做功,微元法：,平均法：,适用于力是均匀变化,图象法：,已知FX图象,动能定理：,已知始末态的动能,例1、如图所示，小物块A 位于光滑斜面上，斜面位于光滑水平面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块A 的作用力（）A、垂直于接触面，做功为零 B、垂直于接触面，做功不为零 C、不垂直于接触面，做功为零 D、不垂直于接触面，做功不为零,N,s,B,练习一、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图，则力F所做的功为（）A.mgLcos B.mgL(1-cos)C.FLcos D.FL,B,Back,二、功率（若力和速度有夹角，则功率公式变为）,（1）平均功率,（2）瞬时功率,P=W/t=F v cos（v 平均速度）,P=F v cos（v 瞬时速度）,机车启动的两种方式,a=0，F=f,P=Pm,a=0，F=f,Vm,Vm,V1,P=Pm,t,做加速度减小的加速运动,Back,答案：（1）50w,（2）100w,练习2.如图5所示，一质量为1.2 kg的物体从倾角为30、长度为10 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑.则()A.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是60 WB.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是120 WC.整个过程中重力做功的平均功率是30 WD.整个过程中重力做功的平均功率是60 W,AC,例3.第11届本田节能竞技大赛2017年10月在广东国际赛车场举行,某公司研制开发的某型号小小汽车质量m=2103kg，额定功率P=40kw，当这辆车在平直的水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的0.2倍，g取。求：（1）若这辆小汽车从静止开始，保持以3 的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？（2）若这辆小汽车从静止开始，保持额定功率做加速运动，20s后达到最大速度，最大速度是多少？此过程中汽车发生的位移是多少？,动能定理,合力做的总功,W=F 合S cos(恒力做功）,对运动情景分析，过程和受力分析,动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功，既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于分过程，也适用于全过程,例4：在娱乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，如图所示，他们将选手简化为质量m60 kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角53，绳的悬挂点O距水面的高度为H3 m不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深取重力加速度g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6.(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F；(2)若绳长l2 m，选手摆到最高点时松手落入水中设水对选手的平均浮力f1800 N，平均阻力f2700 N，求选手落入水中的深度d.,在只有重力或弹簧的弹力做功物体系统内，动能和势能可以相互转化，机械能的总量保持不变,E1=E2,位置：,能的转化,增加的动能等于减小的势能,末位置机械能等于初位置机械能,1.机械能守恒定律内容：,3.机械能守恒定律的表达式：,两个以上的物体组成系统,A减小的机械能等于B增加的机械能,2.适用范围：只有重力或者弹簧弹力做功,练习如图所示，竖直平面内的一半径R0.5 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量m0.1 kg的小球(可看作质点)从B点正上方H0.75 m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，(取g10 m/s2)求：（1）小球经过B点时的动能；（2）小球经过最低点C时的速度大小vC；（3）小球经过最低点C时对轨道的压力大小。,练习如图所示，物体A质量为2m，物体B质量为m，通过轻绳跨过定滑轮相连.斜面光滑，且与水平面成30，不计绳子和滑轮之间的摩擦.开始时A物体离地的高度为h，B物体位于斜面的底端，用手托住A物体，A、B两物体均静止.撤去手后，求：(1)A物体将要落地时的速度多大？(2)A物落地后，B物由于惯性将继续沿斜面上升，则B物在斜面上的最远点离地的高度多大？,合外力所做的功,重力所做的功,弹力所做的功,功、能关系,功是能量变化的量度,除重力、弹簧弹力外,其它力做功,一对滑动摩擦力所做的总功等于摩擦产生的热量,动能的变化,重力势能的变化,重力势能的变化,机械能的变化,例五：(功能关系的理解和应用)如图所示，某段滑雪雪道倾角为30，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g/3.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是(),A.运动员减少的重力势能全部转化为动能,D,例6如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中(),A.重力做功2mgRB.机械能减少mgRC.合外力做功mgR,D,例7：如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s已知小球质量m，不计空气阻力，求：,（1）小球从E点水平飞出时的速度大小；（2）小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；（3）小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功,例7.如图所示，AB为一长为l并以速度v顺时针匀速转动的传送带，BCD部分为一半径为r、竖直放置的粗糙半圆形轨道，直径BD恰好竖直，并与传送带相切于B点现将一质量为m的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为()求：(1)滑块到达B点时对轨道的压力大小；(2)滑块恰好能到达D点，求滑块在粗糙半圆形轨道中克服摩擦力所做的功；(3)滑块从D点再次掉到传送带上的某点E，求AE的距离,解：(1)设滑块在摩擦力作用下从A到B一直被加速，且设刚好到达B点前的速度为则故滑块在传送带上是先加速后匀速，到达B点时与传送带速度相同为v由牛顿第二定律，由牛顿第三定律知,(3)滑块从D点再次掉到传送带上E点做平抛运动，即,故AE的距离为l2r,Thank you!,
