资源简介

机械能守恒定律单元复习课
一. 教学目标
1.通过知识网络，回顾机械能本章的的知识。
2.通过典型例题，加深对知识的理解与应用。
二.教材分析
2.教材版本：粤教版必修二第四章
三.学情分析
学生已经学习了功能这一章的知识，初步功能关系。
学生已经对这本章知识有一定的了解与训练。
四.教学重点、难点
1.重点：如何求解功以及各种能量的概念和计算。
2.难点：功能关系的理解与运用。
五.教学过程
教学过程 设计意图
通过知识网络回顾功能的知识。唤起学生的知识结构和思维，引入课题
(多选)如图 6 所示，某商场的自动扶梯坡面与水平面成θ角， 回顾与复习物体做功，什么时
质量为 m 的人站在电梯上，并始终随电梯一起从静止开始 候做正功，什么时候做负功，
匀加速上升，达到规定的速度后匀速上升，最后匀减速上升
直到停止．若用 G 表示人受到的重力，用 FN 表示人受到的 如何判断
支持力，用 f 表示人受到的摩擦力，则下列说法中正确的是
( )
A．上升过程中，f 一直做负功
B．上升过程中，G 一直做负功
C．上升过程中，FN 一直做正功
D．上升过程中，f 一直做正功
答案 BC
解析 电梯匀加速上升过程中，摩擦力方向水平向右，与位
移方向的夹角为锐角，此时摩擦力做正功，A 错误；因为人
的高度升高，故重力一直做负功，B 正确；上升过程中支持
力竖直向上，与位移方向的的夹角始终为锐角，故支持力一
直做正功，C 正确；电梯减速上升过程中，人受到的摩擦力
水平向左，与位移方向的夹角为钝角，故摩擦力做负功，D
错误．
(多选)如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输 出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”～“5”挡速度增大，R 是倒车挡．某型号轿车发动机的额定功率为 60 kW，在水平路面上行驶的最大速度 可达 180 km/h.假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车( ) 图 2 A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡 B．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“5”挡 C．以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为 1 200 N D．以 54 km/h 的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为 60 kW 答案 AC 解析 根据功率与牵引力的关系 P＝Fv 可知，当速度最小时，牵引力最大，变速杆应推至“1”挡，故 A 正确，B 错 误；在额定功率下以最大速度行驶时，F＝ P 额 ＝60 000 N vmax 50 ＝1 200 N，故 C 正确；54 km/h＝15 m/s，汽车匀速运动，牵引力等于阻力，故 F′＝f＝1 200 N，此时发动机的输出功率 P＝F′v＝1 200×15 W＝18 kW，故 D 错误． 某雪橇运动简化模型如图所示：倾角为θ＝37°的直线雪道 AB 与曲线雪道 BCDE 在 B 点平滑连接，其中 A、E 两点在同一水平面上，雪道最高点 C 所对应的圆弧半径 R＝10 m， B、C 两点距离水平面 AE 的高度分别为 h1＝18 m 与 h2＝20 m，雪橇与雪道各处的动摩擦因数均为μ＝0.1，运动员可坐在电动雪橇上由 A 点从静止开始向上运动，若电动雪橇以恒定功率 1.2 kW 工作 10 s 后自动关闭，则雪橇和运动员(总质 通过实例，回顾功率与汽车行驶。 通过练习，复习动能定理，回顾使用步骤，方法
量 m＝50 kg)到达 C 点的速度为 2 m/s.已知雪橇运动过程中 不脱离雪道且 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取 10 m/s2，求： (1)雪橇在 C 点时对雪道的压力； (2)雪橇在 BC 段克服摩擦力所做的功. (1)480 N，方向竖直向下 (2)700 J 解析 (1)在 C 点，雪橇和人由重力和支持力的合力提供向 心力，由向心力公式和牛顿第二定律得 mg－F ＝mv2，解得 N R FN＝480 N，由牛顿第三定律可知雪橇对雪道的压力大小为 480 N，方向竖直向下. (2)雪橇在 AB 段受到的滑动摩擦力为 Ff＝μmgcos 37°＝40 N，设雪橇在 BC 段克服摩擦力做功大小为 WBC，从 A 到 C 根据动能定理有 Pt－mgh2－Ff· h1 －WBC＝1mv2，解得 sin 37° 2 WBC＝700 J. 如图所示，由距离地面 h2＝1 m 的高度处以 v0＝4 m/s 的速度斜向上抛出质量 m＝1 kg 的物体，当其上升的高度 h1＝0.4 m 时到达最高点，最终落在水平地面上，现以过抛出点的水平面为参考平面，取重力加速度 g＝10 m/s2，不计空气阻力，则( ) A．物体在最大高度处的重力势能为 14 J B．物体在最大高度处的机械能为 16 J C．物体落地前瞬间的机械能为 8 J D．物体落地前瞬间的动能为 8 J 答案 C 解析 物体在最高点时具有的重力势能 Ep1 ＝ mgh1 ＝ 1×10×0.4 J＝4 J，A 错误；物体在最高点时具有的机械能等于刚抛出时的动能，即 8 J，B 错误；物体在下落过程中 复习机械能的概念，以及机械能的计算。
机械能守恒，落地前在任意位置的机械能都等于 8 J，C 正
确；物体落地前瞬间的动能 Ek＝E－Ep2＝E－mgh2＝8 J－
1×10×(－1) J＝18 J，D 错误．
某工地上，一架起重机将放在地面上的一个箱子吊起。箱子 通过实例，进行功能关系的理
在起重机钢绳的作用下由静止开始竖直向上运动，运动过程 解与练习。
中箱子的机械能 E 与其位移 x 的关系图像如图所示，其中
O～x1 过程的图线为曲线，x1～x2 过程的图线为直线。根据
图像可知( )
A．O～x1 过程中箱子所受的拉力逐渐增大
B．O～x1 过程中箱子的动能一直增加
C．x1～x2 过程中箱子所受的拉力一直不变
D．x1～x2 过程中起重机的输出功率一直增大
答案 C
解析 由除重力和弹簧弹力之外的其他力做多少负功箱子
的机械能就减少多少，所以 E x 图像的斜率的绝对值等于
箱子所受拉力的大小，由题图可知在 O～x1 内斜率的绝对值
逐渐减小，故在 O～x1 内箱子所受的拉力逐渐减小，所以开
始先做加速运动，当拉力减小后，可能做减速运动，故 A、
B 错误；由于箱子在 x1～x2 内所受的合力保持不变，故加速
度保持不变，故箱子受到的拉力不变，故 C 正确；由于箱
子在 x1～x2 内 E x 图像的斜率的绝对值不变，故箱子所受的
拉力保持不变，如果拉力等于箱子所受的重力，故箱子做匀
速直线运动，所以输出功率可能不变，故 D 错误。
蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受年轻人的喜爱。如图 通过实例，进行功能关系的理
所示，蹦极者从 P 处由静止跳下，到达 A 处时弹性绳刚好 解与练习。
伸直，继续下降到最低点 B 处，B 离水面还有数米距离。蹦
极者(视为质点)在其下降的整个过程中，重力势能的减少量
为ΔE1、绳的弹性势能的增加量为ΔE2、克服空气阻力做的
功为 W，则下列说法正确的是( )
A．蹦极者从 P 到 A 的运动过程中，机械能守恒 B．蹦极者与绳组成的系统从 A 到 B 的过程中，机械能守恒 C．ΔE1＝W＋ΔE2 D．ΔE1＋ΔE2＝W 答案 C 解析 下落过程中有空气阻力做功，所以机械能不守恒，A、 B 项错误；根据能量守恒，在下落的全过程，有ΔE1＝W＋ ΔE2，故 C 项正确，D 项错误。

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