第一章 单元复习(课件)-2023-2024学年高一物理(鲁科版2019必修第二册)(共16张PPT)

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第一章 单元复习(课件)-2023-2024学年高一物理(鲁科版2019必修第二册)(共16张PPT)

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(共16张PPT)
第一节 机械功
鲁科2019
高中物理必修二
第一章 功和机械能
单元复习

知识构建
做功的两个要素:

基本概念
W = Flcosa , a 为 F 和 l 的 夹 角
正功和负功
合 力 做 的 功
① 力 ;② 力方向上的位移
力做正功
公 式 :
力不做功
力做负功
W = F合lcosa
W = W1+W2+……
定义式:
功率
基本概念
动力机械的功率:
计算:
a为F和v 的夹角
平均功率
瞬时功率
额定功率
实际功率
动能:
机械能
基本概念
机械能:
势能:
重力势能
弹性势能
具有相对性
(弹簧的弹性势能)
动能和势能的总和
基本规律
动能定理:
W = Ek=Ek2-Ek1
机械能守恒定律
实验:验证机械能守恒定律
内容:
内容:
重力做功与重力势能变化的关系:
条件:
表达式:
外力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
表达式:
WG =- Ep
在只有重力或弹力这类力做功的情况下,物体的动能与势能相互转化,机械能的总量保持不变
只有重力或系统内弹力做功
EP1+EK1=EP2+EK2

典例分析
1、如图所示,质量为 m 的物体静止在倾角为 a 的粗糙斜面体上,当两者一起向右做匀速直线运动,通过水平位移为 s 的过程中,1、物体 m 所受的各个力分别对物体做多少功?2、斜面对物体 m 做多少功?
典例分析
解析: 受力析如图,物体m受重力mg、支持力N 和摩擦力f
由平衡条件得
又 f 与 s 夹角为ɑ, N与s夹角为(90°+a)
G与s垂直
解:
WG=0
WN=Nscos(90°+a)=-mgscosɑsinɑ
Wf=mgssinɑcosɑ
(2)斜面对m做的功
(1)各力对m做的功
W=WN+Wf=0
典例分析
2、如图, 一个劲度系数为 k 的轻弹簧,一端固定在墙壁上,在另一端沿弹簧的轴线施一水平力将弹簧拉长。(1)求在弹簧由原长开始到伸长量为x1过程中拉力所做的功;(2)如果继续拉弹簧,在弹簧的伸长量由x1增大到x2的过程中,拉力又做了多少功?
用F - x图像求变力做功
解析:在拉弹簧的过程中,拉力的大小始终等于弹簧弹力的大小,根据胡克定律可知,拉力与拉力作用点的位移(等于弹簧的伸长庄)成正比,即F=kx,可求解变力的功。
解:
(1)建立F-x图象如右图,由图可知弹簧伸长到x1时拉力做的功
(2)由弹簧伸长由x1伸长到x2时拉力做的功
3、汽车额定功率60 kW,质量为 5 t , 在水平路面上行驶时,阻力是车重的 0.1 倍 ,g =10 m /s2, 问:汽车保持额定功率不变时,从静止开始起动,汽车所能达到的最大速度为多大?当汽车的加速度为2 m/s2 时,速度多大?汽车的速度 为 6 m /s 时,加速度多大?
典例分析
解析: 汽车运动中所受到的阻力大小为:
f=0.1mg= 5×103 N
汽车以额定功率起动时,汽车在做加速度减小的加速运动,当加速度减小到零时,速度达到最大。所以此时汽车的牵引力为:
F0=f= 5×103 N
则最大速度:
设当汽车的加速度为2m/s2 时牵引力为F1,由牛顿第二运动定律得
F1-f=ma1
F1=ma1+f=1.5×104N
则汽车的速度
设当汽车的速度为6m/s时牵引力为F2


F2=1.0×104N
由牛顿第二运动定律得
4、如图所示,AB段是光滑的水平面,BD段物体与水平面的动摩擦因数为 0.4。AB = 10m, BC = 5 m ,CD = 6 m 。质量为10 kg 的物体在A 处受到100 N的水平拉力作用,从静止开始运动,到 C 点时将拉力撤去,求物体到达D 点时的速度。
典例分析
合外力做功可理解为外力各自做功的总和
解:
直接对AD全程运用动能定理。拉力在AC段做正功,摩擦力在BD段做负功,故有



由①②式联立解得
当物体的运动包含多个不同过程时,可分段应用动能定理求解,也可以全过程应用动能定理。列动能定理方程时,必须明确各力做功的正、负,确实难以判断的先假定为正功,最后根据结果加以检验。
5、(多选)如图 , 质量为m 的小车在水平恒力F 推动下从山坡(粗糙 )底 部 A 处由静止起运动至高为h 的坡顶 B , 获得速度为v,A 、B 之间的水平距离x,重力加速度为 g 。下列说法正确的是 ( )。
A. 小车克服重力所做的功是 mgh
B. 合外力对小车做的功是
C. 推力对小车做的功是
D. 阻力对小车做的功是
典例分析
答案:A、B、D
6、如图, 一根长为l , 质量 m 的匀质软绳悬于O点 ,若将其下端向上提起使其对折,则做功至少为( )
典例分析
A. mgl B.
C. D.
重力势能 mgh中的h是指重心与参考面的相对高度
答案:D
典例分析
7、如图所示,质量为m的物体以某一初速v0从A点向下沿光滑的轨道运动,不计空气阻力,若物体通过最低点B的速度为 ,求:
(1)物体在A点时的速度;
(2)物体离开C点后还能上升多高.
解:(1)以B点所在平面为参考平面
A→B,机械能守恒
解得
(2)B→最高点,机械能守恒
R
h
解得
典例分析
8、如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30° ,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮,一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A 和 B 连接,A 的质量为4m , B 的质最为m,开始时将B 按在地面上不动,然后放开手,让 A 沿斜面下滑而B 上升,物块A 与斜面间无摩擦,设当A 沿斜面下滑s 距离(未触地)后 ,细线突然断了,求物块 B 上升的离地最大高度H。
解析: A 、B两物块用细线相连,在细线没有断之前,两物体的速度、加速度都相等,可将两物体看成一个整体。绳断前系统只重力做功,系统机械能守恒;绳断后B做竖直上抛,只重力做功,B的机械能守恒。
解:
设物块 A 沿斜面下滑 s 距离时的速度为v, A 、B构成的系统 机械能守恒,则:
绳断后,B的机械能守恒。


联立①②式,解得
作业

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