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第八章：章末复习
《机械能守恒定律》
高中物理必修第二册课件
目录
CONTENT
高中物理必修第二册课件
知识清单
重点突破
思想方法
巩固提升
知识清单
第一部分
知识清单
01.
高中物理必修第二册课件
必备知识
机械能守恒定律
知识清单
02.
高中物理必修第二册课件
必备知识
机械能守恒定律
知识清单
03.
高中物理必修第二册课件
必备知识
机械能守恒定律
重难突破
第二部分
功的正负
01.
高中物理必修第二册课件
α角 cosα W 物理意义
α=π/2
α＜π/2
π/2＜α≤π
cosα=0
cosα＞0
cosα＜0
W = 0
W＞0
W＜0
表示力F对物体不做功
表示力F对物体做正功
表示力F对物体做负功
W = F l cosα
静摩擦力做功
02.
高中物理必修第二册课件
思考：静摩擦力一定不做功吗
如图，A和B相对静止,一起加速运动
静摩擦力对A做负功：Ｗ＝－ＦL
静摩擦力对Ｂ做正功：Ｗ＝ＦL
静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。但一对静摩擦力做功的代数和必定为零。
A
a
B
f2
f1
F
F
A
B
滑动摩擦力做功
03.
高中物理必修第二册课件
ΔS
S1
W1= － f S1
W2= f S2
W1 + W2= f (S2 － S1 )= －f Δ S
v
f1
f2
A
B
S2
一对滑动摩擦力对物体做功的代数和总小于零
滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
作用力与反作用力做功
04.
高中物理必修第二册课件
问题1:作用力和反作用力均做正功
问题2:作用力和反作用力均做负功
问题3:作用力和反作用力一个做正功，一个做负功
问题4:作用力和反作用力一个做功，一个不做功
问题5:作用力和反作用力均不做功
作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正负也不一定相反。
功率两个公式的对比
05.
高中物理必修第二册课件
P＝W/t P＝Fv
适用条件 (1)功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均功率(2)当时间t→0时，可由定义式确定瞬时功率 (1)功率的计算式，仅适用于F与v同向的情况，若不同向，P＝W/t＝Flcos α/t＝Fvcos α
(2)v为平均速度时功率为平均功率，v为瞬时速度时功率为瞬时功率.
联系 (1)公式P＝Fv是P＝W/t的推论 (2)功率P的大小与W、t无关
前提：v0=0，P恒=P额
06.
高中物理必修第二册课件
当F=F阻时，
a＝0 ，v达到最大
保持 vm
匀速
v
F ＝
v
P
a＝
m
F－F阻
↑
→
↓
↑
→
→
↓
↓
vm＝
F阻
P
F阻
F
F阻
F
vm
v—t 图像
加速阶段
的图像
匀速阶段
的图像
a减小的变加速运动
匀速运动
vm
v
t
0
机车以恒定功率启动
机车以恒定加速度启动
07.
高中物理必修第二册课件
当F= F阻时，
a＝0 ，v达到最大
保持
vm
匀速
F＝
v
P额
a＝
m
F－F阻
↑
→
↓
v
↑
↓
→
→
↓
vm＝
F阻
P额
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
a＝
m
F－F阻
→
→
→
→
F
→
v
↑
P ＝F v
↑
↑
→
当P= P额时，保持P额继续加速
匀加速直线运动
前提：v0=0，P恒=P额
重力做功的特点
08.
高中物理必修第二册课件
三种情形重力做的功均为
WG＝mgh=mgh1－mgh2
分析表明，物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积mgh1与跟终点高度的乘积mgh2两者之差。
高中物理必修第二册课件
F拉
l
Δl1
Δl2
Δl3
Δl5
Δl4
F2
F3
F4
F5
F1
拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积
W拉＝ k l 2
1
2
弹力做功与弹性势能
09.
F拉 = k l
对动能定理的理解
10.
高中物理必修第二册课件
(1)合力做正功，即W合＞０，Ek2＞Ek1 ，动能增大；
(2)合力做负功，即W合＜０，Ek2＜Ek1 ，动能减小。
对动能定理表达式 的说明：
W合＝Ek2－Ek1
动能的变化对应的是合力的功。
动能定理的适用范围
11.
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1.恒力做功或变力做功；
2.直线运动或曲线运动；3.单个物体或多个物体；4.一个过程或全过程。
机械能守恒定律
12.
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1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
2.表达式：
守恒观点
转化观点
转移观点
或 ΔEk减=ΔEp增
或 ΔEA减=ΔEB增
（3）ΔEA=-ΔEB
（2）ΔEk= -ΔEp
（1）EK2+EP2=EK1+EP1 即 E2=E1
机械能守恒的条件及理解
13.
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3.守恒条件：物体系统内只有重力或弹力做功(其他力不做功)，机械能守恒。（此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力）
对守恒条件的理解：
系统不受外力。
系统受其他力，而其他力不做功，只有重力（弹力）做功；
系统受外力，除重力（弹力）以外的力也做功，但外力做功的代数和为零。
力学中几种常见的功能关系
14.
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功 能量转化 关系式
重力做功
弹力做功
合外力做功
除系统内重力、弹力以外的其他力做功
一对滑动摩擦力做功
重力势能的改变
弹性势能的改变
动能的改变
机械能的改变
机械能转化为内能
思想方法
第三部分
高中物理必修第二册课件
思想与方法
01.
功与功率：等效转换、微元方法、平均值法、图像法
重力势能：抽象概括、微元方法
动能和动能定理：演绎推理、微元方法
机械能守恒定律：推理演绎、能量观念、守恒思想
验证机械能守恒定律：模型建构、科学论证、科学探究
巩固提升
第四部分
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线，下列说法正确的是（　　）
A．以隧道为参考系，洞顶两侧的照明灯在快速后退
B．若研究汽车在本次行程中的运动，不能将汽车视为质点
C．7.6km是本次行程的位移大小
D．47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
练习1
功和功率
01.
如图所示，利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量m=20kg，斜面倾角α=37°，斜面的长度l=0.5m，货物与斜面间的动摩擦因数μ=0.2，货物从斜面顶端滑到底端的过程中（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），下列说法正确的是（　　）
A．重力做功100J
B．支持力做功80J
C．摩擦力做功16J
D．合力做功44J
【参考答案】D
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线，下列说法正确的是（　　）
A．以隧道为参考系，洞顶两侧的照明灯在快速后退
B．若研究汽车在本次行程中的运动，不能将汽车视为质点
C．7.6km是本次行程的位移大小
D．47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
解析
练习解析
02.
A．重力做功为故A错误；
B．由于支持力的方向与位移方向垂直，所以支持力不做功，故B错误；
C．摩擦力做功为故C错误；
D．合力做功为故D正确。
故选D。
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线，下列说法正确的是（　　）
A．以隧道为参考系，洞顶两侧的照明灯在快速后退
B．若研究汽车在本次行程中的运动，不能将汽车视为质点
C．7.6km是本次行程的位移大小
D．47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
练习2
弹性势能
03.
（多选）如图所示，光滑的水平面上，物体与水平轻质弹簧相连，物体在点时弹簧处于原长，把物体向右拉到处由静止释放，物体会由向运动，、关于点对称，弹簧始终在弹性限度内，则（　　）
A．物体由向运动的过程中，物块对弹簧做正功，弹性势能逐渐减小
B．物体由向运动的过程中，物块对弹簧做正功，弹性势能逐渐增加
C．在、两处弹性势能相等
D．物块在处时弹性势能为正值，均在处时弹性势能为负值
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线，下列说法正确的是（　　）
A．以隧道为参考系，洞顶两侧的照明灯在快速后退
B．若研究汽车在本次行程中的运动，不能将汽车视为质点
C．7.6km是本次行程的位移大小
D．47km/h是整个行程的平均速率
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解析
【参考答案】BC
A．物体由A向O运动的过程中，弹簧对物块弹力向左，物块对弹簧的力向右，物块对弹簧做负功，弹性势能逐渐减小，故A错误；
B．物体由O向A′运动的过程中，弹簧对物块弹力向右，物块对弹簧的力向左，物块对弹簧做正功，弹性势能逐渐增加，故B正确；
C．在A、A′两处关于O点对称，弹簧的型变量大小相等，弹性势能相等，故C正确；
D．弹性势能的大小与选取零势能面有关，故D错误。故选BC。
练习解析
04.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线，下列说法正确的是（　　）
A．以隧道为参考系，洞顶两侧的照明灯在快速后退
B．若研究汽车在本次行程中的运动，不能将汽车视为质点
C．7.6km是本次行程的位移大小
D．47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
练习3
动能定理
05.
如图所示，在冰面上将一滑块从A点以初速度推出，滑块在冰面上以作匀减速运动，滑块滑行后到达B点时速度为，现将期间的一段CD用铁刷划擦，滑块在CD段以作匀减速运动，再使滑块从A以初速度推出后，到达B点的速度为，取，求：若AB间用铁刷划擦的CD段的长度不变，要使滑块从A到B的运动时间最长，问铁刷划擦的CD段应位于何位置？并求出滑块滑行的最长时间。
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线，下列说法正确的是（　　）
A．以隧道为参考系，洞顶两侧的照明灯在快速后退
B．若研究汽车在本次行程中的运动，不能将汽车视为质点
C．7.6km是本次行程的位移大小
D．47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
解析
【答案】C点与A点重合，2.44s
【解析】设滑块质量为m，冰面与滑块之间动摩擦因数为μ1，划擦后动摩擦因数为μ2，则解得μ1=0.1，μ2=0.45
未划擦冰面时，滑块从A到B过程中，由动能定理得
解得
将CD段划擦后，滑块再从A到B的过程中，由动能定理得
代入解得
练习解析
06.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线，下列说法正确的是（　　）
A．以隧道为参考系，洞顶两侧的照明灯在快速后退
B．若研究汽车在本次行程中的运动，不能将汽车视为质点
C．7.6km是本次行程的位移大小
D．47km/h是整个行程的平均速率
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解析
不论CD在AB中的具体位置如何变化，滑块到达B点时的速度不变，滑块在AC段和CD段的加速度分别为和，根据牛顿第二定律得
滑块在A、B间运动的图象如图
由图象可知当C点与A点重合时，滑块运动的时间最长，设此时滑块到达D点时的速度为，则由动能定理得
解得
根据运动学公式得
解得
练习解析
07.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线，下列说法正确的是（　　）
A．以隧道为参考系，洞顶两侧的照明灯在快速后退
B．若研究汽车在本次行程中的运动，不能将汽车视为质点
C．7.6km是本次行程的位移大小
D．47km/h是整个行程的平均速率
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练习4
机械能守恒
08.
如图所示，传送带与水平面之间的夹角为θ=30°，其上A、B两点间的距离为l=5m，传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运动。现将一质量为m=10kg的小物体（可视为质点）轻放在传送带上的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ=，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：（g取10m/s2）
（1）传送带对小物体做的功；
（2）电动机多输出的能量。
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线，下列说法正确的是（　　）
A．以隧道为参考系，洞顶两侧的照明灯在快速后退
B．若研究汽车在本次行程中的运动，不能将汽车视为质点
C．7.6km是本次行程的位移大小
D．47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
解析
【答案】（1）255J；（2）270J
【解析】（1）小物体刚开始运动时，根据牛顿第二定律有
解得小物体上升的加速度为
当小物体的速度为v=1m/s时，小物体的位移为
之后小物体以v=1m/s的速度做匀速运动到达B点，由功能关系得
练习解析
09.
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线，下列说法正确的是（　　）
A．以隧道为参考系，洞顶两侧的照明灯在快速后退
B．若研究汽车在本次行程中的运动，不能将汽车视为质点
C．7.6km是本次行程的位移大小
D．47km/h是整个行程的平均速率
高中物理必修第二册课件
解析
（2）根据速度时间关系可得
相对位移为
摩擦产生的热量为
电动机做的功等于小物体的机械能增加量和小物体与传送带间因摩擦产生的热量Q之和，故电动机机多输出的能量为
练习解析
10.
THANKS

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