高二统测复习.ppt

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1、高二统测复习机械能总复习功和能功能功能关系功:W=FScos功率:动能:势能:重力势能机械能:动能定理:机械能守恒定律功是能量转化的量度——W=△E变力做功可用动能定理W=△Ek;可用无限分小法来求,过程无限分小后可认为每小段是恒力做功.功——是力的空间积累效应,它和位移相对应.恒力做功可用注意:①F和S是对应同一个物体的;②某力做的功仅由F、S和决定.1.对“功”的学习方法指导例1.如图所示,物体受到二个水平恒力和相作用,F1和F2互垂直,物体沿光滑水平面从A点运动到B点的过程中,位移为S,A

2、B连线与间的夹角为,则下面关于外力做的功的表达式一定正确的是:(A)(B)(F1+F2)S(C)F1Scos+F2Ssin(D)F1Ssin+F2Scos﹚ABF2F1功的计算举例点评求总功有两种方法:一种是先求出合外力,然后求总功,表达式为另一种是总功等于各力做功的代数和,即合外力还是矢量,本题的合外力与位移的夹角无法确定,不一定就等于.功率——描述做功快慢的物理量①按定义:,所求出的功率是时间t内的平均功率.②计算式:,其中θ是力与速度间的夹角.用该公式时,要求F为恒力.当v为即

3、时速度时,对应的P为即时功率;当v为平均速度时,对应的P为平均功率.重力的功率可表示为,仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定.2.对“功率”的学习方法指导跳绳是一种健身运动,设某运动员的质量是50kg,他一分钟跳绳180次,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是—W.(g取10m/s2)分析:运动员每次克服重力所做的功就等于他重力势能的增量.跳一次的时间t=60/180=1/3s,每次在空中的时间t’=1/3×3/5=1/5s.每次跳起

4、的高度得平均功率:功率的计算例3.长为L的轻绳一端固定,另一端系住一质量m的小球,小球在竖直平面内做圆周运动,在最高点时小球的速度为,机械能为零,则小球在最低点时机械能=,重力势能=(不计空气阻力)知识应用点评:这种命题方式与通常习惯不同,审题要仔细.要正确理解“机械能为零”表示零势能面已经选定这一物理内涵.0-(mg2L+)做功的过程是能量转化的过程,功是能的转化的量度.功是一种过程量,能是一种状态量,两者的单位都是(J),但不能说功就是能.动能的增量由外力做的总功来量度:——这就是动能定理.功能

5、关系动能定理是力的空间积累作用规律,在不涉及加速度和时间时,能用牛顿定律加运动学公式解的问题,都能用动能定理解题,而且更简便.另外,动能定理还适用于非匀变速运动.合外力做的功等于物体动能的变化.这里的合外力指物体受到的所有力,包括重力.运用动能定理解题的关键:分清楚哪些力对物体做功,做正功还是做负功.技巧:应用动能定理解多过程问题时可把多过程看成整体列方程,更简便.3.对“动能定理”的学习指导1.确定研究对象和研究过程.2.对研究对象进行受力分析.(周围物体施予研究对象的所有的力).3.写出合外力做

6、的功,或分别写出各个力做的功.(如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段做的功.)4.写出物体的初、末动能.5.列式求解.应用动能定理解题步骤:分析:以木块为对象,下滑全过程用动能定理:重力做的功为摩擦力做的功为,支持力不做功.初、末动能均为零.由动能定理可解得.例3.斜面倾角为α,长为L,段AB光滑,BC段粗糙,质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑,到达C端时速度刚好为零.求物体和BC段间的动摩擦因数μ.ABC点评:用动能定理比用牛顿定律和运动学方程解题方便得多.例4.已知奔跑中主

7、要的功是随着每迈一步对腿的加速和减速完成的,腿离开地面时,腿从静止直到接近等于身体速率v,然后再回静止状态,往复循环.现考虑一个以5m/s奔跑的60kg的人,他每条腿的质量为9kg,设步子长度为2m.求两腿的输出功率;再设肌肉的效率仅约0.25,求每秒人的能量消耗.分析:在上升过程中腿部肌肉做的功等于腿的动能变化,即,在腿回到静止的过程中,拮抗肌也要做等量的功,所以每迈一步,腿肌做功等于例5.潮汐发电就是利用潮水涨落产生的水位差来发电.由于太阳和月球对海水的作用力(引潮力)与它们的质量成正比,与它们

8、到地球的距离的三次方成反比,太阳与月球对海水的引潮力大小之比为1∶0.46.建于浙江江厦的双向潮汐电站是我国第一座潮汐电站.它利用海水每天涨落两次,共能进行四次发电.已知其年发电量为1.07×107kwh,总功率为3.20×103kw,已知该发电站水库面积为S=2.50×106m2,电站的总效率为10%,则每次涨、落潮的平均潮差是___m.则该电站每天平均满负荷发电的时间为___h.解:每次海水的势能变化量E=1.07×107÷365÷4÷10%=7.33×104kw

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