2013高考物理复习 高效学习方略 章末总结5 机械能课件.ppt

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1、运用动能定理求解变力功的解题思想1．对象转换法在有些求功的问题中，作用在物体上的力可能为变力，但转换对象后，就可变为求恒力功．【例1】如图所示，质量为2kg的木块套在光滑的竖直杆上，用60N的恒力F通过轻绳拉木块，木块在A点的速度vA＝3m/s，则木块运动到B点的速度vB是多少？(木块可视为质点，g取10m/s2)2．过程分割法有些问题中，作用在物体上的某个力在整个过程中是变力，但若把整个过程分为许多小段，在每一小段上此力就可看做是恒力．分别算出此力在各小段上的功，然后求各小段上功的代数和，即可求得整个过程变力所做的功．3

2、．图象法【例3】某物体同时受到F1、F2两个力的作用，F1、F2跟位移s的关系如图所示，物体从静止开始运动．求它的动能最大值．【例4】一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止开始行驶，设所受阻力大小不变，其牵引力F与速度v的关系如图所示，加速过程结束时对应图中的B点，所用的时间t＝10s，经历的路程s＝60m．此后汽车做匀速直线运动．求：(1)汽车所受阻力的大小；(2)汽车的质量．4．状态分析法动能定理不涉及做功过程，故求变力功时只分析做功前后状态即可．【例5】如图所示，质量为m的物体被线牵引着在光滑的水平面上做匀速圆周运动

3、，拉力为F时，转动半径为r.当拉力增至8F时，物体仍做匀速圆周运动，其转动半径为r/2，求拉力对物体做的功．一、动能定理的理解及应用1．对动能定理的理解(1)W总＝W1＋W2＋W3＋…是包含重力在内的所有力做功的代数和，若合外力为恒力，也可这样计算：W总＝F合scosα.(2)动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式，当题目中涉及到位移时可优先考虑动能定理．(3)做功的过程是能量转化的过程，动能定理表达式中的“＝”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号，它并不意味着“功就是能量增量”，也不意味着“功转变成了能量”，而是意味着

4、“功引起物体能量的变化”．(4)动能定理公式两边每一项都是标量，因此动能定理是一个标量方程．2．应用动能定理的注意事项(1)明确研究对象和研究过程，找出始、末状态的速度情况．(2)要对物体进行正确的受力分析(包括重力、弹力等)，明确各力的做功大小及正、负情况．(3)有些力在运动过程中不是始终存在，若物体运动过程中包含几个物理过程，物体运动状态、受力等情况均发生变化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待．(4)若物体运动过程中包含几个不同的物理过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一个整体过程，列出动能定理求解．【例1

5、】如图所示，AB、CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部B、C分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R为2.0m，一个物体在离弧底E高度为h＝3.0m处，以初速度v＝4.0m/s沿斜面运动，若物体与两斜面间的动摩擦因数均为0.02，则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共运动的路程是多少？(g取10m/s2)【规律方法】考虑到重力做功与路径无关，滑动摩擦力一直做负功，且与路程成正比，所以对全过程应用动能定理就显得非常简便．该题的求解充分显示了用动能定理解题的优越性，用动能定理解题的思路可以概括为八个字：

6、“一个过程，两个状态”．一要关注过程中各力做功情况，二要关注过程的始末动能，而不必关注中间过程的细节．二、机械能守恒的判断及应用1．机械能是否守恒的判断(1)物体只受重力，只发生动能和重力势能的相互转化，如自由落体运动、抛体运动等，机械能守恒．(2)只有弹簧弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化，如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒．(3)系统受重力和弹力，又受其他力作用，但只有重力和弹簧弹力做功，只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化，如自由下落的物体

7、落到竖直的弹簧上和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒．(4)除受重力(或弹力)外，受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代数和为零，如物体在沿斜面拉力F的作用下沿斜面向下运动，其拉力的大小与摩擦力的大小相等，在此运动过程中，其机械能守恒．只要满足上述条件之一，机械能一定守恒．2．应用机械能守恒定律的解题思路(1)明确研究对象，即哪些物体参与了动能和势能的相互转化，选择合适的初态和末态．(2)分析物体的受力并分析各个力做功，看是否符合机械能守恒条件，只有符合条件才能应用机械能守恒定律．(3)正确选

8、择守恒定律的表达式列方程，可对分过程列式，也可对全过程列式．(4)求解结果并说明物理意义．【例2】如图所示，若将小球拉到绳与水平方向成30°角的位置处由静止释放，求小球到达最低点C时绳对小球的拉力是多大？解析小球先做自由落体运动，到绳与水平方向再次成30°角时，绳被拉直，然后小球做圆周运动，如图所示．绳