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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修22021/8/11 星期三1机械能守恒定律机械能守恒定律第七章第七章2021/8/11 星期三2章章 末末 小小 结结第七章第七章2021/8/11 星期三3规规 律律 方方 法法2触触 及及 高高 考考3考考 题题 探探 析析4临临 场场 练练 兵兵5知知 识识 结结 构构12021/8/11 星期三4知知 识识 结结 构构2021/8/11 星期三52021/8/11 星期三62021/8/11 星期三7规规 律律 方方 法法2021/8/11 星期三82021/8/11 星期三9(
2、3)从从能能量量角角度度分分析析，此此方方法法既既适适用用于于恒恒力力做做功功，也也适适用用于于变变力力做做功功。根根据据功功是是能能量量转转化化的的量量度度，若若有有能能量量转转化化，则则必必有有力力对对物物体体做做功功。如如果果系系统统机机械械能能增增加加，说说明明外外界界对对系系统统做做正正功；如果系统机械能减少，说明外界对系统做负功。功；如果系统机械能减少，说明外界对系统做负功。2021/8/11 星期三102功的计算方法功的计算方法(1)定义法求功：利用公式定义法求功：利用公式WFlcos求功。求功。(2)利利用用功功率率求求功功：若若牵牵引引力力做做功功时时发发动动机机的的功功率率
3、P一一定定，则在时间则在时间t内做的功可用内做的功可用WPt来求。来求。2021/8/11 星期三11(3)根据功能关系求功根据功能关系求功根根据据以以上上功功能能关关系系，若若能能求求出出某某种种能能量量的的变变化化，就就可可以以求求出相应的功。出相应的功。2021/8/11 星期三122021/8/11 星期三132021/8/11 星期三14答案：答案：(1)25J(2)78.5J(3)0(4)41J2021/8/11 星期三15二、动能定理的理解及应用二、动能定理的理解及应用1对动能定理的理解对动能定理的理解(1)W总总W1W2W3是是包包含含重重力力在在内内的的所所有有力力做做功功的
4、的代代数数和和，若若合合外外力力为为恒恒力力，也也可可这这样样计计算算：W总总F合合lcos。(2)动动能能定定理理是是计计算算物物体体位位移移或或速速率率的的简简捷捷公公式式，当当题题目目中涉及位移时可优先考虑动能定理。中涉及位移时可优先考虑动能定理。2021/8/11 星期三16(3)做做功功的的过过程程是是能能量量转转化化的的过过程程，动动能能定定理理表表达达式式中中的的“”的的意意义义是是一一种种因因果果联联系系的的数数值值上上相相等等的的符符号号，它它并并不不意意味味着着“功功就就是是动动能能增增量量”，也也不不意意味味着着“功功转转变变成成了了动动能能”，而是意味着而是意味着“功引
5、起物体动能的变化功引起物体动能的变化”。(4)动动能能定定理理公公式式两两边边每每一一项项都都是是标标量量，因因此此动动能能定定理理是是一个标量方程。一个标量方程。2021/8/11 星期三172应用动能定理的注意事项应用动能定理的注意事项(1)明确研究对象的研究过程，找出始、末状态的速度。明确研究对象的研究过程，找出始、末状态的速度。(2)对对物物体体进进行行正正确确的的受受力力分分析析(包包括括重重力力、弹弹力力等等)，明明确各力做的功大小及正、负情况。确各力做的功大小及正、负情况。(3)有有些些力力在在运运动动过过程程中中不不是是始始终终存存在在，若若物物体体运运动动过过程程中中包包含含
6、几几个个物物理理过过程程，物物体体运运动动状状态态、受受力力等等情情况况均均发发生生变变化化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况，分别对待。则在考虑外力做功时，必须根据不同情况，分别对待。(4)若若物物体体运运动动过过程程中中包包含含几几个个不不同同的的物物理理过过程程，解解题题时时，可以分段考虑，也可视为一个整体过程，列出动能定理求解。可以分段考虑，也可视为一个整体过程，列出动能定理求解。2021/8/11 星期三182021/8/11 星期三19(1)选手放开抓手时的速度大小；选手放开抓手时的速度大小；(2)选手在传送带上从选手在传送带上从A运动到运动到B的时间；的时间；(3)选手在传送
7、带上克服摩擦力做的功。选手在传送带上克服摩擦力做的功。答案：答案：(1)5m/s(2)3s(3)360J2021/8/11 星期三202021/8/11 星期三212021/8/11 星期三22三、机械能守恒的判断及应用三、机械能守恒的判断及应用1机械能是否守恒的判断机械能是否守恒的判断(1)物物体体只只受受重重力力，只只发发生生动动能能和和重重力力势势能能的的相相互互转转化化，如自由落体运动、抛体运动等，机械能不变。如自由落体运动、抛体运动等，机械能不变。(2)只只有有弹弹簧簧弹弹力力做做功功，只只发发生生动动能能和和弹弹性性势势能能的的相相互互转转化化，如如在在光光滑滑水水平平面面上上运运
8、动动的的物物体体碰碰到到一一个个弹弹簧簧，和和弹弹簧簧相相互互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒。作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒。2021/8/11 星期三23(3)系系统统受受重重力力和和弹弹簧簧的的弹弹力力，只只有有重重力力和和弹弹力力做做功功，只只发发生生动动能能、弹弹性性势势能能、重重力力势势能能的的相相互互转转化化，如如自自由由下下落落的的物物体体落落到到竖竖直直的的弹弹簧簧上上和和弹弹簧簧相相互互作作用用的的过过程程中中，对对物物体体和和弹弹簧簧组成的系统来说，机械能不变。组成的系统来说，机械能不变。(4)除除受受重重力力(或或弹弹力力)外外
9、，还还受受其其他他力力，但但其其他他力力不不做做功功，或或其其他他力力做做功功的的代代数数和和为为零零，如如物物体体在在沿沿斜斜面面拉拉力力F的的作作用用下下沿沿斜斜面面向向下下运运动动，其其拉拉力力的的大大小小与与摩摩擦擦力力的的大大小小相相等等，在在此此运运动过程中，其机械能不变。动过程中，其机械能不变。只要满足上述条件之一，机械能一定守恒。只要满足上述条件之一，机械能一定守恒。2021/8/11 星期三242应用机械能守恒定律的解题思路应用机械能守恒定律的解题思路(1)明明确确研研究究对对象象，即即哪哪些些物物体体参参与与了了动动能能和和势势能能的的相相互互转化，选择合适的初态和末态。转
10、化，选择合适的初态和末态。(2)分分析析物物体体的的受受力力并并分分析析各各个个力力做做功功，看看是是否否符符合合机机械械能守恒条件，只有符合条件才能应用机械能守恒定律。能守恒条件，只有符合条件才能应用机械能守恒定律。(3)正正确确选选择择守守恒恒定定律律的的表表达达式式列列方方程程，可可对对分分过过程程列列式式，也可对全过程列式。也可对全过程列式。(4)求解结果并说明物理意义。求解结果并说明物理意义。2021/8/11 星期三252021/8/11 星期三26(1)Ep的大小；的大小；(2)判断判断m能否沿圆轨道到达能否沿圆轨道到达M点。点。2021/8/11 星期三272021/8/11
11、星期三28答案：答案：(1)1.6J(2)不能到达不能到达M点点2021/8/11 星期三29触触 及及 高高 考考2021/8/11 星期三30从从近近几几年年新新课课标标地地区区各各地地高高考考试试题题看看，高高考考命命题题在在本本章章呈呈现以下规律：现以下规律：(1)从从题题型型看看，选选择择题题、填填空空题题和和计计算算题题均均有有，从从知知识识角角度度看看，对对功功、功功率率、动动能能、势势能能等等概概念念的的理理解解多多以以选选择择题题的的形形式式考考查查，对对“探探究究弹弹簧簧的的弹弹性性势势能能”、“验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律”等等实实验验，多多以以填填空空题题的的形
12、形式式考考查查，对对动动能能定定理理、机机械械能能守守恒恒定律及功能关系的考查多以综合计算题的形式考查。定律及功能关系的考查多以综合计算题的形式考查。2021/8/11 星期三31(2)动动能能定定理理、机机械械能能守守恒恒定定律律的的应应用用是是高高考考的的重重点点考考查查内内容容之之一一，考考查查形形式式多多样样，考考查查角角度度多多变变，大大部部分分试试题题与与牛牛顿顿定定律律、圆圆周周运运动动、平平抛抛运运动动、航航空空航航天天及及电电磁磁学学知知识识相相联联系系，试试题题设设计计思思路路隐隐蔽蔽，过过程程复复杂杂，且且与与生生产产、生生活活、现现代代科科技技相相联系，综合性强，难度较
13、大。联系，综合性强，难度较大。2021/8/11 星期三32考考 题题 探探 析析2021/8/11 星期三332021/8/11 星期三342021/8/11 星期三352021/8/11 星期三362021/8/11 星期三372021/8/11 星期三382021/8/11 星期三392021/8/11 星期三40点点评评：本本题题考考查查验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律，意意在在考考查查考考生生的的综综合实验能力。合实验能力。2021/8/11 星期三412021/8/11 星期三422021/8/11 星期三432021/8/11 星期三442021/8/11 星期三452021
14、/8/11 星期三462021/8/11 星期三47点点评评：本本题题主主要要考考查查动动能能定定理理、机机械械能能守守恒恒定定律律、平平抛抛运运动动规规律律及及其其相相关关的的知知识识，意意在在考考查查考考生生灵灵活活运运用用相相关关知知识识分分析析、解决问题的能力。难度较大。解决问题的能力。难度较大。2021/8/11 星期三48临临 场场 练练 兵兵2021/8/11 星期三49答案：答案：C2021/8/11 星期三50解解析析：根根据据动动能能定定理理，物物体体动动能能的的增增量量等等于于物物体体所所受受合合力力做做功功的的代代数数和和，即即增增加加的的动动能能为为EkWGWf190
15、0J100J1800J，A、B项项错错误误；重重力力做做功功与与重重力力势势能能改改变变量量的的关关系系为为WGEp，即重力势能减少了，即重力势能减少了1900J，C项正确，项正确，D项错误。项错误。2021/8/11 星期三51答案：答案：C2021/8/11 星期三522021/8/11 星期三53答案：答案：AC2021/8/11 星期三542021/8/11 星期三552021/8/11 星期三56答案：答案：AB2021/8/11 星期三572021/8/11 星期三582021/8/11 星期三59该该同同学学在在实实验验中中没没有有记记录录交交流流电电的的频频率率f，需需要要用用
16、实实验验数数据和其他题给条件进行推算。据和其他题给条件进行推算。(1)若若从从打打出出的的纸纸带带可可判判定定重重物物匀匀加加速速下下落落，利利用用f和和图图(b)中中给给出出的的物物理理量量可可以以写写出出：在在打打点点计计时时器器打打出出B点点时时，重重物物下下落落的的速速度度大大小小为为_，打打出出C点点时时重重物物下下落落的的速速度度大大小小为为_，重物下落的加速度的大小为，重物下落的加速度的大小为_。(2)已已测测得得s18.89cm，s29.50cm，s310.10cm；当当地地重重力力加加速速度度大大小小为为9.80m/s2，试试验验中中重重物物受受到到的的平平均均阻阻力力大大小
17、小约约为其重力的为其重力的1%。由此推算出。由此推算出f为为_Hz。2021/8/11 星期三602021/8/11 星期三612021/8/11 星期三62(1)试验中涉及到下列操作步骤：试验中涉及到下列操作步骤：把纸带向左拉直把纸带向左拉直松手释放物块松手释放物块接通打点计时器电源接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上上述述步步骤骤正正确确的的操操作作顺顺序序是是_(填填入入代代表表步步骤骤的的序序号号)。2021/8/11 星期三63(2)图图(b)中中M和和L纸纸带带是是分分别别把把弹弹簧簧压压缩缩到到不不同同位位置置后后所所得
18、得到到的的实实际际打打点点结结果果。打打点点计计时时器器所所用用交交流流电电的的频频率率为为50Hz。由由M纸纸带带所所给给的的数数据据，可可求求出出在在该该纸纸带带对对应应的的实实验验中中物物块块脱脱离离弹弹簧簧时时的的速速度度为为_m/s。比比较较两两纸纸带带可可知知，_(填填“M”或或“L”)纸纸带带对对应应的的实实验验中中弹弹簧簧被被压压缩缩后后的的弹性势能大。弹性势能大。答案：答案：(1)(2)129M2021/8/11 星期三642021/8/11 星期三65答案：答案：(1)5(2)能能2021/8/11 星期三662021/8/11 星期三672021/8/11 星期三682021/8/11 星期三692021/8/11 星期三702021/8/11 星期三712021/8/11 星期三722021/8/11 星期三732021/8/11 星期三742021/8/11 星期三75