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1、-2017物理粤教版必修2 第四章机械能和能源 本章优化总结 课件Fscos PFvmghEp1-Ep2W合合=Ek2-Ek1 重力和系重力和系统统内内弹弹簧簧弹弹力力功的正、功的正、负负判断和判断和计计算算2功的功的计计算方法算方法(1)定定义义法求功：公式法求功：公式WFscos.(2)利用功率求功：此方法主要用于在利用功率求功：此方法主要用于在发动发动机功率保持恒定的机功率保持恒定的条件下，求条件下，求牵牵引力做的功求机引力做的功求机车发动车发动机的机的牵牵引力做的功引力做的功实实际际上是求上是求变变力做功，一般不能用定力做功，一般不能用定义义法求法求解，可由功率定解，可由功率定义义式式
2、变变形求解，即形求解，即WPt.(3)利用利用动动能定理求功：此方法主要用于求能定理求功：此方法主要用于求变变力在短力在短时间时间内做内做的功，或在曲的功，或在曲线线运运动动中随路径中随路径变变化的外力的功，或在化的外力的功，或在连续连续多多个物理个物理过过程中求外力的功其程中求外力的功其优优点在于将上述情况中外力做点在于将上述情况中外力做功的复功的复杂过杂过程程变为变为在合力作用下物体在合力作用下物体动动能的能的变变化化 如如图图所示，所示，绳绳的一端固定在天花板上，通的一端固定在天花板上，通过过一一动动滑滑轮轮将将质质量量m10 kg的物体由静止开始以的物体由静止开始以2 m/s2的加速度
3、提升的加速度提升3 s求求绳绳的另一端拉力的另一端拉力F在在3 s内所做的功内所做的功(g取取10 m/s2，滑，滑轮轮和和绳绳的的质质量及摩擦均不量及摩擦均不计计)答案答案1 080 J机械能守恒定律及其机械能守恒定律及其应应用用1机械能守恒的判断机械能守恒的判断(1)对对某一物体，若只有重力某一物体，若只有重力(或系或系统统内的内的弹弹力力)做功，其他做功，其他力不做功力不做功(或其他力做功的代数和或其他力做功的代数和为为零零)，则该则该物体的机械物体的机械能守恒能守恒(2)对对某一系某一系统统，一般利用能量，一般利用能量转转化的化的观观点来判断机械能是点来判断机械能是否守恒若物体否守恒若
4、物体间间只有只有动动能和重力能和重力势势能及能及弹弹性性势势能相互能相互转转化，系化，系统统跟外界没有跟外界没有发发生机械能的生机械能的传递传递，机械能也没有，机械能也没有转转变变成其他形式的能成其他形式的能(如内能如内能)，则则系系统统的机械能守恒的机械能守恒2利用机械能守恒定律解利用机械能守恒定律解题题常用的公式常用的公式(1)系系统统的末的末态态机械能等于初机械能等于初态态机械能，即机械能，即E2E1.(2)系系统动统动能的增加能的增加(或减少或减少)等于等于势势能的减少能的减少(或增加或增加)，即，即Ek增增Ep减减(3)若系若系统统由由A、B两部分两部分组组成，成，则则A增加增加(或
5、减少或减少)的机械能等的机械能等于于B减少减少(或增加或增加)的机械能，即的机械能，即EA增增EB减减 如如图图所示是一个横截面所示是一个横截面为为半半圆圆，半径，半径为为R的光滑柱面，的光滑柱面，一根不可伸一根不可伸长长的的细线细线两端分两端分别连别连接物体接物体A、B，且，且mA2mB，从从图图示位置由静止开始示位置由静止开始释释放放A物体，求当物体，求当B物体到达半物体到达半圆顶圆顶点点时时的速度的速度v.功能关系和能量的功能关系和能量的转转化与守恒化与守恒1能量是表征物体能量是表征物体对对外做功本外做功本领领的物理量的物理量能量的具体能量的具体值值往往无多大意往往无多大意义义，我，我们
6、们关心的大多是能量的关心的大多是能量的变变化量能量的化量能量的变变化必化必须须通通过过做功才能做功才能实现实现，某种力做功往往，某种力做功往往与某一具体的能量与某一具体的能量变变化相化相联联系，即功能关系系，即功能关系2具体的功能关系具体的功能关系(1)合力合力对对物体所做的功等于物体物体所做的功等于物体动动能的改能的改变变，即，即W合合Ek2Ek1.(2)重力做功重力做功对应对应重力重力势势能的改能的改变变，即，即WGEpEp1Ep2.重力做正功，重力重力做正功，重力势势能减少；重力做能减少；重力做负负功，重力功，重力势势能增加能增加(3)弹弹簧簧弹弹力做功与力做功与弹弹性性势势能的改能的改
7、变变相相对应对应，即，即WFEpEp1Ep2.弹弹力做正功，力做正功，弹弹性性势势能减少；能减少；弹弹力做力做负负功，功，弹弹性性势势能增加能增加(4)除重力除重力(或系或系统统内的内的弹弹力力)以外的其他力做的功与物体机械以外的其他力做的功与物体机械能的改能的改变变相相对应对应，即，即WE.(5)一一对对相互作用的滑相互作用的滑动动摩擦力做功的代数和等于系摩擦力做功的代数和等于系统统内能的内能的增量，即增量，即fs相相对对Q.3用功能关系解决的两用功能关系解决的两类问题类问题(1)已知功求能量的已知功求能量的转转化或能量的数化或能量的数值值(2)已知能量已知能量转转化的数化的数值值求某个力做功求某个力做功 电动电动机机带动带动水平水平传传送送带带以速率以速率v匀速匀速转动转动，一，一质质量量为为m的小木的小木块块由静止由静止轻轻放在放在传传送送带带上，若小木上，若小木块块与与传传送送带带之之间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为,如如图图所示所示,当小木当小木块块与与传传送送带带相相对对静止静止时时,求求:(1)小木小木块块的位移；的位移；(2)传传送送带转过带转过的路程；的路程；(3)小木小木块获块获得的得的动动能；能；(4)摩擦摩擦过过程程产产生的内能；生的内能；(5)电动电动机机为为运送木运送木块块需需额额外外输输出的能量出的能量