第五章第一节

第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 考纲展示考纲展示1功和功率功和功率2动能和能和动能定理能定理3重力做功与重力重力做功与重力势能能4功能关系、机械能守恒定律及其功能关系、机械能守恒定律及其应用用实验五：探究五：探究动能定理能定理实验六：六：验证机械能守恒定律机械能守恒定律2016高考高考导航航 热点视角热点视角1对基本概念的考查往往涉及对概念的理解，一般以选择题对基本概念的考查往往涉及对概念的理解，一般以选择题的形式出现的形式出现2动能定理是高考考查的重点，考查形式有选择题，也有计动能定理是高考考查的重点，考查形式有选择题，也有计算题计算题中单纯考查动能定理的题目较少，往往与其他算题计算题中单纯考查动能定理的题目较少，往往与其他知识综合在一起考查知识综合在一起考查3机械能守恒定律的考查往往出现在综合题中，主要考查其机械能守恒定律的考查往往出现在综合题中，主要考查其在生产、生活和科技中的应用，题目中经常会涉及牛顿运动在生产、生活和科技中的应用，题目中经常会涉及牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动等知识定律、平抛运动、圆周运动等知识第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律第一第一节功和功率功和功率第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律一、功一、功1做功的两个必要条件：做功的两个必要条件：_和物体在力的方向上和物体在力的方向上发生的生的_2公式：公式：W_.适用于适用于_做功其中做功其中为F、l方向方向间夹角，角，l为物体物体对地的位移地的位移力力位移位移Fl cos恒力恒力栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律3功的正功的正负判断判断(1)90，力，力对物体做物体做_功，或功，或说物体克服物体克服该力做功力做功.(3)90，力，力对物体不做功物体不做功特特别提示：提示：功是功是标量，比量，比较做功多少看功的做功多少看功的绝对值正正负栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 1.(单选)(2015广州模广州模拟)如如图所所示，拖着旧示，拖着旧橡胶橡胶轮胎跑是身体耐力胎跑是身体耐力训练的一的一种有效方法如果某受种有效方法如果某受训者拖着者拖着轮胎在水胎在水平直道上跑了平直道上跑了100 m，那么下列，那么下列说法正确的是法正确的是()A轮胎受到地面的摩擦力胎受到地面的摩擦力对轮胎做了胎做了负功功B轮胎受到的重力胎受到的重力对轮胎做了正功胎做了正功C轮胎受到的拉力胎受到的拉力对轮胎不做功胎不做功D轮胎受到地面的支持力胎受到地面的支持力对轮胎做了正功胎做了正功A栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律二、功率二、功率1定定义：功与完成功与完成这些功所用些功所用时间的的_2物理意物理意义：描述力描述力对物体做功的物体做功的_3公式公式(1)定定义式：式：P_，P为时间t内的内的_(2)推推论式：式：P_.(为F与与v的的夹角角)比比值快慢快慢平均功率平均功率栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 2.(多多选)位于水平面上的物体在水平恒力位于水平面上的物体在水平恒力F1作用作用下，做速度下，做速度为v1的匀速运的匀速运动；若作用力；若作用力变为斜向斜向 上上 的的 恒恒 力力F2，物体做速度，物体做速度为v2的匀速运的匀速运动，且，且F1与与F2功率相同功率相同则可可能有能有()AF2F1，v1v2 BF2F1，v1F1，v1v2 DF2F1，v14WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1，Wf22Wf1C栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律考点二功率的考点二功率的计算算注意：注意：对于于变化的不能用化的不能用PFvcos 计算平均功率算平均功率栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 (多多选)(2015海口模海口模拟)质量量为m的物体静的物体静止止 在光滑在光滑 水水平面上，从平面上，从t0时刻开始受到水平力的作用力的大小刻开始受到水平力的作用力的大小F与与时间t的关系如的关系如图所示，力的方向保持不所示，力的方向保持不变，则()BD栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律审题点睛点睛(1)求瞬求瞬时功率功率时，先明确所用公式，再确定，先明确所用公式，再确定该时刻的力和速度；刻的力和速度；(2)求平均功率求平均功率时，先明确所用公式及研究的，先明确所用公式及研究的过程，再确定程，再确定功和功和时间栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律总结提升提升计算功率的基本思路：算功率的基本思路：(1)首先要明确所求功率是平均功率首先要明确所求功率是平均功率还是瞬是瞬时 功率，功率，对应于某于某一一过程的功率程的功率为平均功率，平均功率，对应于于 某一某一 时刻刻 的功率的功率 为 瞬瞬 时功率功率(2)求瞬求瞬时功率功率时，如果，如果F与与v不同向，可用力不同向，可用力F 乘以乘以 F方向的方向的分速度，或速度分速度，或速度v乘以速度乘以速度v方向的分力求解方向的分力求解栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 2.(单选)(2015洛阳模洛阳模拟)把把A、B两小两小球在球在离地面同一高度离地面同一高度处以相同大小的初速度以相同大小的初速度v0分分别沿水平方向和沿水平方向和竖直方向抛出，不直方向抛出，不计空气空气阻力，如阻力，如图所示，所示，则下列下列说法正确的是法正确的是()A两小球落地两小球落地时速度相同速度相同B两小球落地两小球落地时，重力的瞬，重力的瞬时功率相同功率相同C从开始运从开始运动至落地，重力至落地，重力对两小球做的功相同两小球做的功相同D从开始运从开始运动至落地，重力至落地，重力对两小球做功的平均功率相同两小球做功的平均功率相同C栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律考点三机考点三机车启启动问题的分析的分析1两种启两种启动方式的比方式的比较两种方式两种方式以恒定功率启以恒定功率启动以恒定加速度启以恒定加速度启动Pt 图和和vt 图OA段段过程分析程分析运运动性性质加速度减小的加速直加速度减小的加速直线运运动栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律两种方式两种方式以恒定功率启以恒定功率启动以恒定加速度启以恒定加速度启动AB段段过程分析程分析运运动性性质BC段段以以vm匀速直匀速直线运运动加速度减小的加加速度减小的加速运速运动无无栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 某汽某汽车发动机的机的额 定功率定功率为60 kW，汽，汽车质量量为 5 t，汽汽车在运在运动中所受阻力的大小恒中所受阻力的大小恒为车重的重的0.1倍倍(g取取10 m/s2)(1)若汽若汽车以以额定功率启定功率启动，则汽汽 车所能所能 达到的最大速度是多达到的最大速度是多少？当汽少？当汽车速度达到速度达到5 m/s时，其加速度是多少？，其加速度是多少？(2)若汽若汽车以恒定加速度以恒定加速度0.5 m/s2启启 动，则其匀加速其匀加速过程能程能维持持多多长时间？审题点睛点睛(1)达到最大速度达到最大速度时，汽，汽车处于什么状于什么状态？(2)v5 m/s时，牵引力多大？引力多大？(3)以加速度以加速度0.5 m/s2启启动时，牵引力多大？此引力多大？此阶段能达到的最段能达到的最大速度大速度为多少？多少？栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律答案答案(1)12 m/s1.4 m/s2(2)16 s栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律规律律总结分析机分析机车启启动问题时的注意事的注意事项(1)在用公式在用公式PFv计算机算机车的功率的功率时，F是指机是指机车的的牵引力而引力而不是机不是机车所受到的合力所受到的合力(2)恒定功率下的加速一定不是匀加速，恒定功率下的加速一定不是匀加速，这种加速种加速过程程发动机机做的功可用做的功可用WPt计算，不能用算，不能用WFl计算算(因因为F是是变力力)(3)以恒定以恒定牵引力加速引力加速时的功率一定不恒定，的功率一定不恒定，这种加速种加速过程程发动机做的功常用机做的功常用WFl计算，不能用算，不能用WPt计算算(因因为功率功率P是是变化的化的)栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律B栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律思想方法思想方法变力做功的求解方法力做功的求解方法一、一、动能定理法能定理法动能能定定理理既既适适用用于于直直线运运动，也也适适用用于于曲曲线运运动，既既适适用用于于求求恒恒力力功功也也适适用用于于求求变力力功功因因使使用用动能能定定理理可可由由动能能的的变化来求功，所以化来求功，所以动能定理是求能定理是求变力做功的首力做功的首选栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律B栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 2.用用锤子子击打打钉子，子，设木板木板对钉子的阻力跟子的阻力跟钉子子 进入木板的深度成正比，每次入木板的深度成正比，每次击打打钉子子时锤子子对钉子做的功相子做的功相同已知第一次同已知第一次击打打钉子子时，钉子子进入的深度入的深度为1 cm，则第第二次二次击打打时，钉子子进入的深度是多少？入的深度是多少？栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律答案答案0.41 cm栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律三、微元法三、微元法当物体在当物体在变力的作用下做曲力的作用下做曲线运运动时，若力的方向与物体运，若力的方向与物体运动的切的切线方向之方向之间的的夹角不角不变，可将曲，可将曲线分成分成 无限无限 个小个小 元元段，每一小元段可段，每一小元段可认为恒力做功，恒力做功，总功即功即为各个小元段做功各个小元段做功的代数和通的代数和通过微元法不微元法不难得得 到，在到，在 往返的往返的 运运动中，摩中，摩 擦擦力、空气阻力做的功，其大小等于力和路程的乘力、空气阻力做的功，其大小等于力和路程的乘积栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 3.如如图所示，所示，质量量m2.0 kg的物体用的物体用长R5 m的的绳拴着，拴着，绳的另一端固定在水平桌的另一端固定在水平桌面上，今用大小始面上，今用大小始终为10 N的水平力的水平力F拉着物体拉着物体从从A点运点运动到到B点，点，F的方向始的方向始终与与绳的的夹角角为127，g取取10 m/s2，求：，求：(1)拉力拉力F做的功；做的功；(2)克服摩擦力做的功克服摩擦力做的功(已知物体与桌面的已知物体与桌面的动摩擦因数摩擦因数0.2)栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律答案答案(1)42 J(2)21 J栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律四、等效四、等效转换法法若某一若某一变力的功和某一恒力的功相等，即效果相同，力的功和某一恒力的功相等，即效果相同，则可以可以通通过计算算该恒力做的功，求出恒力做的功，求出该变力做的功，从而使力做的功，从而使问题变得得简单，也就是，也就是说通通过关关联点，将点，将变力力 做功做功转化化 为恒力恒力 做做功，功，这种方法称种方法称为等效等效转换法法栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 4.如如图所示，某人用大小不所示，某人用大小不变的力的力F拉着放在光滑水拉着放在光滑水平面上的物体，开始平面上的物体，开始时与物体相与物体相连接的接的绳与水平面与水平面 间的的夹角角是是，当拉力，当拉力F作用一段作用一段时间后，后，绳与水平面与水平面间的的夹 角角为.已已知知图中的高度是中的高度是h，求，求绳的拉力的拉力FT对物体所做的功假物体所做的功假 定定 绳的的质量、滑量、滑轮质量及量及绳与滑与滑轮间的摩擦不的摩擦不计栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律五、五、图象法象法由于功由于功WFx，则在在Fx图象中象中图线和和x轴所所围图形的面形的面积表示表示F做的功在做的功在x轴上方的上方的“面面积”表示正功，表示正功，x轴下方的下方的“面面积”表示表示负功功栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 5.一物体所受的力一物体所受的力F随位移随位移x变化的化的图象如象如图所所示，求在示，求在这一一过程中，力程中，力F对物体做的功物体做的功为多少？多少？栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律答案答案6 J栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律六、用六、用WPt计算算机机车以恒定功率以恒定功率P行行驶的的过程，随速度增加程，随速度增加牵引力不断减引力不断减小，此小，此时牵引力所做的功不能用引力所做的功不能用WFx来来计算，但因功率算，但因功率恒定，可以用恒定，可以用WPt计算算栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律 6.汽汽车的的质量量为m，输出功率恒出功率恒为P，沿平直公路前，沿平直公路前进距离距离s的的过程中，其速度由程中，其速度由v1增至最大速度增至最大速度v2.假定汽假定汽车在运在运动过程中所受阻力恒定，求汽程中所受阻力恒定，求汽车通通过距离距离s所用的所用的时间栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律栏目栏目导引导引基础再现基础再现对点自测对点自测多维课堂多维课堂考点突破考点突破高考模拟高考模拟高效演练高效演练学科素养学科素养能力提升能力提升课后达课后达标检测标检测第五章机械能及其守恒定律第五章机械能及其守恒定律本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放退出全屏播放