物理 第七章 机械能守恒定律 本章总结提升 新人教版必修2

本章总结提升单元回眸整合创新作用力和反作用力做功的特点类型一1作用力和反作用力可以都不做功如卫星绕地球做匀速圆周运动时，相互间的引力不做功2作用力和反作用力可以都做正功如光滑水平面上放上两块磁铁，由于它们间的相互引力(或斥力)使它们运动而具有动能，相互作用力都做正功3作用力和反作用力可以都做负功如两球相向运动而相碰，碰后速度都变为零，相互作用力都做负功4作用力和反作用力做功的代数和可以为零，可以为正，也可以为负. 整合创新答案 D例1 下列说法正确的是()A当作用力做正功时，反作用力一定做负功B当作用力不做功时，反作用力也不做功C作用力与反作用力的功，一定大小相等，正、负符号相反D作用力做正功，反作用力也可能做正功解析 作用力和反作用力的功可以都是正功，也可以都是负功，还可以一个是正功，另一个是负功，正功、负功可以大小相等，也可以不等，也可以一个力做功，另一个力不做功，选项D正确整合创新动能定理及其应用类型二1应用动能定理一般比应用牛顿第二定律结合运动学公式解题要简便，在分析过程时无需研究物体的运动过程中变化的细节，只需考虑整个过程做的功及过程的始、末动能2动能定理的研究对象可以是单一物体，也可以是能够看作单一物体的系统，动能定理适用于直线运动，也适用于曲线运动因此，动能定理比牛顿第二定律的适用范围更广泛整合创新3应用动能定理可以把物体经历的物理过程分为几个阶段处理，也可以把全过程看作整体来处理，在应用动能定理解题时，要注意以下几个问题：(1)正确分析物体受力，要考虑物体所受的所有外力，包括重力(2)要弄清各个外力做功的情况，计算时应把各已知功的正、负号代入动能定理的表达式(3)在计算功时，要注意有些力不是全过程都做功的，必须根据不同的情况分别对待，求出总功(4)动能定理的计算式为标量式，必须是相对同一参考系的速度(5)动能是状态量，具有瞬时性，用平均速度计算动能是无意义的整合创新图7T1整合创新答案 C整合创新机械能守恒定律及其应用类型三1机械能是否守恒的判断(1)分析受力情况，明确各力做功，如果只有重力或弹力做功，其他力不做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒(2)若只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式能的转化，则机械能守恒2机械能守恒定律的三种表达方式(1)Ek1Ep1Ek2Ep2，可理解为初状态的机械能与末状态的机械能相等(2)EkEp，表示动能和势能发生了相互转化，系统减少(或增加)的动能等于增加(或减少)的势能(3)EA增EB减，适用于系统，表示由A、B组成的系统中，A的机械能增加量与B的机械能减少量相等整合创新例3 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来图7T2是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为60，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长为8 m某运动员从轨道上的A点以3 m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回已知运动员和滑板的总质量为60 kg，B、E两点到水平轨道CD的竖直高度分别为h和H，h2 m，H2.8 m，g取10 m/s2.(1)求运动员从A点开始运动到达B点时的速度大小vB；(2)求滑板与轨道CD段间的动摩擦因数；(3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如果能，请求出回到B点时速度的大小；如果不能，则最后停在何处？图7T2整合创新整合创新整合创新功能关系、能量转化与守恒类型四1力学中几种常用的功能关系合外力的功(所有外力的功)动能变化重力的功重力势能变化弹力的功弹性势能变化弹力、重力的功不引起机械能变化一对滑动摩擦力的总功内能变化整合创新其中，滑动摩擦力做功的情况：一对相互作用的滑动摩擦力所做功的代数和总是负值，其绝对值等于滑动摩擦力与相对滑动的距离的乘积，又恰好等于系统损失的机械能2只有重力或弹力做功时，机械能守恒，即E0或Ek1Ep1Ek2Ep2或Ep减Ek增或EA减EB增3能量守恒定律：E减E增4能量守恒是无条件的，利用它解题一定要明确在物体运动过程的始、末状态间有几种形式的能在相互转化，哪些形式的能在减少，哪些形式的能在增加. 整合创新例4 如图7T3所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A点正上方的P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力已知AP2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中()A重力做功2mgRB机械能减少mgRC合外力做功mgRD克服摩擦力做功1/2mgR图7T3整合创新整合创新例5 如图7T4所示，一物体质量m2 kg，从倾角37的斜面上的A点以初速度v03 m/s开始下滑，A点距弹簧上端B的距离AB4 m当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC0.2 m，然后物体又被弹簧弹上去，上升到最高位置D点，D点距A点的距离AD3 m挡板及弹簧质量不计，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：(保留两位小数)(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)弹簧的最大弹性势能Epm.图7T4整合创新整合创新