2019-2020年高考物理 第五章 机械能教案.doc

2019-2020年高考物理 第五章 机械能教案知识网络专题要点1.做功的两个重要因素：有力作用在物体上且使物体在力的方向上发生了位移。功的求解可利用求，但F为恒力；也可以利用F-l图像来求；变力的功一般应用动能定理间接求解。2.功率是指单位时间内的功，求解公式有，当时，即F与v方向相同时，P=FV。3.常见的几种力做功的特点重力、弹簧弹力，电场力、分子力做功与路径无关摩擦力做功的特点单个摩擦力（包括静摩擦力和滑动摩擦力）可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能的转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值，在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦物体间机械能的转移，还有机械能转化为内能。转化为内能的量等于系统机械能的减少，等于滑动摩擦力与相对路程的乘积。摩擦生热，是指动摩擦生热，静摩擦不会生热4.几个重要的功能关系重力的功等于重力势能的变化，即弹力的功等于弹性势能的变化，即合力的功等于动能的变化，即 重力之外的功（除弹簧弹力）的其他力的功等于机械能的变化，即一对滑动摩擦力做功等于系统中内能的变化，分子力的功等于分子势能的变化。典例精析题型1.（功能关系的应用）从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力为F恒定。则对于小球上升的整个过程，下列说法错误的是（ ） 小球动能减少了mgH小球机械能减少了FH小球重力势能增加了mgH小球加速度大于重力加速度g 解析：由动能定理可知，小球动能的减小量等于小球克服重力和阻力F做的功为（mg+F）H，A错误；小球机械能的减小等于克服阻力F做的功，为FH，B正确；小球重力势能的增加等于小球小球克服重力做的功，为mgH，C正确；小球的加速度，D正确。规律总结：功是能量转化的量度，有以下几个功能关系需要理解并牢记重力做功与路径无关，重力的功等于重力势能的变化滑动摩擦力（或空气阻力）做的功与路径有关，并且等于转化成的内能合力做功等于动能的变化重力（或弹力）以外的其他力做的功等于机械能的变化题型2.（功率及机车启动问题） 审题指导：1.在汽车匀加速启动时，匀加速运动刚结束时有两大特点牵引力仍是匀加速运动时的牵引力，即仍满足2.注意匀加速运动的末速度并不是整个运动过程的最大速度题型3.（动能定理的应用）如图所示，竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成，AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。求：（1）小物块与水平轨道的动摩擦因数解析：（1）小物块最终停在AB的中点，在这个过程中，由动能定理得 得 规律总结：应用动能定理要比动力学方法方便、简洁。只有应用动力学方法可以求解的匀变速直线运动问题，一般应用动能定理都可以求解。尽管动能定理是应用动力学方法推导出来的，但它解决问题的范围更广泛。针对典型精析的例题题型，训练以下习题 1. 如图，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动在此过程中，OA小球的机械能守恒B重力对小球不做功C绳的张力对小球不做功D在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少点拨：此题属于功能关系的应用。由于摩擦力做功，机械能不守恒，任一时间内小球克服摩擦力所做的功总是等于小球机械能的减少。转动过程重力做功，绳的张力总与运动方向垂直，不做功。此题选C。O/sm1F/N610321032. 如图是汽车牵引力F和车速倒数的关系图像，若汽车质量为2103kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s，则在车速为15m/s时汽车发动机功率为_W；该汽车作匀加速运动的时间为_s.点拨：功率及机场启动问题。由图知当v=15m/s时，F=4103N6104N,因此仍处在额定功率阶段，匀加速运动末速度，又v=at，F=6103N，解之得t=5s.2、（09年全国卷）20. 以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为A和 B和C和 D和