课件37张PPT。第一节 什么是抛体运动一、抛体运动
1．定义：将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在________作用下物体所做的运动叫做抛体运动．
2．物体做抛体运动的条件．
(1)有一定的________．
(2)只受________．重力初速度重力二、抛体运动的速度方向
1．速度的方向：质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向是在曲线这一点的________．
2．特点：做曲线运动的质点的________时刻发生变化，即速度时刻发生变化，因此曲线运动一定是________．
三、曲线运动的条件
当物体所受合力的方向与它的速度方向____________时，物体做曲线运动．不在同一直线切线方向速度方向变速运动一、抛体运动的特点
1．特点：(1)具有初速度；(2)只受重力作用．
当物体所受空气阻力与重力相比可忽略不计时，抛出物体的运动可视为抛体运动．
2．运动性质：由于物体只受重力作用，抛出物体的加速度a＝g恒定，因此抛体运动一定是匀变速运动．3．轨迹：直线或曲线．
(1)当物体的初速度竖直向上或向下时，物体做直线运动．
(2)当物体的初速度不在竖直方向上时，物体做曲线运动，并且抛体运动的轨迹总是向下弯曲．
4．速度方向．
(1)直线运动：物体的速度方向在竖直线上并与运动方向一致．
(2)曲线运动：物体的速度方向在其轨迹的各点的切线方向上，物体的速度方向时刻发生变化．小试身手对于抛体运动，以下说法正确的是( )
A．物体一定做曲线运动
B．物体一定做直线运动
C．物体可能做直线运动
D．物体可能做非匀变速运动C二、对曲线运动性质的理解
1．曲线运动的速度．
(1)曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向，就是质点从该时刻(或该点)脱离曲线后自由运动的方向，也就是曲线上这一点的切线方向．
(2)速度是一个矢量，既有大小，又有方向，假如在运动过程中只有速度大小的变化，而物体的速度方向不变，则物体只能做直线运动．因此，若物体做曲线运动，表明物体的速度方向发生了变化．2．曲线运动的性质．
(1)由于做曲线运动物体的速度方向时刻在变化，不管速度大小是否改变，因其矢量性，物体的速度在时刻变化，即曲线运动一定是变速运动．
(2)曲线运动是否是匀变速运动取决于物体的合外力情况．合外力为恒力，物体做匀变速曲线运动；合外力为变力，物体做非匀变速曲线运动．特别提醒：(1)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动．
(2)只要物体的合外力为恒力，它一定做匀变速运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动．三、对物体做曲线运动条件的理解
1．物体做曲线运动的条件．
(1)物体受到的合外力方向与其运动方向不在一条直线上时，物体做曲线运动．
(2)根据牛顿第二定律，物体的加速度方向与其合外力方向一致．因此物体做曲线运动的条件还可以表述为：物体的加速度方向与它的运动方向不在一条直线上．
(3)若物体的合外力(或加速度)方向与它的运动方向在一条直线上，物体做直线运动． 2．物体做直线运动与做曲线运动的比较.特别提醒：在曲线运动中，合力方向与速度方向的夹角小于90°，物体做加速运动；两方向的夹角大于90°，物体做减速运动，两方向夹角等于90°，则物体的速率不变． 什么是抛体运动 (双选)下面有关对抛体运动的认识，正确的是( )
A．任何抛体运动的加速度是恒定不变的
B．做抛体运动的物体速度方向是时刻变化的
C．做抛体运动的物体的速度必定是变化的
D．任何形式的抛体运动都是曲线运动解析：抛体运动加速度恒为重力加速度必是变速运动，选项A、C正确．竖直下抛是直线运动，速度方向不随时间变化，选项B、D错误．
答案：AC变式训练1．(双选)关于抛体运动，下列说法正确的是( )
A．将物体抛出的运动就是抛体运动
B．将物体抛出后加速度不变的运动即为抛体运动
C．将物体抛出后物体只在重力作用下的运动即为抛体运动
D．在月球上将物体抛出后物体的运动即为抛体运动CD曲线运动的速度 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是( )
A．速率 B．速度
C．合外力 D．加速度解析：曲线运动的速度大小可能不变，所以速率可能不变，选项A错误；而做曲线运动物体的速度方向时刻变化，所以速度一定改变，B正确；曲线运动可能是匀变速运动，即加速度不变，由牛顿第二定律可知，合外力可能不变，选项C、D错误．
答案：B
思维总结：本题考查的是曲线运动的特点，要理解清楚速度、加速度的矢量性及速度、加速度变化的特征．变式训练2．(双选)关于曲线运动，下列说法中正确的是( )
A．任何曲线运动都是变速运动
B．任何变速运动都是曲线运动
C．曲线运动在某点处的速度方向在该点的切线方向上，因而速度方向是变化的
D．加速度变化的运动必定是曲线运动AC物体做曲线运动的条件 (双选)质点沿轨道AB做由A到B的曲线运动，下图中可能正确地表示质点在C处的加速度的是( )解析：根据曲线运动的合外力(加速度)方向总指向曲线弯曲的内侧，可知B、C都有可能．
答案：BC
思维总结：轨迹的切线方向表示质点的速度方向，并不是质点的加速度方向．加速度的方向是物体受到的合外力方向，而做曲线运动的合外力方向总是指向曲线的弯曲方向，所以加速度方向总是指向曲线弯曲方向一侧．变式训练3．质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，则质点( )
A．一定做匀变速运动
B．一定做直线运动
C．一定做非匀变速运动
D．一定做曲线运动A基础达标1．(双选)将一小石块从手中抛出，关于小石块的运动轨迹，下列说法中正确的是( )
A．可以是直线 B．可以是曲线
C．可以是圆周 D．都有可能AB2．关于曲线运动，下列说法中正确的是( )
A．曲线运动一定是变速运动
B．变速运动一定是曲线运动
C．曲线运动一定是变加速运动
D．匀速运动可能是曲线运动A3．(双选)对曲线运动中速度的方向，下列说法正确的是( )
A．在曲线运动中，质点在任一位置的速度方向总是与这一点的切线方向相同
B．在曲线运动中，质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向
C．旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故水滴速度方向不是沿其切线方向
D．旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故水滴速度方向总是沿其轨迹的切线方向AD4.如右图所示，小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动，受到磁极的作用力沿曲线运动到D点，由此可判断出( )
A．磁极在A点，是N极
B．磁极在C点，可能是N极
C．磁极在C点，可能是S极
D．磁极在B点，可能是N极，也可能是S极D5．做曲线运动的物体在运动过程中，下列说法正确的是( )
A．速度大小一定改变 B．加速度大小一定改变
C．速度方向一定改变 D．加速度方向一定改变解析：做曲线运动的物体的速度方向时刻在改变，但速度大小不一定变化，A错C对．曲线运动的加速度可能恒定不变，即大小、方向均不变，也可能是变化的，即加速度的大小、方向都有可能变化，B错D错．
答案：C6．关于抛体运动下列说法不正确的是( )
A．抛体运动一定是曲线运动
B．抛体运动一定是匀变速运动
C．抛体运动可以是直线运动
D．抛体运动的初速度一定不为零解析：抛体运动有一定的初速度且只受重力作用，具有恒定的加速度，是匀变速运动，故B、D正确；抛体运动可以是直线运动也可以是曲线运动，故A错误，C正确．
答案：A能力提升7．下列说法中正确的是( )
A．速度方向发生变化的运动不一定是曲线运动
B．速度变化的运动必定是曲线运动
C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D．加速度变化的运动必定是曲线运动解析：曲线运动的特点之一是速度方向时刻发生改变，但速度的方向只在某一时刻改变，如沿光滑斜面向上滚动的小球，到最高点时，速度方向改变，但小球的运动轨迹是直线，故A正确；速度变化包含三种情况：一是仅速度大小变化，二是仅速度方向变化，三是速度大小、方向均发生变化．若只是速度大小发生变化，则物体做直线运动，B错；不管加速度是否恒定，只要加速度方向与速度方向不在同一直线上，物体就做曲线运动，反之，物体就做直线运动，故C、D错．
答案：A8．(双选)关于曲线运动，下列说法正确的是( )
A．曲线运动是一种变速运动
B．做曲线运动的物体受的合外力一定不为零
C．做曲线运动的物体所受合力一定是变化的
D．曲线运动不可能是一种匀变速运动AB 9．若已知物体的速度方向和它所受合力的方向，如下图所示，可能的运动轨迹是( )解析：物体做曲线运动时，速度沿曲线的切线方向，合力与速度方向不共线，且指向曲线的凹侧，运动轨迹夹在合力方向与速度方向之间，故A、C、D错误，B正确．
答案：B10．做曲线运动的物体，在其轨迹曲线上某一点的加速度方向( )
A．为通过该点的曲线的切线方向
B．与物体在这一点时所受合外力方向垂直
C．与物体在这一点的速度方向一致
D．与物体在这一点的速度方向的夹角一定不为零解析：曲线上某点的切线方向为速度方向，因为物体做的是曲线运动，速度与合外力不在同一直线上，所以加速度方向肯定不是切线方向，与切线方向一定有个不为零的夹角，A、C错D对．加速度方向即合外力方向，B错．
答案：D11.电动自行车绕如下图所示的400米标准跑道运动，车速表指针一直指在36 km/h处不动．则下列说法中不正确的是( )
A．电动车的速度一直保持不变
B．电动车沿弯道BCD运动过程中，车一直具有加速度
C．电动车绕跑道一周需40s，此40s内的平均速度等于零
D．电动车在弯道上运动时合外力方向不可能沿切线方向解析：速度是矢量，不仅有大小，还有方向．电动车运动过程中车速表指针一直指在36 km/h处不动，只能说明其速度大小保持不变，而运动过程中速度的方向在发生变化，故选项A错；经过弯道时，速度方向始终沿弯道的切线方向，在不断发生变化，也就具有加速度，方向指向弯道的内侧，故选项B正确；此加速度由电动车所受合外力提供，由牛顿第二定律可以推断，此合外力方向也必指向弯道内侧，而不可能沿切线方向，所以选项D正确；电动车绕跑道一周过程中位移为零，由平均速度概念可知，此过程中平均速度为零，所以选项C正确．故选A.
答案：A12．(双选)对曲线运动的速度，下列说法正确的是( )
A．速度的大小与方向时刻在变化
B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化
C．速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化
D．质点在某一点的速度方向是曲线上这一点的切线方向解析：做曲线运动的物体的速度方向时刻变化，而速度的大小可能变化，也可能保持不变，故A、B错误，C正确；速度的方向沿着运动轨迹的切线方向，D正确．
答案：CD感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件45张PPT。第二节 运动的合成与分解一、分运动与合运动
如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动共同产生的________，我们就把这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的________，这两个运动叫做这一实际运动的________．效果相同合运动分运动二、分运动与合运动的关系
1．运动的独立性．
一个物体同时参与两个运动，其中的任意一个分运动并不因为有其他分运动而有所改变，即两个分运动_______________________，这就是运动的独立性．
2．运动的同时性．
整体的合运动是各分运动决定的总体效果，物体________参与两个分运动构成合运动．合运动和分运动________开始，________结束，经历相等的时间．这就是运动的同时性．独立进行，彼此互不影响同时同时同时3．一个复杂的运动可以看成是____________________的合运动．几个独立进行的分运动三、运动的合成与分解
1．定义．
(1)运动的合成：已知分运动求________．
(2)运动的分解：已知合运动求________．
2．法则：遵循矢量运算法则——________________.
3．分运动与合运动的轨迹关系．
(1)两个分运动均为匀速直线运动，合运动是__________________．合运动分运动平行四边形定则匀速直线运动(2)两个分运动均为直线运动，一个为匀速直线运动，另一个为匀加速直线运动，若两个分运动不在一条直线上，则合运动为________运动．
(3)一些常见的________运动如抛体运动，往往可以分解为两个方向上的________，只要分别研究这两个方向上的________及________情况，就可以知道复杂的曲线运动的规律．曲线曲线直线运动受力 运动一、对合运动与分运动的理解
1．合运动与分运动的关系．
(1)独立性：一个物体同时参与两个分运动，其中的任一个分运动并不会因为有另外的分运动的存在而有所改变．即各分运动是互相独立、互不影响的．
(2)等时性：各个分运动与合运动总是同时开始、同时结束，经历的时间相等．因此知道了某一个分运动的时间，也就知道了合运动的时间，反之也成立．(3)等效性：各分运动合成起来和合运动相同，即分运动与合运动可以“等效替代”．
(4)同体性：合运动和它的分运动必须对应同一个物体的运动，一个物体的合运动不能分解为另一个物体的分运动．
2．合运动与分运动的判定方法．
在一个具体运动中判断哪个是合运动，哪个是分运动的关键是弄清物体实际发生的运动是哪个，则这个运动就是合运动．物体实际发生的运动一般就是相对于地面发生的运动，或者说是相对于静止参考系的运动．如下图所示的小车M在水平向右匀速运动(速度为v2)的同时，又匀速向上(速度为v1)提起重物A，则重物A同时参与了两个运动(分运动)：相对于小车M的竖直向上的匀速(速度为v1)运动和随小车M水平向右的匀速(速度为v2)运动．重物相对于地面则以速度v(v是v1和v2的矢量和)做匀速运动，就是所谓“物体实际发生的运动”，即合运动．3．合运动与分运动的求解方法．
不管是运动的合成还是分解，其实质是对运动的位移s、速度v和加速度a的合成与分解．因为位移、速度、加速度都是矢量，所以求解时遵循平行四边形定则．二、两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断
1．合运动性质的判断．2．合运动轨迹的判断．
看合速度与合加速度的方向关系3．两直线运动合成时，其合运动性质与轨迹的几种情况．小试身手两个初速度不为零的互成角度的匀速直线运动的合成，关于合运动的说法正确的是( )
A．一定是直线运动
B．一定是曲线运动
C．可能是直线运动也可能是曲线运动
D．方向一定与某一分运动平行A三、小船渡河问题
设河的宽度为d，船在静水中的速度为v船，水流的速度为v水，下面从两个角度分析船渡河问题．1．渡河时间t.
(1)渡河时间t的大小取决于河岸的宽度d及船沿垂直河岸方向上的速度的大小，即t＝ .2．渡河位移最短．
求解渡河位移最短问题，分为两种情况：(1)若v水A．合运动的速度一定大于分运动的速度
B．分运动的位移一定小于合运动的位移
C．合运动的时间等于各分运动的时间之和
D．组成合运动的各个分运动具有独立性解析：运动的合成遵循平行四边形定则或三角形定则．两个分速度间的夹角变大，合速度会变小．夹角小到一定值时合速度可以大于任一分速度；夹角大到一定值时，合速度可以小于任一分速度；一定夹角范围内，合速度可能大于某一分速度，而小于另一分速度．对速度如此，对加速度、位移也都如此．所以AB都错．依照合运动与分运动间的等效性、等时性和独立性可知C错，D对．
答案：D合运动的性质及轨迹类型 (双选)关于运动的合成，下列说法中正确的是( )
A．两个直线运动的合运动，一定是直线运动
B．两个直线运动的合运动，可能是曲线运动
C．两个互成角度的匀速直线运动的合运动，一定是匀速直线运动
D．两个互成角度的匀加速直线运动的合运动，一定是匀加速直线运动解析：因为两个匀速运动的合成，就是其速度的合成，其合速度的方向是确定的，等于两个分速度的矢量和，加速度为零，即合力为零，故一定是匀速直线运动，C对；至于A、D两个选项；两个分运动加速度可能不为零，则合加速度也可能不为零，其合速度也可能不为零，合加速度方向与合速度的方向不一定在同一直线上，既可能做曲线运动，也可能做直线运动，不是“一定”，而是“可能”．因此B正确，A、D错误．
答案：BC
思维总结：(1)v合与a合共线是直线运动，不共线是曲线运动．
(2)a合恒定是匀变速运动．变式训练1.如右下图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮．红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀加速向右运动，则蜡块的轨迹可能是( )
A．直线P B．曲线Q
C．曲线R D．无法确定B船渡河问题 河宽为d＝100 m，水流速度v1＝3 m/s，船在静水中的速度v2＝4 m/s，求：
(1)欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？最短时间内船的位移多大？
(2)欲使船航行位移最短，船应怎样渡河？渡河所用时间是多长？(2)欲使船航行距离最短，由于v2>v1，所以船的实际轨迹可以垂直河岸，船可以到达正对岸．最小位移为d＝100 m.如图(b)所示，设船头与上游河岸成θ角，思维总结：小船渡河问题，实际是两个匀速直线运动的合成，其合运动依然是匀速直线运动，其合成包括了速度和位移的合成．现实生活中这种合成很多．如下雨、刮风都与此类似．变式训练2．船在静水中的航速为v1，水流的速度为v2，为使船行驶到河正对岸的码头，则v1相对v2的方向应为( )C基础达标1．对于两个分运动，下列说法正确的是( )
A．合运动的速度一定大于两分运动的速度
B．合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度
C．合运动的方向就是物体实际运动的方向
D．由两分速度的大小就可确定合速度的大小解析：速度是矢量，速度的合成遵循平行四边形定则，合速度是平行四边形的对角线，故合速度可大于两分运动的速度，也可小于两分运动的速度，故A、B均错．合运动是指物体的实际运动，故合运动的方向就是实际运动的方向，C正确．速度既然是矢量，那么只有已知两分速度的大小和方向，才能作出平行四边形进而求出合速度的大小，故D错．
答案：C2．(双选)下列说法正确的是( )
A．两个分运动互相影响，不能独立进行
B．合运动的时间一定比分运动的时间长
C．合运动和分运动具有等时性，即同时开始，同时结束
D．合运动的位移大小可能等于两个分运动的位移大小之和解析：两分运动之间是相互独立的，它们互不影响，能够各自独立进行，A错；由于合运动可以分解为物体“同时参与”的两个分运动，合运动与分运动是相互替代关系，且具有“同时性”，故B错误，C正确；又因合位移与分位移间遵循平行四边形定则，两分位移间夹角不同，则合位移的大小不同，两分位移方向相同时合位移的大小等于它们的大小之和，故D正确．
答案：CD3.某人游珠江，他以一定速度始终垂直河岸向对岸游去．江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是( )
A．水速大时，路程长，时间长
B．水速大时，路程长，时间短
C．水速大时，路程长，时间不变
D．路程、时间与水速无关解析：此人垂直河岸速度不变，因此过河时间不变；但水速越大，合速度与河岸夹角越小，路程越长，故C正确．
答案：C4.如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车 A，小车下装有吊着物体B的吊钩，在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离以 表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度)规律变化，则物体B做（ ?）?? A．速度大小不变的曲线运动?
? B．速度大小增加的曲线运动?
? C．加速度大小、方向均不变的曲线运动?
? D．加速度大小、方向均变化的曲线运动?
解析：物体B参与了两个方向上的运动：在水平方向上和小车A以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动；在竖直方向上，由于A、B之间的距离以d=H- (SI)规律变化，所以物体与地面间的竖直距离关系式为s= = ×a× ,所以物体在竖直方向上以4m/ 的加速度做匀加速直线运动，则物体做加速度大小、方向均不变的曲线运动，且速度不断地在增加，故正确答案为B、C.?
答案：BC5．(双选)船在静水中的速度保持5 m/s不变，水流的速度恒为3 m/s，则河岸上的人看到船的实际速度大小可能是( )
A．1 m/s B．3 m/s
C．5 m/s D．10 m/sBC 6．炮筒与水平方向的夹角为45°，炮弹从炮筒射出时速度大小为800 m/s，求炮弹射出时在竖直方向和水平方向的分速度大小．能力提升7.(双选)一只船在静水中的速度是3 m/s，它要横渡一条30 m宽的河，流水速度为4 m/s，下列说法正确的是（??）?
?A. 这只船不可能到达正对岸?
?B. 这只船对河岸速度一定是5 m/s??
?C. 过河时间可能是6 s??
?D. 过河时间可能是12 s?? 解析：如下图所示，要使船到达正对岸，必须使合速度垂直河岸， ?，但本题中由于? ,所以合速度不可能垂直河岸，船不可能到正对岸，A正确.? 的方向是任意的，由平行四边形定则，船对岸的合速度范围为 ,只有当 垂直于河岸时，合速度 ，所以B错误.
由图可知，渡河时间 即 垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间为 ,所以C不可能，D可能.正确答案为AD.?
答案： AD 8.(双选)有a、b两个分运动，它们的合运动为c,则下列说法正确的是（??）?
? A．若a、b的轨迹为直线，则c的轨迹必为直线?
? B．若c的轨迹为直线，则a、b必为匀速运动?
? C．若a为匀速直线运动，b为匀速直线运动，则c必为匀速直线运动?
? D．若a、b均为初速度为零的匀变速直线运动，则c必为匀变速直线运动? 解析：a、b两个分运动的合初速度与合加速度如果共线,则合运动c必为直线运动，如果不共线，则合运动c必为曲线运动，A错误；若c为直线运动，a、b可能为匀速运动，也可能为变速直线运动，但a、b的合初速度与合加速度必共线，B错误；两个匀速直线运动的合运动必为匀速直线运动，C正确；两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动必为初速度为零的匀加速直线运动，D正确.
答案：CD? 9.（2013·广州二模）塔式起重机模型如图（a），小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起.图（b）中能大致反映Q运动轨迹的是（ ）? 解析：物体Q参与两个方向运动：水平方向匀速运动、竖直向上匀加速运动，加速度方向竖直向上，合运动的轨迹为B图，正确答案是B.
答案：B 10.如下图所示，货车正在以0.1m/ 的加速度向右启动.同时，一只壁虎以 =0.2 m/s的速度在车壁上向上匀速爬行.试求：?（1）经过2s时，地面上的人看到壁虎的速度的大小；
（2）经过2s时，壁虎相对地面发生的位移的大小；壁虎做直线运动还是做曲线运动？??解析：（1）沿车运动方向：
壁虎做曲线运动.感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件33张PPT。第三节 竖直方向的抛体运动一、竖直下抛运动和竖直上抛运动的比较向下重力竖直重力竖直向下重力竖直向上重力（续上表）匀加速直线运动gg（续上表）v0＋gt向下的匀速直线运动与自由落体运动的合运动vt＝v0－gt向上的匀速直线运动自由落体运动 二、竖直上抛运动的基本特点
1．上升到最高点的时间：t＝________.
2．上升的最大高度：h＝________.
3．上升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时间________，落回到抛出点的速度与抛出速度大小________、方向________．相等相等相反三、竖直上抛运动的处理方法
1．分段法：上升过程是初速度为v0、a＝________的匀减速直线运动，下落阶段是____________．
2．整体法：将全过程看作是初速度为v0、加速度是________的匀变速直线运动．匀变速直线运动的公式直接用于全过程．g自由落体运动g一、对竖直下抛运动的理解
1．条件：做竖直下抛运动的物体具有竖直向下的初速度v0，下落过程中只受重力作用．竖直向下抛出的物体，如果空气阻力与物体重力相比较很小时，阻力作用可以忽略，此时也可以把物体的运动看做是竖直下抛运动．
2．规律：竖直下抛运动是初速度v0向下、加速度为g的匀加速直线运动，其规律如下：vt＝v0＋gt，s＝v0t＋ ，＝2gs.3．运动的分解：(1)从运动的合成角度来分析，竖直下抛运动可以看做是速度为v0的竖直向下的匀速直线运动和自由落体运动的合运动．
(2)从v－t图象也可直观地看出：
如下图(甲)所示，在时间t内图象与坐标轴所围成的图形面积代表物体位移大小，显然可以分成两部分进行分析，下半部分为匀速运动图(乙)的特点v0t，上半部分为自由落体运动图(丙)的特点gt2/2.二、对竖直上抛运动的理解
运动条件：物体具有向上的初速度v0，且只受重力作用．竖直上抛运动是一种匀变速直线运动．
1．两种分析方法．
(1)分段处理．
①上升过程：匀减速直线运动，取向上为正方向．(2)整体处理：匀减速直线运动．取向上为正方向，则v0>0，a＝－g.2．竖直上抛运动的对称性．竖直下抛运动 一个人站在44 m的塔顶上以1 m/s的速度竖直向下扔出一小铁球，铁球出手时在塔顶上方1 m处，不计空气阻力，g＝10 m/s2，求：
(1)铁球下落到距塔顶3 m时的速度．
(2)铁球到达地面所用的时间．解析：(1)铁球下落的高度h＝(1＋3) m＝4 m(2)设铁球用时间t落地，由位移公式h′＝v0t＋ gt2
解得t＝2.9 s.
答案：(1)9 m/s (2)2.9 s
思维总结：竖直下抛运动就是一个初速度不为零的匀加速直线运动，只不过加速度为定值，可用匀变速直线运动的公式求解．变式训练1．从30 m高的楼顶处，以5 m/s的初速度竖直下抛一个小球，求经多长时间小球落地？落地时速度多大？(g取10 m/s2)答案：2 s 25 m/s 一个人站在一座很高的楼顶的边缘，将一物体以10 m/s的初速度竖直向上抛出．忽略空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2，求t＝3 s时物体的速度和位移．解析：解法一：分阶段处理．由以上数据可看出：t＝3 s时，物体已经处于下降过程中，且3 s时的速度大小为20 m/s；比较H＝5 m和h＝20 m可知，t＝3 s时物体运动到抛出点下方距抛出点Δh＝h－H＝15 m处．如右图所示．解法二：整体处理(设竖直向上为正方向)
将t＝3 s代入速度公式得：
vt＝v0－gt＝(10－10×3) m/s＝－20 m/s.
表明速度大小为20 m/s，方向竖直向下．
且s＝v0t－ gt2＝(10×3－ ×10×32 )m＝－15 m.
表明此过程发生的位移大小是15 m，方向竖直向下．变式训练2．气球下挂一重物以v＝10 m/s的速度匀速上升，当气球到达离地面h＝175 m高度处时，吊挂重物的细绳突然断裂，此后重物经过多长时间落回地面？落地时的速度多大？(空气阻力不计，g取10 m/s2)答案：7 s 60 m/s基础达标1．下列说法正确的是( )
A．竖直下抛运动是自由落体运动
B．竖直下抛运动的加速度大于重力加速度
C．竖直下抛运动是初速度不为零的匀变速直线运动
D．竖直下抛运动的速度与时间成正比解析：竖直下抛运动的初速度不为零，不是自由落体运动，A错误；竖直下抛运动只受重力作用，加速度为g且与速度同向，故B错误，C正确；竖直下抛运动的速度v＝v0＋gt，即v与t不成正比，D错误．
答案：C2．(双选)从匀速上升的气球上释放一物体，在放出的瞬间，物体相对于地面将具有( )
A．向上的速度 B．向下的速度
C．向上的加速度 D．向下的加速度AD3．做竖直上抛运动的物体在上升和下降过程中通过同一位置时，不相同的物理量是( )
A．速度 B．速率
C．加速度 D．位移解析：做竖直上抛运动的物体在上升和下降过程中通过同一位置时，位移大小、方向均相同，速度大小相等、方向相反，加速度均为g，故本题应选A.
答案：A4．一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动，在上升过程中最后1 s初的瞬时速度的大小和最后1 s内的位移大小分别为(g取10 m/s2)( )
A．10 m/s,10 m
B．10 m/s,5 m
C．5 m/s,5 m
D．由于不知道v0的大小，无法计算B5．竖直上抛运动的物体，到达最高点瞬间( )
A．速度为零，加速度为零
B．速度为零，加速度向上
C．速度为零，加速度向下
D．具有向下的速度和向下的加速度C6．关于竖直上抛运动，下列说法正确的是( )
A．上升过程是减速运动，加速度越来越小，下落过程是加速过程，加速度越来越大
B．上升时的加速度小于下落时的加速度
C．在最高点时，速度、加速度都为零
D．无论是上升过程还是下落过程，物体的加速度均为重力加速度解析：竖直上抛运动的物体仅受重力作用，其加速度为g保持不变，故A、B、C错误，D正确．
答案：D能力提升7．物体做竖直上抛运动，取初速度方向为正方向，则物体的v－t图象是下图中所示的哪一个( )D8．从同一高度同时以20 m/s的速度抛出两个小球，一球竖直上抛，另一球竖直下抛，g取10 m/s2，则它们落地的时间差为( )
A．3 s B．4 s C．5 s D．6 sB9．从某一高度竖直向上抛出一物体，在开始5 s内物体通过的路程为65 m(不计空气阻力)，其初速度可能为多少？(g取10 m/s2)解析：(1)设全过程上升
物体最小速度为50 m/s，其最小路程为125 m，故不可能全过程上升．
(2)上升到最高，变为下落．设上升时间t1，下落时间t－t1其中h1＋h2＝65 m，得t1＝2 s或3 s
可求得初速度v0＝gt＝20 m/s或v0＝30 m/s 10．从足够高处，以某一速度竖直向下抛出一物体，在忽略空气阻力的前提下，求物体在第9 s内和第4 s内的位移之差．(g取10 m/s2)感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件35张PPT。第四节 平抛物体的运动一、平抛运动
1．定义：将物体用一定的初速度沿________抛出，仅在________作用下物体所做的运动．
2．特点．
(1)物体只受到方向________的重力，加速度为______．
(2)物体的运动轨迹是________弯曲的曲线运动，其运动方向是________的．水平方向重力竖直向下g向下不断变化二、平抛运动的分解
1．分运动规律探究．
(1)利用平抛仪的探究．
①水平方向上运动性质的探究．
如下图，调整电磁铁C、D分别离轨道A、B出口水平线的高度相等，并同时释放．实验发现，两铁球总是________．相碰②竖直方向上的运动性质探究．
利用电磁铁C、E.保证两球的抛出点在同一水平线上，一小球从轨道A射出的同时，释放电磁铁E吸着的小球，实验发现，两者总是________落在下面的水平轨道上．同时(2)利用频闪照相进行探究．
①水平方向相等时间内水平距离________；
②竖直方向两球经过相等的时间，落到相同的________，如右图．
2．分运动的性质．
(1)水平方向上的分运动是________直线运动；
(2)竖直方向上的分运动是________运动．相等高度匀速自由落体三、平抛运动的规律
1．任一时刻t的位置坐标：
x＝________，y＝________.
平抛运动的轨迹是一条________．
2．任一时刻t的速度：
水平分速度：vx＝________.
竖直分速度：vy＝________.v0tgt抛物线v0一、对平抛运动的理解
1．物体做平抛运动的条件．
物体的初速度v0水平且不等于零，且它只受重力作用，两个条件缺一不可．
2．平抛运动的性质：加速度为g的匀变速曲线运动．3．平抛运动的特点．
(1)理想化特点：物理上提出的平抛运动是一种理想化的模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑重力作用，忽略空气阻力．
(2)匀变速特点：平抛运动的加速度恒定，始终等于重力加速度，这是平抛运动的特点．
(3)速度变化特点．由于平抛运动为匀变速曲线运动，其加速度恒为g，因此在平抛运动中速度的变化量Δv＝gΔt，由于g是常量，所以任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相等，方向竖直向下，即任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同，如下图所示．4．平抛运动的轨迹：由x＝v0t，为抛物线方程，其运动轨迹为抛物线．二、平抛运动的研究方法与规律
1．平抛运动的研究方法．
(1)由于平抛运动是匀变速曲线运动，速度、位移的方向时刻发生变化，无法直接应用运动学公式，因此，研究平抛运动问题时采用运动分解的方法．
(2)平抛运动一般分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动．
2．平抛运动的几个重要推论．平抛运动的性质 关于平抛运动，下列说法正确的是( )
A．平抛运动是非匀变速运动
B．平抛运动是匀速运动
C．平抛运动是匀变速曲线运动
D．平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的思路点拨：解答本题应注意以下三点：
(1)平抛运动的物体只受重力，加速度为g.
(2)平抛运动的物体速度与合外力不共线．
(3)平抛运动落地时水平速度为v0竖直速度为v⊥.
答案：C变式训练1．从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是( )
A．从飞机上看，物体静止
B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方
C．从地面上看，物体做平抛运动
D．从地面上看，物体做自由落体运动C平抛运动的规律如右图所示，在倾角为θ的斜面顶端P点以初速度v0水平抛出一个小球，最后落在斜面上的Q点，求小球在空中运动的时间以及P、Q间的距离．思路点拨：该题按如下思路分析：→→→变式训练2.以初速度v0水平抛出一个小球，最后垂直落在倾角为θ的斜面上，求小球在空中运动的时间．基础达标1．关于平抛运动的性质，以下说法中正确的是( )
A．变加速运动
B．匀变速运动
C．匀速率曲线运动
D．不可能是两个直线运动的合运动B2.如右图所示，用小锤打击弹性金属片，金属片将A球沿水平方向击出，同时B球被松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，用“听”来判断两球落地时刻的先后，多次改变小球距地面的高度和打击力度，重复这个实验，发现每次两球都同时落地，这说明( )A．平抛运动在水平方向的分运动是匀加速直线运动
B．平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
C．平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
D．平抛运动在竖直方向的分运动是匀速直线运动解析：根据本题的实验装置、实验操作及现象，不管小球距地面的高度多大，也不管打击力度多大，两球都同时落地，而B球做自由落体运动，故可判断A球在竖直方向的分运动是自由落体运动，故B对．
答案：B 3．一个物体以初速度v0水平抛出，经时间t，竖直方向速度大小也为v0，则t为( )A 4．如右图所示，气枪水平对准被电磁铁吸住的钢球，并在气枪子弹射出枪口的同时，电磁铁的电路恰好断开，钢球被释放自由下落，若不计空气阻力，则( )A．子弹总是打在钢球的上方
B．子弹总是打在钢球的下方
C．只有在气枪离电磁铁为一特定距离时，子弹才能击中下落的钢球
D．只要气枪离电磁铁的距离在子弹的射程之内，子弹一定能击中下落的钢球解析：如题图所示，子弹射出扣做平抛运动，在水平方向上为匀速直线运动，在竖直方向上为自由落体运动，而钢球在竖直方向上也是自由落体坛，即子弹与钢球在竖直方向上运动完全相同，可看做相对静止，故只要钢球在子弹的射程内，子弹相对于钢球做水平方向的匀速直线运动，必定能击中钢球．即选项D正确．若超出子弹的射程，结果是子弹还没碰到钢球时，子弹已经着地．
答案：D能力提升5．滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差为3.2 m．不计空气阻力，g取10 m/s.运动员飞过的水平距离为x，所用时间为t，则下列结果正确的是( )
A．x＝16 m，t＝0.50 s
B．x＝16 m，t＝0.80 s
C．x＝20 m，t＝0.50 s
D．x＝20 m，t＝0.80 s解析：做平抛运动的物体运动时间由高度决定，根据竖直方向做自由落体运动得t＝ ＝0.80 s．根据水平方向做匀速直线运动可知x＝v0t＝20×0.80 m＝16 m，B正确．
答案：B6．关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力)，以下说法正确的是( )
A．速度大的时间长 B．速度小的时间长
C．一样长 D．质量大的时间长解析：水平抛出的物体做平抛运动，由y＝ gt2得t＝ ，其下落的时间由下落的高度决定，从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，落到水平地面上的时间相同，A、B、C错误，C正确．
答案：C7．在一次飞越黄河的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地，已知汽车从最高点至着地点经历的时间约为1 s，忽略空气阻力，则最高点与着地点的高度差约为( )
A．8.0 m B．5.0 m C．3.2 m D．1.0 m 8.（2013·广州一模）（双选）如图，在同一竖直平面内，距地面不同高度的地方，以不同的水平速度同时抛出两个小球.则两球（ ）??A. 一定不能在空中相遇?
?B. 落地时间可能相等?
?C. 抛出到落地的水平距离有可能相等?
?D. 抛出到落地的水平距离一定不相等?
解析：平抛运动下落的高度决定时间，两球下落的高度不同，则下落的时间不同，同时抛出两个小球，两个小球一定不能在空中相遇.而水平距离还与平抛的初速度有关，从抛出到落地的水平距离有可能相等，正确答案是AC.?答案：AC9．甲、乙两站在高度不同的斜坡上分别水平抛出一物体，初速度之比为2:1，若它们的水平射程相等，则它们的抛出点离落点的高度之比为( )
A．1:2 B．1: C．1:4 D．4:110.为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破.飞机在河道上空高H处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标.求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小.(不计空气A阻力)? 解析：炸弹在竖直方向做自由落体运动， 水平方向匀速飞行，水平方向的位移 所以 据动能定理可得， 可以得到落地点的速度大小?感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件27张PPT。第五节 斜抛物体的运动一、斜抛运动
1．定义：将物体以一定的初速度____________，物体仅在________作用下所做的曲线运动．
2．特点．
(1)受力特点：仅受________，加速度为________．
(2)运动特点：斜抛运动是________曲线运动，轨迹是________．沿斜上方抛出重力重力g匀变速抛物线二、斜抛运动的研究方法
斜抛运动可以看成水平方向的____________和竖直方向上的____________的合运动．匀速直线运动竖直上抛运动三、斜抛运动规律
1．位置坐标．
在抛出后t秒末的时刻，物体的位置坐标为：
x＝__________，y＝_______________.
2．速度规律．
物体的速度分量为vx＝________，vy＝____________，速度的大小可由下式求得v＝________求得.
速度的方向与水平方向的夹角α由下式决定tan α＝____决定.v0cos θ·t v0sin θ·t－ gt2v0cos θv0sin θ－gt时间落地点的水平距离被抛出的地点落地四、射程、射高和飞行时间
1．射程：在斜抛运动中，从物体_____________到_________________，用符号X表示． .
2．射高：在斜抛运动中，从抛出点的水平面到物体运动轨迹最高点的高度，有符号Y表示． .
3．飞行时间；从物体被抛出到________所用的______，用符号T表示．T＝ .一、对斜抛运动的理解
1．受力特点：斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动，因此物体仅受重力，其加速度为重力加速g.
2．运动特点：物体具有与水平方向存在夹角的初速度，仅受重力，因此斜抛运动是匀变速曲线运动，其轨迹为抛物线．
3．速度变化特点：由于斜抛运动的加速度为定值，因此，在相等的时间内速度的变化大小相等，方向均竖直向下，故相等的时间内速度的变化相同，即Δv＝gΔt.4．对称性特点．
(1)速度对称：相对于轨道最高点两侧对称的两点速度大小相等，或水平方向速度相等，竖直方向速度等大反向(如右图)．(2)时间对称：相对于轨道最高点两侧对称的曲线上升时间等于下降时间，这是由竖直上抛运动的对称性决定的．
(3)轨迹对称：其运动轨迹关于最高点的竖直线对称．二、斜抛运动的规律及应用
1．将斜抛运动沿水平方向和竖直方向分解．
2．射高、飞行时间和射程(如图)．(2)射高、射程、飞行时间随抛射角变化的比较：特别提醒：(1)上表中表达式①②③只适用于抛出点和落地点在同一水平面上的情况．
(2)θ＝45°时，射程最大：sm＝ 时，射高最大，hm＝ .斜抛运动的性质物体做斜抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy(取向上为正)随时间变化的图线是图中的（ ）解析：斜抛运动的竖直分运动是竖直上抛运动，其运动的速度为先均匀减小到零，后反向又均匀增大，由于规定向上为正方向，故速度先为正，后为负，A正确．
答案：A变式训练1．(双选)做斜抛运动的物体( )
A．水平分速度不变
B．加速度不变
C．在相同的高度处有相同的速度
D．经过最高点时，即时速度为零AB斜抛运动的研究方法 足球运动员用一与水平面成30°的力将足球从地面踢出，足球在空中运动一段时间后着地，已知足球在空中飞行的时间约为2 s，忽略空气阻力，求：
(1)足球运动的初速度多大？
(2)最高点与着地点的高度差多少？
(3)足球飞行的最大距离是多少？ 解析：(1)设初速度为v0，则有思维总结：将斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，物体的飞行时间由竖直分运动决定，射程可由水平方向的匀速直线运动的规律求得，射高由竖直上抛运动的规律求得．基础达标1．斜抛运动可分解为( )
A．水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
B．水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动
C．水平方向的匀变速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D．沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动解析：若将斜抛运动按水平方向和竖直方向正交分解，两分运动分别为匀速直线运动和竖直上抛运动，故A、C错误，B正确；若沿初速度方向分解出一匀速直线运动，则另一分运动为竖直方向的自由落体运动，故D错误．
答案：B2．做斜抛运动的物体到达最高点时，下列哪些物理量为零( )
A．速度 B．水平分速度
C．竖直分速度 D．加速度C3．从炮口发射的炮弹在空中运动的轨迹为( )
A．严格的抛物线 B．圆弧
C．弹道曲线 D．以上说法都不对解析：炮弹在空中飞行时由于受空气阻力，所以其轨迹不是严格的抛物线，而是弹道曲线，故C正确．
答案：C4．下列有关斜抛运动的说法错误的是( )
A．斜抛运动中物体运动的加速度不变
B．斜抛运动中物体的运动速度不变
C．斜抛运动中物体水平方向的速度不变
D．斜抛运动中物体的机械能保持不变解析：斜抛运动中不计空气阻力，物体只受重力作用，物体在运动过程中机械能守恒，物体的加速度a＝g，A、D正确．物体在水平方向不受外力作用，做匀速运动．在竖直方向上只受重力作用，做竖直上抛运动，B错误，C正确．
答案：B5．关于斜抛运动，下列说法正确的是( )
A．是匀变速曲线运动
B．水平方向的分运动是匀加速直线运动
C．是非匀变速运动
D．竖直方向的分运动是匀速直线运动A6．关于斜抛运动，下列说法正确的是( )
A．飞行时间只与抛射角有关
B．射高只与初速度大小有关
C．射程随抛射角的增大而减小
D．以上说法都不对D7．一个棒球以38 m/s的速度与水平方向的仰角为37°被击出，(g取10 m/s)求：
(1)该球的飞行时间； (2)该球上升达到的最大高度；
(3)射程．能力提升感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件37张PPT。第一节 匀速圆周运动一、圆周运动
1．定义：质点的运动轨迹是圆的运动．
2．匀速圆周运动．
(1)定义：质点沿圆周运动在________的时间里通过的________相等的运动．
(2)运动特征：线速度的大小、角速度、周期、转速均______(填“改变”或“不变”)．相等圆弧长度不变二、描述匀速圆周运动的快慢
1．线速度．
(1)定义：线速度的大小等于质点通过的________跟通过这段弧长所用时间t的比值．
(2)公式：________.
(3)意义：描述做圆周运动的物体的________快慢．
(4)方向：物体在某一时刻或某一位置的线速度方向就是圆弧上该点的________方向．弧长sv＝s/t运动切线2．角速度．
(1)定义：在圆周运动中，质点所在半径转过的______和所用时间t的________，就是物体转动的角速度．
(2)公式：________.
(3)意义：描述物体绕圆心________的快慢．匀速圆周运动的角速度是不变的．
(4)单位：在国际单位制中，角速度的单位是________，符号为________．角度φ比值ω＝ φ/t转动弧度每秒rad/s3．周期．
(1)定义：做匀速圆周运动的物体，运动________所用的时间叫做周期．用T表示，单位是秒，符号是________．
(2)与频率关系：T＝________.
4．转速．
(1)定义：做匀速圆周运动的物体单位时间内转过的圈数称为转速n.
(2)单位：________(r/s)或________(r/min)．一周s1/f转/秒 转/分三、线速度、角速度、周期之间的关系
1．v与T关系：v＝________.
2．ω与T的关系：ω＝________.
3．v与ω的关系：v＝________.ωr2πr/T2π/T一、描述圆周运动的各物理量之间的关系
1．各物理量之间的关系．2．意义区别．
(1)线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢，但它们描述的角度不同，线速度v描述质点转动快慢，而角速度ω、周期T、转速n描述质点转动的快慢．
(2)要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的，线速度侧重于描述通过弧长快慢的程度，角速度侧重于描述质点转过角度快慢的程度．二、常见传动装置及其特点
1．同轴转动．
A点和B点在同轴的一个圆盘上，如图，圆盘转动时，它们的角速度、周期相同：ωA＝ωB，TA＝TB.2．皮带传动．
A点和B点分别是两个轮子边缘的点，两个轮子用皮带连起来，并且皮带不打滑，如图，轮子转动时，它们的线速度大小相同：vA＝vB，周期与半径成正比，角速度与半径成反比：3．齿轮传动．
A点和B点分别是两个齿轮边缘上的点，两个齿轮轮齿啮合．如图，齿轮转动时，它们的线速度、角速度、周期存在以下定量关系：小试身手下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是( )
A．是线速度不变的运动
B．是角速度不变的运动
C．是角速度变化的运动
D．是频率变化的运动B匀速圆周运动 一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( )
A．轨道半径越大线速度越大
B．轨道半径越大线速度越小
C．轨道半径越大周期越大
D．轨道半径越大周期越小解析：由v＝ωr可知，ω一定时，v与r成正比，A正确，B错误；由T＝ 可知，ω一定时，T一定，与r无关，C、D错误．
答案：A
思维总结：分析物体线速度、角速度、周期间关系的方法：
(1)描述物体做圆周运动的线速度、角速度、周期及半径四个量中若知道半径及其中的某一个量可求出另外两个，应用的公式为v＝ωr＝ .(2)分析线速度v、角速度ω、半径r间数值关系时，有如下三种情况．
①当半径r一定时，线速度v与角速度ω成正比．
②当角速度ω一定时，线速度v与半径r成正比．
③当线速度v一定时，角速度ω与半径r成反比．
如图所示：变式训练1.(双选)如图所示，一个圆环绕中心线AB以一定的角速度转动，下列说法正确的是( )
A．P、Q两点的角速度相同
B．P、Q两点的线速度相同
C．P、Q两点的角速度之比为 : 1
D．P、Q两点的线速度之比为 : 1AD描述匀速圆周运动的物理量间关系如图所示传动装置中B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径的关系是rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，求A、B、C三轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比．解析：A、B两轮通过皮带传动，皮带不打滑，则A、B两轮边缘的线速度大小相等，即
va＝vb或va:vb＝1:1 ①
由v＝ωr得ωa:vb＝rB:rA＝1:2 ②
B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，则B、C两轮的角速度相同，即ωb＝ωc或ωb:ωc＝1:1 ③
由v＝ωr得vb:vc＝rB:rC＝1:2 ④
由②③得ωa:ωb:ωc＝1:2:2由①④得va:vb:vc＝1:1:2.
答案：1:2:2 1:1:2
思维总结：传动装置中相关各量的基本关系：
(1)同一轮子上各质点的角速度关系：由于同一轮子上的各质点与转轴的连线在相同的时间内转过的角度相同，因此各质点角速度相同．
(2)不打滑的皮带传动装置，皮带上各点及轮边缘各点的线速度关系(或齿轮传动)：皮带上各点及轮边缘各点的线速度大小相等． 可巧记为：同一物体上各点角速度相同，不同物体传动边缘速度大小相等．变式训练2．如图所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于是面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是( )A．a、b和c三点的线速度大小相等
B．a、b和c三点的角速度相等
C．a、b的角速度比c的大
D．c的线速度比a、b的大B基础达标1．下列对于匀速圆周运动的说法中，错误的是( )
A．线速度不变的运动 B．角速度不变的运动
C．周期不变的运动 D．转速不变的运动解析：匀速圆周运动是角速度、周期、转速保持不变的运动，其线速度大小不变，方向时刻变化，A错误，B、C、D正确，因此选A.
答案：A2．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是( )
A．线速度大的角速度一定大
B．线速度大的周期一定小
C．角速度大的半径一定小
D．角速度大的周期一定小D3.如图为一种早期的自行车，这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了( )
A．提高速度
B．提高稳定性
C．骑行方便
D．减小阻力解析：这种老式不带链条的自行车，驱动轮在前轮，人蹬车的角速度一定的情况下，由线速度v＝ωr可知，前轮直径越大自行车的速度就越大，所以A正确．
答案：A4．关于角度速度和线速度，说法正确的是( )
A．半径一定，角速度与线速度成反比
B．半径一定，角速度与线速度成正比
C．线速度一定，角速度与半径成正比
D．角速度一定，线速度与半径成反比解析：由v＝ωr可知r一定时，v与ω成正比，A错误，B正确；v一定时，ω与r成反比，C错误；ω一定时，v与r成正比，D错误．
答案：B5．(双选)一个质点做匀速圆周运动时，它在任意相等的时间内( )
A．通过的弧长相等 B．通过的位移相等
C．转过的角度相等 D．速度的变化相等AC6.两个小球固定在一根长L的杆的两端绕O点做圆周运动，如下图所示，小球1的速度为v1，小球2的速度为v2，则小球2到转轴的距离是多少？能力提升7．(双选)做匀速圆周运动的物体( )
A．因相等时间内通过的弧长相等，所以线速度恒定
B．如果物体在0.1 s内转过30°，则角速度为300 rad/s
C．若半径r一定，则线速度与角速度成正比
D．若半径为r，周期为T，则线速度v＝2πr/T解析：线速度v＝l/t，反映质点沿圆弧运动的快慢程度，是矢量，大小恒定，方向沿圆弧切线方向，在不断地改变，故不能说v恒定．A错误；角速度ω＝φ/t，反映质点所在半径转动的快慢，国际单位为rad/s，B中ω＝ rad/s＝ rad/s，B错误；线速度与角速度的关系为v＝ωr，由该式可知，r一定时，v∝ω，C正确；物体运动一周的时间为T，由线速度的定义可知，v＝2πr/T，D正确．
答案：CD8．(双选)质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( )
A．线速度越大，周期一定越小
B．角速度越大，周期一定越小
C．转速度大，周期一定越小
D．圆周半径越小，周期一定越小9．(双选)甲、乙两物体分别做匀速圆周运动，如果它们转动的半径之比为1:5，线速度之比为3:2，则下列说法正确的是( )
A．甲、乙两物体的角速度之比是15:2
B．甲、乙两物体的角速度之比是10:3
C．甲、乙两物体的周期之比是2:15
D．甲、乙两物体的周期之比是10:310．做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时：
(1)线速度的大小；
(2)角速度的大小；
(3)周期的大小． 11．如右图所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮，A是主动轮，B是从动轮，它们的半径Ra＝2Rb，a和b两点在轮的边缘，c和d在各轮半径的中点，下列判断正确的有( )A．va＝2vb B．ωb＝2ωa
C．vc＝va D．ωb＝ωc解析：边缘处va＝vb由v＝ω·r知ωb＝2ωa故A错，B正确；又ωa＝ωc，故va＝2vc，ωb＝2ωc，C、D错误.
答案：B感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件51张PPT。第二节 向 心 力一、向心力
1．定义：做匀速圆周运动的物体受到的方向沿半指向 ________的力．
2．作用效果：不改变质点速度的 ________，只改变速度的 ________.
3．方向：沿半径指向________，和质点运动的方向________，其方向时刻在改变．圆心大小方向圆心垂直4．实验与探究.5.大小：F＝________， F＝________.越大越大越大正比 正比正比mω2r二、向心加速度
1．定义：由向心力产生的指向________方向的加速度．
2．大小：a＝________，a＝________.
3．方向：与向心力方向________，始终指向________，时刻在改变．圆心ω2r v2/r一致圆心三、生活中的向心力
1．汽车在水平公路上转弯．
车轮与路面间的________提供向心力，即F＝m .
2．汽车在倾斜的路面上的转弯．
汽车恰好以速度v行驶时，重力和__________的合力充当向心力，即mgtan θ＝m (R为弯道半径，θ为倾斜的角度)．地面支持力静摩擦力一、对向心力的理解
1．向心力的来源：向心力是根据力的作用效果命名的．可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，可以是某几个力的合力，也可以是某个力的分力．
2．向心力的大小．3．对公式的理解．
(1)向心力公式既适用于匀速圆周运动，也适用于非匀速圆周运动．
(2)向心力公式具有瞬时性，即式中各量对应同一时刻．
(3)当m、ω一定时，由F＝mrω2知F∝r；当m、v一定时，由
特别提醒：(1)在匀速圆周运动中，物体所受的合外力一定指向圆心，充当向心力，非匀速圆周运动的合外力不指向圆心，合外力沿半径方向的分力为向心力．(2)任何情况的圆周运动，向心力的方向一定指向圆心，向心力是做圆周运动的物体需要的一个指向圆心的力，而不是物体又受到一个新的力．
二、向心加速度
1．向心加速的物理意义．
向心加速是描述速度方向改变快慢的物理量．向心加速度由于速度的方向改变而产生，线速度的方向变化的快慢决定了向心加速度的大小．2．向心加速度的公式．3．向心加速度与半径的关系．(1)由a＝rω2，若角速度ω相同，则向心加速度与半径成正比，如图(a)所示； (2)由a＝ ，若线速度v相同，则向心加速度与半径成反比．如图(b)所示．4．非匀速圆周运动中的向心加速度．
匀速圆周运动中的向心加速度就是物体的实际加速度．而非匀速圆周运动中，向心加速度是物体的加速度在指向圆心方向上的分量．
特别提醒：(1)向心加速度的方向时刻改变，匀速圆周运动是一种变加速运动．
(2)在非匀速圆周运动中，向心加速的公式仍适用，但要注意公式中各量对应同一时刻．三、生活中的圆周运动
1．汽车在倾斜路面上转弯．
(1)向心力来源：重力mg和支持力N的合力F提供向心力，即mgtan θ＝m .
其中R为弯道半径，θ为倾斜的角度．
(2)分析讨论：当弯道半径R，倾角θ一定时．2．圆锥摆运动．
(1)运动特点：如图所示在水平面内做匀速圆周运动．
(2)向心力分析：如图所示绳的拉力和重力的合力(或者说绳的拉力在水平方向的分力)提供向心力．F＝mgtan θ.向心加速度：a＝gtan θ.四、竖直面内的圆周运动
1．绳或圆轨道内侧约束物体的圆周运动．
如图所示细绳系着的小球或在圆轨道内侧运动的小球，当它们通过最高点时，2．在轻杆或管的约束下的圆周运动．
如图杆和管对物体能产生拉力，也能产生支持力．当物体通过最高点时有N＋mg＝ ，因为N可为正(拉力)，也可以为负(支持力)，还可以为零，故物体通过最高点的速度可为任意值．(1)v＝0时，N＝－mg，为支持力．
(2)v＝ 时，N＝0，杆对物体无作用力．
(3)0＜v＜ 时，N＜0，杆对物体产生支持力，大小随速度的增大而减小．
(4)v＞ 时，N＞0，杆对物体产生拉力，大小随速度的增大而增大．特别提醒：竖直面内做圆周运动的物体在最高点
(1)最小速度：绳模型vmin＝ ；杆模型vmin＝0.
(2)绳只能提供拉力，杆既能提供拉力也能提供支持力．
向心力如图所示，在匀速转动的洗衣服机的圆桶内壁上有一衣物一起随桶转动且与桶壁保持相对静止．则衣物所受的向心力是由下列哪个力提供A．重力 B．静摩擦力
C．桶壁的支持力 D．滑动摩擦力解析：衣物做匀速圆周运动的圆面在过衣物所在位置的垂直于轴的平面内，圆心为与轴的交点．衣物受到重力、支持力和静摩擦力，重力和静摩擦力在竖直方向上不可能充当向心力，而支持力指向圆心，故支持力充当向心力，C正确．
答案：C变式训练1．(双选)如图所示，一小球用细线悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需向心力是( )A．绳的拉力
B．重力和绳的拉力的合力
C．重力和绳的拉力的合力沿绳方向的分力
D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力解析：小球受重力和绳的拉力两力的作用，沿绳方向有拉力和重力分量，此二力的合力指向圆心，是向心力．故A、B错误，C、D正确．
答案：CD向心加速度 关于质点做匀速圆周运动的说法正确的是( )
A．由ω＝v/r可知ω与r成反比
B．由ω＝2πn可知ω与转速n成正比
C．由a＝v2/r可知a与r成反比
D．由a＝ω2r可知a与r成正比解析：由ω＝v/r可知，只有在v大小一定时，ω与r才成反比，如v大小变化，ω与r不成反比．同理，只有在v大小一定时，a与r才成反比，如v大小变化，a与r不成反比．由于2π是常数，所以ω与转速n成正比．
答案：B
思维总结：当一个物理量与众多因素有关时，要表物理量和某一个因素的比例关系，必须是其他因素不发生变化．变式训练2．如图所示，两轮通过边缘接触，形成摩擦传动装置，设接触处无打滑形象．已知大轮O1的半径R是小轮O2半径r的2倍，A、B分别是大轮和上轮边缘上的两点，C点在大轮内且O1C＝r，则：
(1)vA:vB:vC＝__________.
(2)ωA:ωB:ωC＝__________.
(3)aA:aB:aC＝__________.生活中的圆周运动如图所示，质量为m的汽车在圆拱桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径为R，为了汽车安全过拱桥顶时的最大速度不得大于多少？如果桥能够承受的最大压力为车重的 ，求汽车安全过桥时，在桥的最高点时的速度范围．解析：选汽车为研究对象，汽车受到重力和桥对车的支持力，如右图所示．两个力的合力提供向心力、且向心力方向竖直向下，由牛顿第二定律可得由此式可知：车的速度越大，汽车对桥的压力越小．当速度增大到一定值v临时，汽车对桥面的压力N减小为零，汽车会脱离地面飞出桥面，做平抛运动． 令N＝0可得汽车桥顶时的最大速度不得超过思维总结：本题关键是弄清楚汽车在最高点时重力和支持力的合力提供向心力，并且合力即向心力必须竖直向下．mg变式训练C竖直面内的圆周运动 长为L的轻绳，其一端固定于O点，另一端连有质量为m的小球，它绕O点在竖直平面内做圆周运动．求：
(1)小球刚好到达最高点时的速度；
(2)小球到达最高点速度为2 时绳受到的拉力．思维总结：竖直平面内圆周运动的分析方法：
(1)明确运动的类型，是轻绳模型还是轻杆模型．
(2)明确物体的临界状态，即在最高点时物体具有最小速度时的受力特点．
(3)分析物体在最高点及最低点的受力情况，根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解．基础达标1．关于向心力的说法正确的是( )
A．物体由于做圆周运动而产生向心力
B．向心力不改变物体做圆周运动的速度大小
C．做匀速圆周运动的物体向心力是不变的
D．只要物体做圆周运动，它的合力一定指向圆心B2．匀速圆周运动中的向心加速度是描述( )
A．线速度大小变化的物理量
B．线速度大小变化快慢的物理量
C．线速度方向变化的物理量
D．线速度方向变化快慢的物理量解析：匀速圆周运动的线速度大小不变，方向变化，向心加速度描述的就是线速度方向变化的快慢，故A、B、C错误，D正确．
答案：D 3．(双选)一小球被一细绳拴着，在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，向心力速度为a，则( )4．一质量为m的小物块，由碗边滑向碗底，该碗的内表面是半径为R的圆弧且粗糙程度不同，由于摩擦力的作用，物块的运动速率恰好保持不变，则( )
A．物块的加速度为零
B．物块所受合力为零
C．物块所受合力大小一定，方向改变
D．物块所受合力的大小、方向均一定解析：由题意可知，物块沿碗内表面(半径为R的圆弧)做匀速圆周运动，由匀速圆周运动的特点知，物块所受合力及加速度均不为零，合外力即向心力，大小不变，方向时刻变化，始终指向圆心，所以C正确．A、B、C错误
答案：C5．关于质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )
A．线速度大，加速度一定大
B．角速度大，加速度一定大
C．周期大，加速度一定大
D．加速度大，速度一定变化快6．用长短不同、材料相同的细绳各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，则( )
A．两个小球以相同的速率运动时，长绳易断
B．两个小球以相同的角速度运动时，短绳易断
C．两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断
D．与绳子长短无关解析：由向心力公式F＝m ＝mω2r知，速率相同时，绳越长，r越大，小球所需向心力越小，拴球的绳越不易断，A错；角速度相同时，绳越长，r越大，小球的圆周运动所需向心力越大，拴球的绳越容易断，B、D错，C对．
答案：C能力提升7．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小．图中分别画出汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是( )解析：汽车沿曲线运动，转弯时所受合力应指向运动轨迹的凹侧，A、D错误；由于汽车速度减小，所受合外力与速度方向的夹角应为钝角，汽车由M向N行驶，速度方向沿轨迹切线方向，故B错误，C正确．
答案：C8．(双选)如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度使它在竖直平面内做圆周运动，图中a，b分别表示小球运动轨迹的最低点和最高点，则细杆对小球的作用力可能是( )
A．a处为拉力，b处为拉力
B．a处为拉力，b处为支持力
C．a处为支持力，b处为拉力
D．a处为支持力，b处为支持力9.一个物体从内壁粗糙的半球形碗边下滑，在下滑的过程中由于受摩擦力的作用，物体的速率恰好保持不变，如图所示，下列说法正确的是( )
A．物体所受的合外力为零
B．物体所受的合外力越来越大
C．物体所受的合外力大小不变，方向时刻在改变
D．物体所受的向心力等于零C10．如图所示，有一绳长为l，上端固定在滚轮A的轴上，下端挂一质量为m的物体，现滚轮和物体一起以速度v匀速向右运动，当滚轮碰到固定的挡板B突然停止的瞬间，绳子拉力大小为多少？解析：当滚轮碰到固定挡板突然停止时，物体m的速度仍为v，绳子对物体的拉力产生突变，与重力的合力的提供向心力，由牛顿第二定律得：11．有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动，当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系．解析：对座椅受力分析，由向心力公式
F＝mω2r得
mg tan θ＝mω2(r＋Lsin θ)感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件34张PPT。第三节 离心现象及其应用一、离心现象
1．定义：做圆周运动的物体，逐渐________的现象．
2．条件：物体所受合外力________或不足以提供圆周运动所需的________．远离圆心突然消失向心力二、离心现象的应用
1．应用：离心________、离心分离器、脱水桶、投掷链球．
2．危害与防止：车辆转弯时易出现交通事故，拐弯时应减少________．干燥器速度一、对离心运动的理解
1．离心运动的实质．
离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象，它的本质是物体惯性的表现．做圆周运动的物体，总是有沿着圆周切线飞出去的趋向，之所以没有飞出去，是因为受到向心力作用的缘故．2．离心运动的受力特点．
物体做离心运动并非受到“离心力”的作用，而是外力不足以提供向心力的结果，“离心力”根本就不存在，因为根本找不到“离心力”的施力物体．
3．合外力与向心力的关系(如下图)．(1)若F合＝mrω2或F合＝ ，物体做匀速圆周运动，即“提供”满足“需要”．
(2)若F合＞mrω2或F合＞ ，物体做半径变小的近心运动，即“提供过度”，也就是“提供”大于“需要”．
(3)若F合＜mrω2或F合＜ ，则外力不足以将物体拉回到原轨道上，而做离心运动，即“需要”大于“提供”或“提供不足”．
(4)若F合＝0，则物体沿切线方向做直线运动．二、离心现象的应用
1．常见几种离心运动对比图示：（续上表）2.离心现象的防止．
(1)减小物体运动的速度，使物体做圆周运动是所需的向心力减小．
(2)增大合外力，使其达到物体做圆周运动时所需的向心力．
(3)常见实例．
①汽车在公路上转弯处限速．在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的．如果转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力fmax，汽车将做离心运动而造成车体侧滑，因此在公路转弯处汽车必须限速．
②转动的砂轮、飞轮限速．
高速转动的砂轮、飞轮等，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高，砂轮、飞轮内部分子间的作用力不足以提供需的向心力时，离心运动会使它们破裂，甚至酿成事故．离心运动的特点关于离心运动，下列说法中正确的是( )A．物体突然受到离心力的作用，将做离心运动
B．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力突然变大时将做离心运动
C．做匀速圆周运动的物体，只要提供向心力的合外力的数值发生变化，就将做离心运动
D．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力突然消失或变小时将做离心运动解析：物体做什么运动取决于物体所受合外力与物体所需向心力的关系，只有当提供的向心力小于所需要的向心力时，物体做离心运动，所以做离心运动的物体并没有受到所谓的离心力的作用，离心力没有施力物体，所以离心力不存在．由以上分析可知D正确．
答案：D
思维总结：(1)物体做离心运动时易错误地认为物体受到了离心力的作用，其原因是误认为有向心力必有离心力，当物体受到所谓的“离心力”时，便做离心运动，对于该问题要清楚力和运动的关系，如，向心力突然消失时，物体将沿切线飞出，即保持匀速直线运动，这正是物体惯性的表现．所以离心运动的本质原因是物体的惯性，条件是向心力突然消失或不足以提供物体所需的向心力．
(2)易产生的另一个错误是误认为做离心运动的物体的运动轨道一定是直线，其原因是误认为物体做离心运动的“离心”指的是沿半径向外，只有做沿半径向外的直线运动才是“离心”运动．出现这一错误的原因还是没有从离心运动的本质——惯性的角度认识这一运动．变式训练1．一个做匀速圆周运动的物体，当实际提供的向心力小于其所需要的向心力mω2r时，则( )
A．将沿切线方向飞出做匀速直线运动
B．将做靠近圆心的曲线运动
C．将做远离圆心的曲线运动
D．将做平抛运动C离心运动的应用如图所示，A、B两个物体放在水平的旋转圆台上，动摩擦力因数均为μ，A的质量为2m，B的质量为m，A、B距转轴的距离分别为R和2R，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆台旋转并且转速增大时，哪个物体先开始滑动？求A、B将要滑动时圆台的角速度ωA和ωB分别为多少？变式训练2．下列说法中错误的是( )
A．提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干
B．转动带有雨水的雨伞，水滴将沿圆周半径方向离开圆心
C．为了防止发生事故，高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速
D．离心水泵利用了离心运动的原理B基础达标1．用绳子拴一个小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，当绳子突然断了以后，物体的运动情况是( )
A．沿半径方向接近圆心 B．沿半径方向远离圆心
C．沿切线方向做直线运动 D．仍维持圆周运动C2．半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一个小物体A，今给它一个水平的初速度v0＝ ，则物体将( )
A．沿球面下滑到水平面
B．先沿球面下滑一段，然后离开球面做斜下抛运动
C．按半径大于R的新的圆弧轨道做圆周运动
D．立即离开半球做平抛运动D3．(双选)做离心运动的物体，它的速度变化情况是( )
A．速度的大小不变，方向改变
B．速度的大小改变，方向不变
C．速度的大小和方向可能都改变
D．速度的大小和方向可能都不变CD4．(双选)为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”现象，可以.( )
A．增大汽车转弯时的速度
B．减小汽车转弯时的速度
C．增大汽车与路面间的摩擦
D．减小汽车与路面间的摩擦BC5．(双选)洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时( )
A．衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力
B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力
C．筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大
D．筒壁对衣物的摩擦力随转速的增大而增大AC6．物体做离心运动时，运动轨迹的形状为( )
A．一定是直线
B．一定是曲线
C．可能是直线也可能是曲线
D．可能是一个圆解析：离心运动是指合力突然变为零或合力不足以提供向心力时物体逐渐远离圆心的运动，若合力突然变为零，物体沿切线方向做直线运动，若合力比向心力小，物体做曲线运动，但逐渐远离圆心，故A、B、D错，C对．
答案：C能力提升7.在地球赤道上放一小物体，现假设地球对小物体的引力突然消失，则小物体相对地面将（??）?
?A. 水平向东飞去?
?B. 原地不动?
?C. 向上并渐偏向东方飞去?
?D. 向上并渐偏向西方飞去?
解析:小物体向心力突然消失，将沿切线飞去，做匀速直线运动，以地面为参照物，小物体将向上并渐偏向西方飞去，故D正确.
答案：D?8．下列关于匀速圆周运动的说法中正确的是( )
A．因为向心加速度的大小不变，故是匀变速运动
B．由于向心加速度的方向变化，故是变加速运动
C．用线系着的物体在光滑水平面上做匀速圆周运动，线断后，物体受到“离心力”作用而背离圆心运动
D．向心力和离心力一定是一对作用力和反作用力解析：匀速圆周运动是加速度大小不变方向时刻改变的运动，故A错误，B正确；向心力是物体做匀速圆周运动时受到的合力，“离心力”根本不存在，故C、D错误，选B.
答案：B9．在匀速转动的小型风扇扇叶上趴着一个相对扇叶静止的小虫，则小虫相对扇叶的运动趋势是( )
A．沿切线方向 B．沿半径指向圆心
C．沿半径背离圆心 D．无相对运动趋势解析：可由静摩擦力的方向判断运动趋势的方向，小虫受到静摩擦力做向心力，指向圆心，故小虫相对扇叶的运动趋势是沿半径背离圆心．故C正确．
答案：C10.如图所示，一质量为m的物块，在细线的拉力作用下，沿较大的光滑平面做匀速圆周运动，当细线突然断裂时( )
A．将沿切线方向做匀速直线飞出
B．将做靠近圆心的曲线运动
C．将做远离圆心的曲线运动
D．沿断裂时细线的方向向外匀速飞出解析：据题意，细线断裂后，物块所受合力为零，将沿速度的方向做匀速直线运动，故A正确，B、C、D错误
答案：A11．(双选)假定雨伞面完全水平，旋转时，其上一部分水滴甩出来，下面关于伞面上雨滴的受力和运动情况的说法中正确的是( )
A．越靠近转动轴的雨滴的向心加速度越小
B．雨滴离开雨伞时是沿半径方向离心而去的
C．雨滴离开雨伞后对地的运动为平抛运动
D．雨伞转得越快，雨滴落地的时间就越长解析：由公式a＝ω2r知A正确；水滴甩出后沿切线方向飞出，做平抛运动，故B错误，C正确；由t＝ 知水滴落地所用的时间一样，故D错误．
答案：AC12．下列哪些现象是为了利用物体产生离心运动( )
A．汽车转弯时要限制速度
B．转速很大的砂轮半径做得不能太大
C．在修建铁路时，转弯处内轨要低于外轨
D．工作的洗衣机脱水桶转速很大D感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件37张PPT。第一节 万有引力定律一、对天体运动的认识
1．地心说：________是宇宙的中心，是________的，太阳、月亮以及其他行星都绕________．
2．日心说：________是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕________运动．
3．局限性：都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的____________，而与丹麦天文学家第谷的观测数据不符．地球 静止地球运动太阳太阳匀速圆周运动 二、开普勒行星运动定律行星椭圆椭圆焦点相等的时间面积相等公转周期轨道半长轴正比三、万有引力定律
1．发现．
________在前人研究的基础上，经严密的推理运算和实践检验，提出了万有引力定律．
2．内容．
宇宙间任意两个有________的物体间都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成________，与它们间距离的平方成________．
3．数学表达式：F＝________，m1、m2分别是两物体的质量，r为两物体间的距离．G为________，英国科学家________最先利用扭秤测出：G＝___________N·m2/kg2.6.67×10－11牛顿质量正比反比引力常数卡文迪许一、对开普勒定律的理解1.开普勒第一定律又称轨道定律，它否定了行星轨道为圆形的说法，建立了正确的行星轨道理论，而且准确地给出了太阳的位置．并且开普勒第一定律告诉我们，尽管各行星的轨道不同，但它们的共同规律是：所有行星都沿椭圆轨道绕太阳运动，太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上．如右上图．2．开普勒第二定律又称面积定律，它告诉我们行星靠近太阳时速度增大，离太阳最近时速度最大；行星远离太阳时速度减小，离太阳最远时，速度最小．如右图．3．开普勒第三定律又称周期定律，它揭示了周期与轨道半径之间的关系，椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越大；反之，其公转周期越小．其中的比例常数与行星无关，只与太阳有关．该定律具有普遍性，将要学到的人造地球卫星也要涉及相似的常数，此常数与人造卫星无关，只与地球质量有关． 如下图．二、万有引力定律的理解(1)引力常量G：G＝6.67×10－11 N·m2/kg2；其物理意义为：引力常量在数值上等于两个质量都是1 kg的质点相距1 m时的相互吸引力．
(2)距离r：公式中的r是两个质点间的距离，对于均匀球体，就是两球心间的距离．2．万有引力定律适用的条件．
(1)万有引力定律适用于两个质点间的相互作用．
(2)一个均匀球体与球外一个质点间适用于该定律，其中r为球心到质点间的距离．3．对万有引力定律的理解.特别提醒：(1)任何物体间的万有引力都是同种性质的力．
(2)任何有质量的物体间都存在万有引力，一般情况下，质量较小的物体之间万有引力忽略不计，只考虑天体间或天体对附近或表面的物体的万有引力．三、万有引力与重力的关系
1．重力为地球引力的分力．如右图所示，设地球的质量为M，半径为R，A处物体的质量为m，则物体受到地球的吸引力为F，方向指向地心O，由万有引力公式得F＝G . 图中F1为物体随地球自转做圆周运动的向心力，F2就是物体的重力mg，故一般情况mg(1)重力与纬度的关系．
①在赤道上满足mg＝G －mRω2(物体受万有引力和地面对物体的支持力N的作用，其合力充当向心力，N的大小等于物体的重力的大小，ω为地球自转角速度)．
②在地球两极处，由于F向＝0，即mg＝G .
③其他位置物体的重力随纬度的增加而增大．开普勒定律 下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是（ ）?
?A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆?
?B．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆?
?C．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同?
? D．所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比? 解析：由开普勒第一定律知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．所以A正确，B错误．由开普勒第三定律知所有行星的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，故C、D错误．?
答案：A??万有引力定律 关于万有引力定律正确的说法是（ ）?
?A. 天体间万有引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反比?
?B. 任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比?
?C. 万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比?
?D. 万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用? 解析：由万有引力定律可知自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，故A、C、D错误，B正确．?
答案：B??变式训练1．要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法不可采用的是( )
A．使两物体的质量各减小一半，距离不变
B．使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变
C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D．使两物体间的距离和质量都减为原来的1/4D万有引力与重力假设火星和地球都是球体，火星的质量M火与地球的质量M地之比M火/M地＝p，火星的半径和地球的半径之比R火/R地＝q，求它们表面处的重力加速度之比． 解析：物体在火星或地球表面所受重力可以认为等于火星或地球对物体的万有引力，即mg＝思维总结：忽略星球自转带来的影响，星球表面上的物体的重力就等于万有引力．此题在求比例关系时，可先写出一般表达式，找出相关量间的正比、反比关系，如由g＝GM/R2得g∝M/R2，然后再求比值．变式训练2．已知地面的重力加速度为g，求距地面高度等于地球半径2倍处的重力加速度是多少？g基础达标1．关于万有引力，下列说法正确的是( )
A．万有引力只有在天体与天体之间才能明显表现出来
B．一个苹果由于其质量很小，所以它受的万有引力几乎可以忽略
C．地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力
D．地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近的解析：自然界中任何两个物体间都有相同的引力作用，故A错；苹果质量虽小，但由于地球质量很大，故引力不可忽略，B错；物体间的引力是相互的，由牛顿第三定律知此两力应等大，故C错，D选项正确．
答案：D2．(双选)对于引力常量G的理解，下列说法中错误的是( )
A．G是一个比值，大小为6.67×10－11，无单位
B．G的数值是由牛顿利用扭秤装置测定的，而不是人为规定的
C．G的测定使万有引力定律公式更具有实际意义
D．G的测定从某种意义上也能够说明万有引力定律公式的正确性AB3．(双选)下列关于万有引力定律说法正确的是( )
A．万有引力定律是卡文迪许发现的
B．万有引力定律是适用于质点间的相互作用
C．F＝G 中的G是一个比例常数，没有单位
D．两个质量分布均匀的球体，r是两球心间的距离解析：万有引力定律是牛顿发现的，A错误；万有引力定律适用于两质点间的相互作用，也适用于两个质量分布均匀的球体间的相互作用，r是两球心间的距离，B、D正确；引力常量G是一个常数，有大小，也有单位，C错误．
答案：BD4．行星绕恒星运动的椭圆轨道的半长轴R的三次方与周期T的平方的比值为常量，设 ＝k，则k的大小( )
A．只与恒星的质量有关
B．与恒星的质量及行星的质量有关系
C．只与行星的质量有关系
D．与恒星的质量及行星的速度有关系解析：根据开普勒定律，所有行星绕同一恒星运动均满足 ＝k，故k值只和恒星有关，A正确．
答案：A5.如图，两球的半径分别为r1和r2，且远小于r，而球质量分布均匀，大小分别是m1和m2，则两球间的万有引力大小为( )能力提升6．对于万有引力定律的数学表达式F＝G ，下列说法正确的是( )
A．公式中G为引力常量，是人为规定的
B．r趋近零时，万有引力趋于无穷大
C．m1、m2受到的万有引力总是大小相等，该关系与m1、m2的大小是否相等无关
D．m1、m2受到的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力解析：万有引力公式中引力常量G是由实验测定的，而不是人为规定的，所以A选项错；公式F＝G适用于可以看成质点的两物体间的引力的计算，当r趋于零时，上述适用条件已不存在，不能得出万有引力趋于无穷大的结论，故B选项错；两个物体间的万有引力是作用力和反作用力，分别作用在相互作用的物体m1和m2上，不可能是平衡力，所以C选项正确．
答案：C7．(双选)日心说被人们所接受的原因是( )
A．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题
B．以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星的运动的描述也变得简单了
C．地球是围绕太阳转动的
D．太阳总是从东面升起，从西面落下解析：人类认识天体运动的过程中，根据日常经验和观察，提出了“地心说”，当“地心说”无法对许多进一步观察到的天文现象做出解释时，“日心说”应运而生，并能解决有关的难题，从而使“日心说”被确定了．因为以太阳为中心能够解决人们所观测到的天文现象，而以地球为中心却不能解释，这是人们接受“日心说”的原因．C选项中“地球是围绕太阳运转的”是“日心说”的内容，并不是人们接受“日心说”的原因．
答案：AB 8．两个质量均为50 kg的人，在相距10 m时他们间的万有引力为________N，这引力大约是50 kg的人重力的________倍．9．地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，这个飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为多少？感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件43张PPT。第二节 万有引力定律的应用一、计算天体的质量
1．基本思路：行星绕太阳、卫星绕行星做匀速圆周运动的向心力是它们间的________提供．测量出环绕________和环绕半径r.
2．公式：G ＝mω2r＝________，可得中心天体的质量M＝__________. 万有引力 周期T4π2r3/GT2二、发现未知天体
1．被人们称为“笔尖下发现的行星”被命名为________．
2．海王星的发现和________的“按时回归”确立了万有引力定律的地位，也成为科学史上的美谈．海王星哈雷彗星三、人造卫星
1．牛顿的设想：如图所示，当________________________足够大时，物体将会围绕________旋转而不再落回地面，成为一颗绕地球转动的________．水平抛出物体的速度地球卫星万有引力mω2r四、三种宇宙速度最小7.911.2地球最小16.7一、天体质量和密度的计算
1．求天体质量的思路．
绕中心天体运动的其他天体或卫星做匀速圆周运动，做圆周运动的天体(或卫星)的向心力等于它与中心天体的万有引力，利用此关系建立方程求中心天体的质量．2．计算天体的质量．
下面以地球质量的计算为例，介绍几种计算天体质量的方法：
(1)若已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g，根据物体的重力近似等于地球对物体的引力，得mg＝GM地·mR2，解得地球质量为＝R2gG. 地M(2)质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动二、人造卫星的特点
1．卫星绕地球的轨道．
(1)若是椭圆轨道，地心是椭圆的一个焦点，其运动遵循开普勒定律．
(2)若是圆轨道，卫星所需的向心力由地球对它的万有引力提供，由于万有引力指向地心，所以卫星圆轨道的圆心必然是地心，即卫星绕地心做匀速圆周运动． (3)轨道平面：卫星的轨道平面可以跟赤道平面重合，也可以跟赤道平面垂直，也可以跟赤道平面成任意角度．轨道平面一定过地心，如下图．3．地球同步卫星．
(1)周期、角速度与地球自转周期、角速度相同，T＝24 h.
(2)轨道是确定的，地球同步卫星的运行轨道在赤道平面内．
(3)在赤道上空距地面高度有确定的值．
由万有引力提供向心力得三、发射速度、运行速度与宇宙速度的区别
1．发射速度：是指被发射物在离开发射装置时的初速度，要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度．
若发射速度大于7.9 km/s，而小于11.2 km/s，卫星将环绕地球做椭圆轨道运动．若发射速度大于等于11.2 km/s而小于16.7 km/s，卫星将环绕太阳运动．若发射速度大于等于16.7 km/s，卫星将飞出太阳系．2．运行速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度，当卫星“贴着”地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度，根据v＝ 可知，人造卫星距地面越高(即r越大)，运行速度越小．
3．宇宙速度：三个宇宙速度分别是指发射的卫星成为近地卫星、脱离地球引力和脱离太阳引力所需要的最小地面发射速度．4．第一宇宙速度的推导．
设地球质量为M，卫星质量为m，卫星到地心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的线速度为v，根据万有引力定律和牛顿第二定律得：
应用近地条件r≈R(R为地球半径)，取R＝6 400 km，M＝6×1024 kg，则：v＝ ＝7.9 km/s.
第一宇宙速度的另一种推导：
在地面附近，万有引力近似等于重力，此力提供卫星做匀速圆周运动的向心力．(地球半径R、地面重力加速度g已知)（ km/s）.什么是抛体运动假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T1，已知万有引力常量为G，则该天体的密度是多少？若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度又是多少？思维总结：(1)模型建立．
求解天体质量问题时，通常把卫星绕天体的运动视为匀速圆周运动，而万有引力就是卫星做匀速圆周运动时所需的向心力，当然根据题中的条件，也可以根据重力加速度求天体质量． (2)把万有引力定律和牛顿第二定律以及圆周运动的知识结合寻求求解天体质量所需要的已知量，即人造卫星问题 (2012年广东高考) (双选)如右图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2.若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的( )
A．动能大
B．向心加速度大
C．运行周期长
D．角速度小变式训练1．(双选)据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道．关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是( )
A．运行速度大于7.9 km/s
B．离地面高度一定，相对地面静止
C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等解析：由题中描述知“天链一号01星”是地球同步卫星，所以它的运行速度小于7.9 km/s，离地高度一定，相对地面静止．由于其运行半径比月球绕地球运行半径小，由ω ＝ 得其运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大．由于受力情况不同，由公式a＝rω2知向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小不相等．
答案：BC第一宇宙速度 我国于2010年10月1日成功发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥2号”．设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面．已知月球的质量约为地球质量的 ，月球的半径约为地球半径的 ，地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为( )
A．0.4 km/s B．1.8 km/s
C．11 km/s D．36 km/s变式训练2．(双选)关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是( )
A．它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度
B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度
C．它是能使卫星进入近地轨道的最小速度
D．它是能使卫星进入轨道的最大发射速度BC基础达标1．(多选)已知引力常量G，要计算地球的质量，还必须已知某些数据，现在给出以下各组数据，可以计算出地球质量的有( )
A．地球绕太阳运行的周期T和地球离太阳中心的距离R
B．月球绕地球运行的周期T和月球离地球中心的距离R
C．人造地球卫星在地面附近运行的速度v和运行周期T
D．地球半径R和地球同步卫星的BC2．(双选)下列说法正确的是( )
A．海王星是人们依据万有引力定律计算出其轨道而发现的
B．天王星是人们依据万有引力定律计算出其轨道而发现的
C．天王星运行轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道，其原因是由于天王星受到轨道外的其他行星的万有引力作用
D．以上均不正确AC3．人造卫星环绕地球运转的速率v＝ ，其中g为地面处的重力加速度，R为地球半径，r为卫星离地球中心的距离．下列说法正确的是( )
A．从公式可见，环绕速度与轨道半径的平方根成反比
B．从公式可见，把人造卫星发射到越远的地方越容易
C．上面环绕速度的表达式是错误的
D．以上说法都错误A 4．(双选)已知地球的质量为M，月球的质量为m，月球绕地球运行的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，则月球绕地球运转轨道处的重力加速度大小等于 ( )5．下列关于地球同步通信卫星的说法中，正确的是( )
A．为避免通信卫星在轨道上相撞，应使它们运行在不同的轨道上
B．通信卫星定点在地球上空某处，各个通信卫星的角速度相同，但线速度大小可以不同
C．不同国家发射通信卫星的地点不同，这些卫星轨道不一定在同一平面内
D．通信卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上能力提升6.（2013·深圳二模）（双选）北斗系列卫星定点于地球同步轨道，它们与近地卫星比较（ ）?
? A. 北斗卫星的线速度较大?
?B. 北斗卫星的周期较大?
?C. 北斗卫星的角速度较大?
?D. 北斗卫星的向心加速度较小? 解析：北斗卫星的轨道半径比近地卫星大，则北斗卫星的线速度、角速度、向心加速度都比近地卫星小，只有周期大，正确答案是B和D.
答案：BD7．(双选)一颗质量为m的卫星绕质量为M的行星做匀速圆周运动，则卫星的周期( )
A．与卫星的质量无关
B．与卫星的运行角速度成正比
C．与行星质量M的平方根成正比
D．与卫星轨道半径的 次方有关AD8．关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，以下判断正确的是( )
A．同一轨道上，质量大的卫星线速度大
B．同一轨道上，质量大的卫星向心加速度大
C．离地面越近的卫星线速度越大
D．离地面越远的卫星线速度越大9．探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比( )
A．轨道半径变小 B．向心加速度变小
C．角速度变小 D．线速度变小感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件42张PPT。第三节 飞 向 太 空一、飞向太空的桥梁——火箭
1．人造卫星的发射．
要成为地球的人造卫星，发射速度必须达到________km/s，要成为太阳的人造卫星，发射速度必须达到________km/s.7.911.22．发射卫星的火箭．
(1)原理：利用燃料燃烧向后急速喷出气体产生的________使火箭向前射出．
(2)组成：主要有壳体和燃料两部分．
(3)多级火箭：用几个火箭连接而成的火箭组合，一般为________级．反作用力三 二、遨游太空东方1号阿波罗哥伦比亚号神舟五号三、空间探测器
1962年美国的“________”探测器对金星进行了近距离的考察．
1989年美国的“伽利略号”木星探测器发射成功．
2003年美国的“________”与“________”火星探测器发射成功．勇气号 机遇号水手2号一、火箭与人造卫星
1．人造卫星．
人造卫星要进入飞行轨道必须有足够大的速度．速度达到7.9 km/s可进入绕地球飞行的轨道，成为人造地球卫星；速度达到11.2 km/s可成为太阳的人造卫星．
2．三级火箭．
(1)一级火箭最终速度达不到发射人造卫星所需要的速度，发射卫星要用多级火箭． (2)三级火箭的工作过程．火箭起飞时，第一级火箭的发动机“点火”，燃料燃尽后；第二级火箭开始工作，并自动脱掉第一级火箭的外壳，以此类推…… 由于各级火箭的连接部位需大量附属设备，这些附属设备具有一定的质量，并且级数越多，连接部位的附属设备质量越大，并且所需的技术要求也相当精密，因此，火箭的级数并不是越多越好，一般用三级火箭．二、空间探测器与卫星(或宇宙飞船)的变轨问题
1．空间探测器简介．
目前的载人航天还仅仅局限于地月系统．由于进行太空航行需要通过极长的距离，花费极长的时间，载人航行所需的技术条件要求极高，目前难以实现，因此进行深空探测，需要利用空间探测器．
1989年，美国宇航局发射“伽利略号”探测器飞行六年到木星，对木星进行了长达七年的考察，见证了“彗木大碰撞”的辉煌，向人们发回了许多宝贵资料．2003年6月与7月，美国的“机遇号”与“勇气号”火星探器分别成功发射，其中“机遇号”登火星后失去联系，“勇气号”于2004年1月登陆火星成功．
2．卫星(宇宙飞船)的变轨问题．
卫星(宇宙飞船)在运行过程中，中心天体对卫星(宇宙飞船的万有引力充当向心力．
当万有引力恰好提供向心力时，卫星(宇宙飞船)在原轨道上运动．当万有引力小于所需要向心力时，卫星(宇宙飞船)做远离中心天体的运动．
当万有引力大于所需要向心力时，卫星(宇宙飞船)做靠近中心天体的运动．航天技术中的力学问题(多选)如右图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆形轨道1，然后在Q点让火箭发动机点火加速使其沿椭圆轨道2运行，最后在卫星飞至远地点P时，再次让火箭发动机点火将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点．飞船在轨道1经Q点的速度为v1Q.飞船在轨道2经Q点的速度为v2Q、飞船在轨道2经P点的速度为v2P、飞船在轨道3经P点的速度为v3P、飞船在Q点的加速度aQ、飞船在P点的加速度为aP，以下关系式中正确的是( )
A．v1Q>v2Q B．v2Q>v2P
C．v2PaP思维总结：这是一个把卫星发射到预定轨道上去的情景模型，涉及了卫星的发射和运行中的线速度、向心加速度的基本知识，求解此类题目必须运用万有引力定律和匀速圆周运动的规律．要注意：①只有在圆周轨道上才是万有引力全部提供向心力；②卫星的椭圆轨道的半长轴与卫星到地心的距离是不同的．变式训练1.发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道．发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如右下图所示．这样选址的优点是，在赤道附近( )
A．地球的引力较大
B．地球自转线速度较大
C．重力加速度较大
D．地球自转角速度较大B卫星中的超重与失重 2005年10月12日9时，我国继成功发射“神舟五号”载人飞船之后，“神舟六号”双人飞船再次顺利发射升空，并绕地球飞行115.5小时后成功返回降落在预定位置．试回答以下几个问题．
(1)载人宇宙飞船在发射升空的过程中，宇航员处于________状态．若在距地面不太远的地点，飞船内的宇航员对座位的压力是他在静止时重力的4倍，则此时飞船的上升加速度为________．(2)载人飞船在发射升空时，如果宇航员保持直立姿态，他的心脏和血管会受到怎样的影响？宇航员应采取怎样的姿态最好？
(3)宇宙飞船的轨道舱是宇航员在轨道上进行科学实验的场所，在轨道舱里，下列哪些仪器不能使用( )
A．水银气压计 B．天平
C．摆钟 D．多用电表
E．弹簧秤 F．酒精温度计(4)飞船在预定轨道上运行时，宇航员处于完全失重状态，下列说法正确的是( )
A．宇航员不受重力作用
B．宇航员受力平衡
C．宇航员不受任何力作用
D．宇航员仍受重力作用解析：(1)在加速上升过程中，宇航员具有向上的加速度，受到的支持力大于重力，故处于超重状态；
对宇航员应用牛顿第二定律可得：N－mg＝ma，则a＝(N－mg)/m＝3g＝29.4 m/s2.
(2)在超重状态下，人的头部血液会流向下肢，抑制了血液向心脏和脑部的回流，心脏输血量减少，动脉血压降低，脑供血不足．轻则头晕、视物模糊、反应迟钝；重则丧失意识、失去控制操作仪器的能力．因此，在发射和降落时(超重阶段)宇宙员应采取的最佳姿态是仰卧．(3)飞船中能正常使用的仪器，其工作原理必须是与重力的作用无关的．
其中水银气压计是利用了水银的重力与大气压力相平衡而测量大气压的；天平是利用了砝码与待测物体的重力对天平横杆支点的力矩平衡而测量物体质量的；摆钟的摆动是由钟摆的重力沿切线方向上的分力导致．以上这三种仪器的工作原理均与重力有关，在超重与失重状态(天平是完全失重状态)下均不能正确地测量气压、质量和时间，因而不能使用．多用电表是运用电磁作用原理制作的；弹簧秤是依据胡克定律，根据弹簧的伸长量与所受外力成正比的原理测量力的大小；酒精温度计是利用酒精的热胀冷缩原理指示环境温度的，以上三种仪器均与重力作用无关，因此在超重、失重状态仍能正常使用(弹簧秤在此时虽不能测量重力但可测量其他的力)．
(4)飞船内的宇航员随飞船绕地球做圆周运动时当然受重力(即万有引力)的作用，只是重力全部提供了向心力，所以，他对支持面的压力或对悬线拉力为零，处于完全失重状态．故选项A、C错误，D正确．由于宇航员随同飞船一起做圆周运动，其合力即重力产生向心加速度，故宇航员受力不平衡，选项B错误．
答案：(1)超重 29.4 m/s2 (2)见解析 (3)ABC (4)D
思维总结：要明确分析卫星及其内载物体的超重、失重和完全失重的问题，与分析升降机中物体的超重、失重的原理完全相同．即：超重(失重)是指物体对支持面的压力或对悬线拉力大于(小于)重力的情形，完全失重是指物体对支持面的压力或对悬线拉力减为零的情形．超重时，物体具有向上的加速度；失重时，物体具有向下的加速度；完全失重时，物体向下的加速度等于所在位置的重力加速度．但不管超重还是失重，物体的重力并没有改变．变式训练2．太空舱绕地球飞行时，下列说法中错误的是( )
A．太空舱做圆周运动所需的向心力由地球对它的吸引力提供
B．太空人感觉舱内物体失重
C．地球对舱内物体无吸引力
D．太空舱内无法使用天平C基础达标1．关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是( )
A．第一宇宙速度又叫环绕速度
B．第一宇宙速度又叫脱离速度
C．第一宇宙速度跟地球的质量无关
D．第一宇宙速度跟地球的半径无关A2．(双选)人造卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体将( )
A．处于完全失重状态，所受万有引力为零
B．处于完全失重状态，但仍受到万有引力的作用
C．所受的万有引力就是维持它随卫星一起做匀速圆周运动所需的向心力
D．处于平衡状态，合外力为零BC3．2008年9月25日，我国成功发射了搭载3名宇航员的“神舟七号”飞船，在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小( )
A．等于7.9 km/s
B．介于7.9 km/s和11.2 km/s之间
C．小于7.9 km/s
D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间4．(双选)人们离开大气层，进行航天飞行所需的运载工具可以是( )
A．喷气式飞机 B．火箭
C．直升机 D．航天飞机解析：喷气式飞机和直升机必须依靠空气进行飞行，不能离开大气层，故不选A、C；火箭和航天飞机依靠自身携带的燃料，可以飞出大气层，故选B、D.
答案：BD5．人造卫星在太空绕地球运行时，若天线偶然折断，天线将( )
A．继续和卫星一起沿轨道运行
B．做平抛运动，落向地球
C．由于惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动
D．做自由落体运动，落向地球解析：折断后的天线与卫星具有相同的速度，天线受到地球的万有引力全部提供其做圆周运动的向心力，情况与卫星的相同，故天线仍沿原轨道与卫星一起做圆周运动，A对，B、C、D错．
答案：A能力提升6．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T.若要使它的周期变为2T，可能的方法是( )
A．R不变，使线速度变为
B．v不变，使轨道半径变为2R
C．轨道半径变为
D．无法实现7．“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下判断错误的是( )
A．天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比
B．两颗卫星的线速度一定相等
C．天体A、B的质量可能相等
D．天体A、B的密度一定相等 8.（2013·茂名二模）“天宫一号”绕地球的运动可看做匀速圆周运动，转一周所用的时间约90分钟.下列说法正确的是（??）?
? A. “天宫一号”离地面的高度比地球同步卫星离地面的高度小?
? B. “天宫一号”的线速度比地球同步卫星的线速度小?
C. “天宫一号”的向心加速度比地球同步卫星向心加速度大? D. 当宇航员刘洋站立于“天宫一号”内不动时，她受力平衡 解析：“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的半径比同步卫星小，则线速度、向心加速度都比同步卫星的大，刘洋站立于“天宫一号”内时，她随着“天宫一号”一起做圆周运动，有向心加速度，受力不平衡，正确答案是AC.
答案：AC9．宇宙飞船在半径为R1的轨道上运行，变轨后的半径为R2，R1>R2.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的( )
A．线速度变小 B．角速度变小
C．周期变大 D．向心加速度变大D 10．(双选)假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则( )感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件39张PPT。第一节 功一、怎样才算做了功
1．功的概念．
一个物体受到________的作用，并使物体在________上发生了一段________，就说这个力对物体做了机械功，简称功．
2．做功的两个不可缺少的因素．
________和物体________________________是做功的两个不可缺少的因素．力力的方向位移力 在力的方向上发生的位移二、如何计算功
1．功的计算公式．
(1)当恒力F的方向与位移s的方向一致时，力对物体所做的功W为：W＝________.
(2)当恒力F的方向与位移s的方向成某一角度α时，力F对物体所做的功W为，W＝________.即力对物体所做的功，等于_________________________________________的乘积．
功是一个________，只有________，没有________．FsFs cos α力的大小、位移的大小及力与位移夹角的余弦标量 大小 方向2．功的计算公式适用条件．
公式W＝F·scos α只适用于求________所做的功．
3．功的单位．
在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J.
焦耳的定义：1 J等于________的力使物体在力的方向上发生________的位移时所做的功．即1 J＝________.恒力1 N1 m1 N·m三、正功与负功
由功的公式W＝Fscos α可知：注：功是标量，虽有正负之分，但无方向；功的计算遵循代数运算法则．正 动力负 阻力四、几个力的总功
在计算功的问题中，有时需计算物体受的几个力所做的总功，由于功是标量，这几个力对物体所做的总功等于各力分别对物体所做的功的________．代数和一、功的正确理解
1．功的定义及其决定因素．
(1)功的基本概念：物体受到力的作用，并在力的方向上发生了位移，则此力就对物体做了功．
(2)功的决定因素：做功具有两个必不可少的决定因素：①做功的力；②物体在力的方向上的位移．力对物体是否做了功．只与这两个因素有关，并且功的大小等于力与物体在力的方向上的位移的乘积，而与其他因素，诸如物体运动的快慢，运动的性质、接触面是否光滑、物体质量的大小等均无关系．
2．公式W＝Fscos α的理解．
(1)F表示力的大小，s表示力的作用点相对于地面的位移的大小，当力的作用点的位移与物体的位移相同时，也常常说是物体相对于地面的位移大小，α表示力和位移方向间的夹角．(2)公式可以表达为W＝F·scos α，表达的意义是功等于沿力F方向的位移与力的乘积；公式也可以表达为W＝Fcos α·s，表达的物理意义是功等于位移与沿位移方向的力的乘积．
3．正功与负功及不做功的判定．
(1)根据力和位移方向间的夹角判定.(2)根据力和速度方向间的夹角判定．
当力的方向或速度方向变化时，可看力和速度的夹角大小，当F、v夹角为锐角时，F为动力，做正功；F、v夹角为钝角时，F为阻力，做负功；F、v夹角为直角时，F既不是动力，也不是阻力，不做功，此法多用于曲线运动中．
特别提醒：(1)公式W＝Fscos α仅适用于恒力做功的情况．
(2)功虽然有正负，但功是标量，它的正负不表示方向．二、总功及其求法
由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做功也是可以等效替代的，因此计算总功的方法有两种：
1．先求物体所受的合外力，再根据公式W合＝F合scos α求合外力的功．
2．先根据W＝Fscos α，求每个分力做的功W1、W2、…Wn，再根据W合＝W1＋W2＋…＋Wn，求合力的功．功的公式及正、负功 质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如下图所示，物体m相对斜面静止．则下列说法中不正确的是( )A．重力对物体m做正功
B．合力对物体m做功为零
C．摩擦力对物体m做负功
D．支持力对物体m做正功思路点拨：判断功的正负可以看力与位移方向的夹角情况．解析：物体的受力及位移如图所示．
支持力N与位移s的夹角α<90°，故支持力做正功，D正确．重力垂直位移，故它不做功，A错误．摩擦力f与s夹角β>90°，故摩擦力做负功，C正确．合力为零，合力不做功，B正确，故符合题意的选项为A.
答案：A变式训练1．用起重机将质量为m的物体匀速向上吊起一段距离，关于作用在物体上的力做功情况，下列说法中正确的是( )
A．拉力做负功，重力做正功，合力做功为零
B．拉力做正功，重力做负功，合力做正功
C．拉力做正功，重力做负功，合力做功为零
D．拉力做正功，重力不做功，合力做正功B总功的计算 如右下图所示，利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量m＝20 kg，斜面倾斜角θ＝37°，斜面的长度l＝2 m，货物与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，求货物从斜面顶端滑到底端的过程中(g取10 m/s2)：
(1)各力做的功分别是多少？
(2)合力做的总功为多少？解析：(1)斜面上的货物受到重力G、斜面支持力N和摩擦力f共三个力的作用．可以看出：三个力中重力和摩擦力对货物做功，而斜面支持力对货物没有做功．重力G对货物做功WG＝mglsin 37°＝20×10×2×0.6 J＝240 (J).
支持力做功WN＝0.摩擦力f对货物做负功，
Wf＝(μmgcos 37°)lcos 180°＝－0.2×20×10×0.8×2 J＝－64(J).
(2)解法一：合力做的总功为W＝WG＋WN＋Wf＝(240＋0－64) J＝176 (J).解法二：如下图所示，将重力G分解为与斜面平行的力F1和与斜面垂直的力F2，则F1＝mgsin 37°＝20×10×0.6(N)＝120 N，F2＝mgcos 37°＝20×10×0.8 ＝160 (N)，f＝μN＝0.2×160 N＝32 (N)`，所以F合＝F1－f＝88 (N)，所以W＝F合l＝88×2 J＝176(J).答案：240 J 64 J 176 J思维总结：判断作用在物体上的力做不做功，应抓住两点：一是这个物体是否发生了位移；二是位移是不是沿力的方向或在力的方向上有没有分量．
判断力对物体做正功还是做负功，常用的有两种方法：一是看力和位移间的夹角；二是看力和速度方向间的夹角．变式训练2．(双选)一质量为1 kg的物体被人用手匀速向上托高1 m，下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A．手对物体做功10 J
B．合外力对物体做功为10 J
C．物体克服重力做功10 J
D．手对物体做正功，且大于10 JAC基础达标1．下列关于做功的说法中正确的是( )
A．凡是受力作用的物体，一定有力对物体做功
B．凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功
C．只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功
D．只要物体受力，又在力的方向上发生了位移，则一定有力对物体做功解析：做功的两个必要条件是：力和物体在力的方向上的位移，也就是说，只有力或只有位移是不符合做功条件的，故A、B错误；若物体发生位移的同时，也受力的作用，当力与位移垂直时，此力并不做功，故C错，D对．
答案：D2．下列几种情况下力F都对物体做了功．
①水平推力F推着质量为m的物体在光滑水平面上前进了s；②水平推力F推着质量为2m的物体在粗糙水平面上前进了s；③沿倾角为θ的光滑斜面的推力F将质量为m的物体向上推了s，下列说法中正确的是( )
A．③做功最多 B．②做功最多
C．做功都相等 D．不能确定解析：题中所给三种情况下，推力F做的功均为Fs.C选项正确．
答案：C 3．如图所示的四幅图是小新提包回家的情景；小新对提包的拉力没有做功的是( )解析：据功的概念及功的两个因素可知，只有同时满足力及在力的方向上有位移两个条件时，力对物体才做功，A、C、D做功，B没有做功，选B.
答案：B4．(双选)如右下图所示，滑块A和B叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑．已知B与斜面体间光滑接触，则在A、B下滑的过程中，下列说法正确的是( )
A．B对A的支持力不做功
B．B对A的支持力做负功
C．B对A的摩擦力做正功
D．对A的摩擦力做负功BC5．(双选)一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，下列说法正确的是( )
A．合外力对物体不做功
B．地板对物体的支持力做正功
C．地板对物体的支持力做负功
D．重力对物体做负功解析：物体受重力、支持力作用，因物体加速上升，故支持力做正功，重力对物体做负功，B、D正确，C错误；加速度竖直向上，合外力方向向上，故合外力对物体做正功，A错．
答案：BD6．(双选)如右下图所示，重物P放在粗糙的水平板OM上，当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，下列说法中正确的是( )
A．P受到的支持力不做功
B．P受到的支持力做正功
C．P受到的摩擦力不做功
D．P受到的摩擦力做负功解析：摩擦力始终与P的速度垂直，不做功，支持力的方向始终与P速度同向，做正功．
答案：BC能力提升7．一物体在相互垂直的两个共点力F1、F2作用下运动，运动过程中F1对物体做功3 J，F2对物体做功4 J，则F1与F2的合力对物体做功( )
A．1 J B．5 J
C．7 J D．无法计算解析：F1与F2的合力做的功为F1、F2做功的代数和，即W＝W1＋W2＝7 J，C正确．
答案：C8.如右图所示，某力F＝10 N作用于半径R＝1 m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F做的总功应为( )
A．0 J B．20 π J
C．10 J D．20 J解析：把圆周分成无限个小圆弧，每个小圆弧可认为与力在同一直线上，故ΔW＝FΔs，则转一周中各小圆弧力F做功的代数和为W＝F×2πR＝10×2π J＝20π (J)，故B正确．
答案：B 9．(双选)如下图所示，物体放在粗糙的水平桌面上，当对它施加图A的拉力F，使它由静止发生位移s，与对它施加图B的推力F，使它由静止发生位移s，F与水平方向夹角均为a，则关于做功的下述说法中正确的是( )A．图B中F做功多
B．A、B中F做功相同
C．图B中克服摩擦力做功多
D．A、B中克服摩擦力做功相同解析：力F做功WF＝F·scos α，两图中F做功相同，A错、B对；由于摩擦力fA＝μ(mg－Fsin α)，fB＝μ(mg＋Fsin α)，所以克服摩擦力做功WA＝fAs＝μ(mg－Fsin α)·s，WB＝fBs＝μ(mg＋Fsin α)s，C对、D错．
答案：BC10．(双选)对于做直线运动的物体，下列说法中正确的是( )
A．力对物体做功越多，物体的位移一定越大
B．力对物体不做功，物体一定无位移
C．对物体做正功的力一定是动力，对物体做负功的力一定是阻力
D．力做功要有一个时间过程，所以没有某一时刻做的功CD11．用轻绳拉着质量为m的小球以大小为a(aA．mgh B．mah
C．m(g＋a)h D．m(g－a)h解析：因为物体匀减速上升，加速度a方向竖直向下，由牛顿第二定律可得mg－F＝ma，拉力为F＝m(g－a)，拉力做功W＝Fh＝m(g－a)h.选项D正确．
答案：D12.如下图所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F1＝3 N和F2＝4 N的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动10 m．求：
(1)F1和F2分别对物体做的功是多少？代数和为多大？
(2)F1和F2合力为多大？合力做功是多少？感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件37张PPT。第二节 动能 势能一、功和能的关系
1．能量：一个物体能够对其他物体________，则该物体具有能量．
2．功与能的关系．
做功的过程就是______________的过程，做了多少功，就有多少能发生转化，反之转化了多少能就说明做了多少功，所以功是________的量度．
功和能的单位相同，在国际单位制中，都是________．做功能量转化和传递能量转化焦耳二、动能
1．定义：物体由于________而具有的能量．
2．动能表达式．
(1)动能与质量和速度大小的定量关系的推导．
质量为m、初速度为v的物体，在水平桌面上运动，因受摩擦阻力f的作用，运动一段位移s后静止下来(如图)．运动则物体克服摩擦力做的功W＝________.
设运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得f＝_____.
由匀变速直线运动的公式有s＝ .
故W＝________＝________.
根据功和能的关系，这个功在数值上就等于物体初始所具有的动能.
(2)公式：Ek＝________.mafs3．单位：________，符号J.
1 J＝1 kg·m2/s2＝1 N·m.
4．动能是标量，且恒为________，与物体速度方向________．焦耳正值无关三、重力势能
1．定义：由物体所处位置的________决定的能量．
2．公式：Ep＝________.
3．单位：________，符号J.
4．矢标量：重力势能是________，但有正值、负值之分．
5．重力势能的相对性．
(1)参考平面：重力势能________的水平面．实际问题中，应视研究问题的方便选定参考平面．高度mgh焦耳标量为零(2)重力势能的相对性：选择不同的参考面，同一物体在同一位置的重力势能________，但重力势能的差值与参考平面的选取________．
(3)Ep＝mgh中，h是相对于参考平面的高度，当物体在参考平面以上时，重力势能取________；当物体在参考平面以下时，重力势能取________．不同无关正值负值四、弹性势能
1．定义：物体由于________而具有的能量．
2．大小：跟________的大小有关，________越大，弹性势能也越大．对于弹簧来说，弹性势能与______________有关，当形变量一定时，________越大的弹簧性势能越大．
3．势能：与相互作用物体的________有关的能量．相对位置发生形变形变 形变量拉伸或压缩长度劲度系数一、重力势能的理解
1．相对性．
因为Ep＝mgh，高度h的相对性决定了重力势能具有相对性，例如计算放在桌子上的物体具有多大的重力势能时，可能有不同的结果．如右图所示，若选择桌面为参考面，物体的重力势能为0，选择地面为参考面，物体的重力势能为正值，选择桌面上方的某一高度为参考面，物体的重力势能为负值．2．系统性．
重力是地球与物体相互吸引引起的，如果没有地球对物体的吸引，就不会有重力，也不存在重力势能，所以重力势能是这个系统共同具有的，平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化的说法．
3．重力势能是标量．
物体的重力势能为负值表示物体的重力势能比在参考面上时具有的重力势能要少，这跟用正负表示温度高低是相似的． 二、重力做功与重力势能的区别与联系（续上表）三、弹性势能的理解
1．弹性势能的产生原因：
(1)物体发生了弹性形变；
(2)各部分间的弹力作用．
2．弹性势能的影响因素：
(1)弹簧的形变量x；
(2)弹簧的劲度系数k.3．弹性势能与弹力做功的关系．
如右图所示，O为弹簧的原长处．(1)弹力做负功时：
如物体由O向A运动(压缩)或者由O向A′运动(伸长)时，弹性势能增大，其他形式能转化为弹性势能．
(2)弹力做正功时：
如物体由A向O运动，或者由A′向O运动时，弹性势能减小，弹性势能转化为其他形式的能．
(3)弹力做功与弹性势能变化的关系为W弹＝－ΔEp.重力做功与重力势能的变化起重机以 的加速度，将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升h高度，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？(空气阻力不计)解析：由物体运动的加速度，据牛顿第二定律可确定物体所受的合力及钢索对物体的拉力．再由功的定义式及重力做功与重力势能的变化关系求解．思维总结：重力做功量度重力势能的改变，重力做多少功，物体的重力势能就改变多少，重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加．还要理解重力做功与路径无关的特点．变式训练1．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法不正确的是( )
A．重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少
B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
C．地球上任何一个物体的重力势能都是一个确定值
D．重力做功的多少与重力势能的变化都与参考平面的选取无关解析：重力做正功，物体的重力势能减少，重力做多少功，重力势能就减少多少，A对，同理B对．物体的重力势能大小除与其质量有关外，还与物体所处的高度有关，在不同高度(零势面确定)，同一物体的重力势能不同，C错．重力做功的特点是重力做功多少只与初末位置的高度差有关，与参考面的选取无关，而重力势能的变化等于重力做的功，故D对．
答案：C弹力做功与弹性势能的关系 (双选)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型．图中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧．下列表述正确的是( )A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等
C．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等
D．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变思路点拨：求解此题应把握以下三点：
(1)弹力大小的影响因素．
(2)两弹簧间的作用力服从牛顿第三定律．
(3)弹性势能的影响因素．
解析：弹簧劲度系数k越大，向右压缩越多，弹簧弹力越大，物体减速越快，缓冲效果越好，A错．由牛顿第三定律可知两弹簧弹力总是大小相等，B对．由于k1x1＝k2x2，k1≠k2，所以x1≠x2，又因原长相等，故压缩后两弹簧的长度不相等，C错；弹簧形变量越来越犬，弹性势能越来越大，D对．
答案：BD基础达标1．两个物体质量比为1:4，速度大小之比为4:1，则这两个物体的动能之比( )
A．1:1 B．1:4
C．4:1 D．2:12．(双选)关于对动能的理解，下列说法错误的是( )
A．凡是运动的物体都具有动能
B．动能总为正值
C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；速度变化时，动能也一定变化
D．动能不变的物体，一定处于平衡状态CD3．一位同学从一楼走到三楼的过程中，下列说法正确的是( )
A．重力做正功，重力势能增大
B．重力做正功，重力势能减小
C．重力做负功，重力势能增大
D．重力做负功，重力势能减小解析：从一楼走到三楼的过程中重力的方向与位移方向相反，故重力做负功，重力势能增大，故C正确．
答案：C4.如右下图所示，在竖直平面内，将一物体沿三种不同的路径自A移动至B.已知路径①表示沿直线移动，路径②表示沿曲线移动，路径③表示沿折线A→C→B移动，重力所做的功分别记为W1、W2、W3.则( )
A．W1＝W2＝W3
B．W1C．W1>W2>W3
D．W1＝W3答案：A5．关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是( )
A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小
C．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大
D．弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能解析：弹簧的弹性势能取决于弹簧的形变量和劲度系数，而不是弹簧长度，所以只有C项正确．
答案：C 6．质量是50 kg的人沿着长150 m、倾角为30°的坡路走上土丘，重力对人做的功是多少？人克服重力做的功是多少？人的重力势能增加了多少？(g取10 m/s2)解析：重力对人做的功为WG＝mgLcos(90°＋30°)＝50×10×150×(－0.5) J＝－3.75×104 (J)
即人克服重力做的功为3.75×104 J，
人的重力势能增加了3.75×104 J.
答案：－3.75×104 J 3.75×104 J 3.75×104 J能力提升7．足球运动员将m＝0.5 kg的足球沿与水平方向成60°角的方向以10 m/s的速度踢出，则球被踢出的瞬间具有的动能为( )
A．25 J B．12.5 J
C．6.25 J D．37.5 J8．下面关于重力势能的说法中，正确的是( )
A．有A、B两个物体，A的高度是B高度的2倍，那么物体A的重力势能的数值一定是物体B的2倍
B．从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛，从抛出到落地的过程中，物体重力势能的变化是相同的
C．有一物体从楼顶落到地面，如果受到空气阻力，物体重力势能的减少量小于自由下落时重力势能的减少量
D．重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体运动的路径有关B 9．如图所示的几个运动过程中，物体弹性势能增加的是( )A．如图甲，跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中，杆的弹性势能
B．如图乙，人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能C．如图丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能
D．如图丁，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能解析：甲中杆的弹力做正功，弹性势能减小，乙中弹簧的弹力做负功弹性势能增加，丙中橡皮筋的弹性势能减小，丁中弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能减小，故B正确，A、C、D错误．
答案：B10．(双选)在下列几种情况中，甲乙两物体的动能相等的是( )
A．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的
B．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的
C．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的
D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动11．(双选)物体在运动过程中克服重力做功10 J，则在该过程中( )
A．重力对物体做功为10 J
B．重力对物体做功为－10 J
C．物体的重力势能增加了10 J
D．物体的重力势能减少了10 JBC感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件52张PPT。第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系一、实验与探究
1．实验目的：________________________________.
2．实验方法：让物体自由下落，下落过程经过A、B两点，测出A、B两点的高度差hAB和A、B两点的速度vA、vB，则重力做的功为WG＝________.
动能变化为ΔEk＝____________.
验证WG与ΔEk的关系．mghAB探究外力做功与物体动能变化的关系 3．实验器材：_________________、纸带、________、铁架台、夹子、___________.4．实验步骤：
(1)按图把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好．
(2)把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手 ___________提起纸带使重锤停靠在________________________．电火花打点计时器重锤 毫米刻度尺沿竖直方向打点计时器附近(3)_________________________________，让重锤自由下落．
(4)重复几次，得到3～5条打好点的纸带．
(5)在打好点的纸带中挑选__________的一条纸带，在起始点标上0，以后依次标上1,2,3…用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3…接通电源，待打点稳定后，松开纸带点迹清晰 (8)将测得的数据填入下表，观察、对比、分析，寻求规律.5.误差分析．
(1)偶然误差．
测量长度时会带来误差，减小误差的办法是：
①测距离时都应从______________量起；
②多测几次取平均值．
(2)系统误差．
实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力(主要是打点计时器的阻力)做功，故动能的增加量ΔEk必定________重力做的功WG.第一个点O销小于6．注意事项．
(1)应尽最大可能减小各种阻力的影响，可采取如下措施：
①应选用质量大和________的重物，以减小空气阻力的影响．
②打点计时器必须稳固安装在铁架台上，并且两个限位孔的中线要______________，以减小纸带所受的摩擦力．
③释放前将纸带________________且保证不与限位孔接触以减小纸带与限位孔间的摩擦．密度较大在同一竖直线上竖直通过限位孔(2)实验时必须是________，打点计时器正常工作后再放开纸带让重物下落．接通电源二、理论分析与论证
1．推导．如图所示，质量为m的物体，在恒力F和摩擦力f作用下，经位移s后，速度由v1增加到 v2.
外力做的总功：W＝________.①
由牛顿第二定律：F－f＝________.②ma(F－f)s由运动学公式：s＝________.③
联立①②③式得：W＝_____________.
即W＝Ek2－Ek1＝ΔEk.
2．结论：_______________________________________.合外力对物体所做的功等于物体动能的变化三、动能定理
1．内容：______对物体所做的功等于物体__________．
2．表达式：W＝________.
式中E=表示物体的________；Ek1表示________；W表示______________________．
3．功与物体动能变化的关系：
(1)W为正功时，Ek2>Ek1，物体的动能________．
(2)W为负功时，Ek2(3)W＝0时，Ek2＝Ek1，物体的动能________．合外力 动能的变化Ek2－Ek1末动能 初动能合外力对物体所做的功增加减小不变一、动能定理的理解
1．内容：合外力对物体做的功等于物体动能的变化，即W＝ΔEk＝Ek2－Ek1.
2．W为合外力对物体做的功，W的求法有两种思路：
(1)先求出各个力对物体所做的功W1、W2、W3…它们的代数和W＝W1＋W2＋W3…即为总功．
(2)先求出物体所受各个力的合力F合，再利用W＝F合scos α求合力的功．4．合力对物体做正功，即W>0，ΔEk>0，表明物体的动能增大；合力对物体做负功，即W<0，ΔEk<0，表明物体的动能减小．
5．动能定理不仅描述了功和动能增量之间的等值关系，还体现了它们之间的因果关系，也就是说力对物体做功是引起物体动能变化的原因，合外力做功的过程实质上是其他形式的能与动能相互转化的过程，转化了多少由合外力做了多少功来度量．二、动能定理的应用及优越性
1．应用动能定理解题的步骤．
(1)确定研究对象和研究过程．
(2)对研究对象进行受力分析．(研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力)
(3)写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负)．如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功．(4)确定物体的初、末动能．(注意动能增量是末动能减初动能)
(5)按照动能定理列式求解．
2．优越性．
(1)对于变力作用或曲线运动，动能定理提供了一种计算变力做功的简便方法．功的计算公式W＝Fscos α只能求恒力做的功，不能求变力的功，而由于动能定理提供了一个物体的动能变化ΔEk与合外力对物体所做功具有等量代换关系，因此已知(或求出)物体的动能变化ΔEk＝Ek2－Ek1，就可以间接求得变力做功． (2)与用牛顿定律解题的比较.两种思路对比可以看出应用动能定理解题不涉及加速度、时间，不涉及矢量运算，运算简单不易出错．探究实验数据处理 在探究外力做功与物体动能变化的实验中，已知打点计时器所用的电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，测得所用的重物的质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图，把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别是62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力做的功为________J，动能的增加量等于________J；(取两位有效数字)结论是：在误差允许的范围内________．解析：本题考查实验数据的处理问题，根据实验原理直接进行计算T＝ s＝0.02 （s）
所以由O点到C点，重力做的功为：
WG＝mgh＝1.00×9.80×77.76×10－2 J≈7.62 （J）
打下C点时纸带(即物体)的瞬时速度：≈变式训练1．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…
(2)分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、…以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是( )
A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、… B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小
D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算解析：由实验原理可知改变橡皮筋做功多少的办法是靠改变橡皮筋条数来实现的，A对．为使橡皮筋的拉力等于小车所受的合外力，通过使木板倾斜的方法平衡摩擦阻力，B对．若没有平衡或平衡摩擦力不足的话，就会出现橡皮筋拉力为零后，小车减速运动，打出的点逐渐变密，C对．外力做功后小车速度达到最大，表现为点间距最大且相对均匀，所以计算速度，应以最后一段点间距进行计算，D错．
答案：D对动能定理的理解 一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g＝10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是( )
A．合外力做功50 J
B．阻力做功500 J
C．重力做功500 J
D．支持力做功50 J解析：重力做功WG＝mgh＝25×10×3 J＝750 J，C错；小孩所受支持力方向上的位移为零，故支持力做的功为零，D错；合外力做的功W合＝Ek－0，即W合＝ mv2＝ ×25×22 J＝50 J，A正确；WG－W阻＝Ek－0，做W阻＝mgh－ mv2＝750 J－50 J＝700 J，B项错误．
答案：A
思维总结：(1)合力的功对应动能增量．
(2)重力做功取决于初、末位置的高度差．
(3)其他力的功可利用功的表达式或动能定理求解．变式训练2．一个质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提升1 m，这时物体的速度是2 m/s，则下列说法中错误的是( )
A．手对物体做功12 J
B．合外力对物体做功12 J
C．合外力对物体做功2 J
D．物体克服重力做功10 JB 动能定理的应用如右图所示，一质量为2 kg的铅球从离地面2 m高处自由下落，陷入沙面水平的沙坑中的深度为2 cm，求沙子对铅球的平均阻力．(g取10 m/s2)思路点拨：找出全过程初末状态的动能及重力、阻力做功、利用功能定理列式求解．
解析：解法一：分阶段求解．设铅球落到沙坑表面的速度为v，如图所示，根据动能定理，对自由下落过程有：答案：2 020 N
思维总结：本题也可以应用牛顿运动定律求解，但是过程比较繁琐．而应用动能定理解题，则不必考虑物体的具体运动过程，只需要明确物体初、末状态的动能和运动过程中合外力的做功情况即可．特别是变力做功的情况，应用动能定理解题的优越性就更加凸现出来了．变式训练3．有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示．如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是( )
A．木块所受的合外力为零
B．因木块所受的力都不对其做功，所以合外力的功为零
C．重力和摩擦力的功为零
D．重力和摩擦力的合力为零思路点拨：解答此类问题时应掌握以下三点：
(1)动能定理反映的是合外力的功和动能变化的关系．
(2)速率不变，速度有可能变化．
(3)由功的公式可知不做功的原因有三个：一是力F为零，二是位移l为零，三是F、l夹角为90°.
解析：物体做曲线运动，速度方向变化，加速度不为零，合外力不为零，A错．速率不变，动能不变，由动能定理知，合外力做功为零，支持力始终不做功，重力做正功，所以重力做的功与阻力做的功代数和为零，但重力和阻力的合力不为零，C对，B、D错．
答案：C基础达标1．在做“探究动能定理”的实验中，发现重力做的功总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的原因是( )
A．选用的重锤质量过大
B．选用的重锤质量过小
C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D．实验时操作不精细，实验数据测量不准确解析：重锤和纸带下落过程中要克服阻力做功，因此重力做的功要大于增加的动能，C正确；重锤质量的大小对阻力有影响，但不是造成上述现象的原因，A、B错．
答案：C2．利用重锤下落探究外力做功与物体动能变化的实验中，下面叙述正确的是( )
A．应该用天平称出物体的质量
B．应该选用点迹清晰，特别是第一点没有拉成长条的纸带
C．操作时应先放纸带再通电
D．打点计时器应接在电压为4～6 V的直流电源上解析：本题考查实验器材的选取及正确的实验操作．因为重力做的功与动能变化中都含有质量m，验证相等时质量可消去，因此不需称出物体的质量，A错；打点计时器应接在低压交流电源上，D错；计算重力做功时用到的下落高度需从下落点算起，所以操作时先通电再放纸带，C错；选用纸带时，首先要求点迹清晰，其次是前两点间距约为2 mm，故B项正确．
答案：B 3．在探究功与物体动能变化的关系实验中作出W－v2图象如图所示，哪一个是符合实际的( )解析：实验证明，力做的功W与物体速度v的二次方成正比，即W∝v2，故作出的W－v2图象为一条过原点的倾斜直线，B正确．
答案：B4．在“探究外力做功与物体动能变化”的实验中下列实验步骤操作合理的排列顺序是________(填写步骤前面的字母)．
A．将打点计时器竖直安装在铁架台上
B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．取下纸带，更换新带重新做实验
D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提纸带E．选择一条合适的纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、…、hn，计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3、…、vn
F．分别计算出 mvn2和mghn，比较大小，寻求规律解析：在实验前应先组装实验器材，所以放在首位的应该是A和D，然后开始实验，要保证打出下落的起点和保证纸带竖直下落以减小误差，则下一步应选用B步骤，待下落着地后第一次实验结束应取下纸带关掉电源然后重复实验以获取多组数据，所以选C，最后是数据的处理，在验证前要选取合适的纸带，然后在纸带上测出高度及对应点的速度，所以最后的步骤应为E、F，故正确的实验顺序为：A、D、B、C、E、F.
答案：A、D、B、C、E、F5．关于动能定理，下列说法中正确的是( )
A．某过程中外力的总功等于各力做功的绝对值之和
B．只要合外力对物体做功，物体的动能就一定改变
C．在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用
D．动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程解析：公式W＝ΔEk中W为合外力做的功，也可以是各力做功的代数和，A错B对；动能不变，只能说明总功W＝0，动能定理仍适用，C错；动能定理既适用于恒力做功，也可适用于变力做功，D项错误．
答案：B6.一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点．小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如右图所示，则力F所做的功为( )
A．mglcos θ
B．Flsin θ
C．mgl(1－cos θ)
D．Flcos θ解析：从P到Q小球缓慢移动可以认为小球的动能未变化，即ΔEk＝0，设拉力F做的功为WF，则从P到Q，外力对球做的总功W＝WF－mgl(1－cos θ)，由动能定理W＝ΔEk得WF－mgl(1－cos θ)＝0，故WF＝mgl(1－cos θ)，C正确．
答案：C能力提升7．一人用力踢质量为1 kg的静止足球，使球以10 m/s的水平速度飞出，设人踢球的平均作用力为200 N，球在水平方向滚动的距离为20 m，则人对球做功为(g取10 m/s2)( )
A．50 J B．200 J
C．4 000 J D．6 000 JA 8．在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一个小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为( )C9．(双选)关于运动物体所受的合力、合力的功、动能的变化，下列说法正确的是( )
A．运动物体所受的合力不为零，合力必做功，物体的动能一定要变化
B．运动物体所受的合力为零，则物体的动能一定不变
C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力一定为零
D．运动物体所受合力不为零，则该物体一定做变速运动BD10.如右图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为( ) 11．一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行s1＝3.6 m，如果以v2＝8 m/s的速度行驶，在同样路面上急刹车后滑行的距离s2应为多少？感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件44张PPT。第四节 机械能守恒定律一、机械能
1．定义：动能与势能(包括________和________)统称为________．
2．相互转化：动能和势能间能够相互转化，动能和势能间的相互转化是通过_____________做功实现的．重力势能 弹性势能机械能重力(或弹力)二、机械能守恒定律1．推导过程．
研究做自由落体运动的物体，经过高度为h1的B点时速度为v1，下落到高度为h2的C点时速度为v2，如右图所示研究从B到C的这段运动过程：
由动能定理：
WG＝________________.由重力做功与重力势能变化的关系：
WG＝________________.
即Ep1＋Ek1＝________.
2．内容．
(1)在只有________的情形下，物体的动能和势能相互转化，而总的机械能________．mgh1－mgh2Ep2＋Ek2重力做功保持不变(2)在只有________的情形下，弹性势能和动能可以相互转化，但总的机械能________．
3．表达式：
Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1或E2＝________.
4．守恒条件：只有________做功(或________做功)．弹力做功保持不变E1重力 弹力一、机械能守恒定律的理解
1．研究对象．
(1)当只有重力做功时，可取一个物体(其实是物体与地球构成的系统)作为研究对象．
(2)当物体之间的弹力做功时，必须将这几个物体构成的系统作为研究对象(使这些弹力成为系统内力)．2．表达式意义．
(1)E1－E2或ΔE＝E2－E1＝0，这是从能量守恒的角度来表达，前者表示前、后两状态的机械能相等，后者表示系统的机械能没变化．
(2)ΔEk＝－ΔEp或ΔEp＝－ΔEk，这是从能量转化的角度来表达，前者表示系统增加的动能等于减少的势能，后者表示系统增加的势能等于减少的动能．
(3)ΔEA＝－ΔEB或ΔEB＝－ΔEA，这是从机械能转移的角度来表达，前者表示系统内物体A的机械能增加等于物体B的机械能减少，后者表示B物体的机械能增加量等于A物体机械能的减少量．3．守恒条件．
(1)从能量特点看：只有系统动能和势能相互转化，无其他形式能量之间(如内能)转化，则系统机械能守恒．如物体间发生相互碰撞、物体间发生相对运动，又有相互间的摩擦作用时有内能的产生，机械能一般不守恒．
(2)从机械能的定义看：动能与势能之和是否变化．如一个物体沿斜面匀速(或减速)滑下，动能不变(或减小)，势能减小，机械能减小，一个物体沿水平方向匀速运动时机械能守恒，沿竖直方向匀速运动时机械能不守恒．(3)从做功特点看：只有重力和系统内的弹力做功，具体表现在：
①只受重力(或系统内的弹力)．如：所有做抛体运动的物体(不计阻力)．
②还受其他力，但只有重力(或系统内的弹力)做功，其他力不做功．如图甲、乙所示．③有系统的内力做功，但是做功代数和为零，系统机械能守恒．如图丙中拉力对A、对B做功不为零，但代数和为零，AB系统机械能守恒．如图丁所示，A、B间及B与接触面之间均光滑，A自B的上端自由下滑时，B沿地面滑动，A、B之间的弹力做功，对A或B机械能均不守恒，但对A、B组成的系统机械能守恒．二、机械能守恒定律的应用
1．应用步骤．
(1)选取研究对象(物体或系统)．
(2)明确研究对象的运动过程，分析研究对象在过程中的受力情况，弄清各力做功情况，判断机械能是否守恒．
(3)选取恰当的参考平面，确定研究对象在初末状态的机械能．(4)选取恰当的表达式，列方程求解．常见的表达式有以下几种：
①Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和．
②ΔEk＝－ΔEp或ΔEp＝－ΔEk，即动能(或势能)的增加量等于势能(或动能)的减少量．
③ΔEA＝－ΔEB，即A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量． 2．机械能守恒定律和动能定理的比较.特别提醒：(1)除重力外还有其他力做功且做功不为零时，其他力做功数值等于机械能的变化量．
(2)由于应用动能定理不需要满足什么条件，所以涉及到功能关系问题时还是优先考虑动能定理．理解机械能守恒定律(双选)在下列几个实例中，机械能守恒的是( )A．所受的合外力为零的物体
B．在光滑水平面上被细线拉住做匀速圆周运动的小球
C．在粗糙斜面上下滑的物体，下滑过程中受到沿斜面向下的拉力，拉力大小等于滑动摩擦力
D．如图所示，在光滑水平面上压缩弹簧的小球解析：所受的合外力为零的物体的运动是匀速直线运动，动能保持不变，但如果物体的高度发生变化，则机械能变化，例如降落伞匀速下降时机械能减少，A错；在光滑水平面上做匀速圆周运动的小球，其动能不变，势能也不变，球的机械能守恒，B对；在粗糙斜面上下滑的物体，在下滑过程中，除重力做功外，滑动摩擦力和沿斜面向下的拉力的合力为零，这两个力所做的功之和为零，物体所受斜面的弹力不做功，所以整个过程中相当于只有重力做功，物体的机械能守恒，C对；在图中，在压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能在增加，所以小球的机械能在减少(但小球和弹簧组成系统的机械能守恒)，D错．
答案：BC变式训练1．(双选)关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是( )
A．只有重力和弹力作用时，机械能守恒
B．除重力或弹力外有其他作用时，只要合外力为零，机械能守恒
C．除重力或弹力外有其他作用力时，只要其他力的合力的功为零，机械能守恒
D．炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒解析：系统只有重力或弹力作用时，没有其他力做功，机械能一定守恒，A对；合外力为零，则合外力做的功为零，动能不变，但势能不一定不变，故机械能可能变化，B错；除重力与弹力外，其他力做的总功为零，相当于只有重力或弹力做功，机械能一定守恒，C对；爆炸瞬间炸药的化学能转化为炮弹的动能，炮弹动能增加，机械能增加，D错．
答案：AC机械能守恒定律的应用如右图所示，质量为m的小球系在长为R的细线的一端，细线另一端可绕O点在竖直平面内自由转动．要使小球能达到最高点B，小球在最低点A应具有多大的速度？解析：解法一：思路：应用机械能守恒定律
因为只有重力做功，所以小球从A到B的过程机械能守恒，即EA＝EB.
设A点为零势能参考平面，则有思维总结：机械能恒问题的分析方法
应用 机械能守恒定律解题时，可通过以下过程进行：
(1)确定研究对象及初、末状态．(2)分析物体的受力情况及各力做功情况．
(3)判断机械能是否守恒．
(4)确定初末状态的机械能，列出方程．
(5)求解结果．变式训练2.如图所示，质量为0.2kg的小球从高处自由落到轻弹簧顶端，然后压缩弹簧直到速度为零.开始下落时小球离弹簧顶端0.2m，落到弹簧上后把弹簧压缩了0.1m.求：?
小球刚接触弹簧时的动能多大？重力势能减少了多少？?
解析：由动能定理得? 所以动能
重力势能的减少量等于重力做正功的值，基础达标1．以下说法正确的是( )
A．机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用
B．物体动能减小势能增加时，机械能一定守恒
C．物体所受合外力不为零时，其机械能可能守恒
D．物体机械能的变化等于合外力对物体做的功C2．物体在平衡力作用下的运动中( )
A．物体的机械能一定不变
B．如果物体的重力势能有变化，则它的机械能一定有变化
C．物体的动能可能变化，但机械能一定不变
D．物体的重力势能可能变化，但它的机械能一定不变解析：由动能定理知，平衡力作用下物体的动能一定不变，C错，若物体的重力势能不变则机械能不变，若重力势能变化，则机械能一定有变化，B对，A、D错．
答案：B 3．从高为H处自由下落的物体，不计一切阻力，它的机械能E随高度h变化的图象是下图中的( )解析：物体只受重力，只有重力做功，机械能守恒，故E不随高度h变化，A正确．
答案：A4．从地面竖直上抛两个质量不同的小球，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时(不计空气阻力，选抛出点为参考面)，则( )
A．所具有的重力势能相等
B．所具有的动能相等
C．所具有的机械能不等
D．所具有的机械能相等解析：两物体在运动过程中任何时刻的机械能均相等，C错，D对，即m1gh＋ m1v12＝m2gh＋ m2v22，由于m1不同于m2，故两物体的重力势能不同，动能也不同，A、B错．
答案：D5.(双选)如图所示，某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，下述说法正确的是( )
A．橡皮条与飞机的总机械能减少
B．飞机的动能增加
C．橡皮条的弹性势能减少
D．飞机的重力势能减小，转化为飞机的动能解析：橡皮条收缩产生弹力将飞机推出过程中，只有重力和橡皮条弹力做功，飞机与橡皮条组成的系统机械能守恒，A错．弹力对飞机做正功，飞机动能增加，橡皮条弹性势能减少，飞机上升重力势能增加，B、C对，D错．
答案：BC6．某同学将一个物体以30 m/s的初速度竖直上抛(不计空气阻力)，问：
(1)物体最多能上升到离地多高的位置，用了多长时间？
(2)在离地面多少米处，它的动能是重力势能的2倍？(g取10 m/s2)答案：(1)45 m 3 s (2)15 m能力提升7.如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处由静止自由落下，不计空气阻力，设桌面处的重力势能为零，则小球落地前瞬间的机械能为( )
A．－mgh B．mg(H－h)
C．mg(H＋h) D．mgH解析：只有重力做功，物体机械能守恒，小球落地时的机械能与开始下落时相等，为mgH，D对．
答案：D8.游乐场中的一种滑梯如图所示．小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则( )
A．下滑过程中支持力对小朋友做功
B．下滑过程中小朋友的重力势能增加
C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功解析：在滑动的过程中，人受重力、支持力、摩擦力三力作用．下滑过程中重力做正功，重力势能减少，B错；支持力不做功，A错；整个过程中摩擦力做负功，机械能不守恒，C错D对．
答案：D9．某人把质量为0.1 kg的一块小石头从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为(g取10 m/s2) ( )
A．14 m/s B．12 m/s
C．28 m/s D．20 m/s 10．(双选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程，A机械能守恒
B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B机械能守恒
D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒解析：甲图中重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A机械能不守恒，A错，乙图中物体B除受重力外，还受弹力，弹力对B做负功，机械能不守恒，但从能量特点看A、B组成的系统机械能守恒，B错．丙图中绳子张力对A做负功，对B做正功，代数和为零，A、B机械能守恒，C对．丁图中动能不变，势能不变，机械能守恒，D对．
答案：CDBD12．(双选)在高为H的桌面上以速度v水平抛出质量为m的物体，当物体运动到距地面高为h的A点时，如右图所示，不计空气阻力，正确的说法是(取地面为参考平面)( )感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件48张PPT。第五节 验证机械能守恒定律一、实验目的
通过研究物体运动过程中的________和________变化，验证械能守恒定律．
二、实验原理
1．针对只有重力做功的情形，研究其运动过程，比较物体________变化量与________变化量，若满足ΔEp＝－ΔEk.则说明机械能守恒．动能 势能重力势能 动能2．比较运动过程中两个状态的机械能．若满足Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2，也说明机械能守恒．
3．两种设计方案：
(1)方案一：
利用打点计时器记录自由下落物体的运动信息，通过打点纸带确定物体下落的高度及此时对应的速度，确定减少的重力势能和增加的动能．探寻两者之间的关系，验证机械能是否守恒．(2)方案二：
如右图所示，用单摆和DIS装置验证机械能守恒，将DIS装置的光电门放在A、B、C、D各点，测出各点的速度．测量出各点对D的高度．运用所得数据验证机械能是否守恒．三、实验器材
方案一：打点计时器及电源、铁架台(含铁夹)、纸带________、刻度尺、夹子．
方案二：DISLab实验仪一套，铁架台、________、细线、铅笔、贴有方格纸的木板、刻度尺．钩码摆球方案一 “落体法”验证机械能守恒
一、实验步骤1．如图把打点计时器安装在铁架台上，并将打点计时器接到电源上．
2．把纸带的一端和钩码用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近．3．先接通电源，然后松手让重物带着纸带自由下落．
4．重复几次，得到3～5条打好点的纸带．
5．在打好点的纸带中挑选一条点迹清晰的纸带，在起始点标上O，以后的点依次标上1、2、3…，用刻度尺测出对应下落的高度h1、h2、h3…，并计算相应的重力势能减少量mghn.7．比较 与mghn是否在误差范围内相等．二、数据处理
1．代人数据计算比较：2．作v2－h图象，分析曲线：从静止开始下落，如满足机械能守恒，则mgh＝ mv2，所以v2＝2gh，其中2g为常数，故v2－h图线应为过原点的倾斜直线，斜率的一半为当地重力加速度，所得图象如右图．三、误差分析
1．本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力(空气阻力、打点计时器阻力)做功，故动能的增加量 mv2稍小于重力势能的减少量mgh，这是系统误差．2．本实验的另一个误差来源是长度的测量，属偶然误差．
3．另外交流电的频率发生波动，也会给实验带来偶然误差．
四、注意事项：
1．应尽可能控制实验条件，使装置满足机械能守恒的条件，这需要尽量减小各种阻力，采取的措施有：
(1)安装时使限位孔与纸带处于同一竖直平面内．
(2)应选用质量和密度较大的重物．2．使用打点计时器时，应先接通电源，再松开纸带．
3．选取纸带的原则是：
(1)点迹清晰，(2)所打点间距适中(可舍去开始打点密集的部分)．
4．由于不需要计算动能和重力势能的具体数值，因而不需要测量物体的质量．方案二 用DIS装置验证机械能守恒
实验过程1．在铁架台上端用铁架悬挂一个摆球(如图)．
2．在方格纸上确定4～5个点作为测量点．
3．分别安装光电传感器，并使之与数据采集器相连接．4．让小球从某一高度向下摆动．分别测定摆球在摆动过程中任意时刻的动能和重力势能．
5．研究每一个测量点上机械能的总量有什么特点.注意事项：
1．小球运动时，应使其轨迹在一竖直面内，避免做圆锥摆运动．
2．调整带方格纸的木板，应使其竖线在竖直方向上．
3．为准确测定小球在各位置的瞬时速度，可在小球下部安置一块挡光片，并确保挡光片在竖直面内． (1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：
A．铁架台 B．打点计时器 C．复写纸 D．纸带 E．低压交流电源 F．天平 G．秒表 H．导线 I．电键 J．米尺
上述器材不必要的是________(只填字母代号)，缺少的器材是______________________________．(2)实验中下列物理量中需要直接测量的量有______，通过计算可得到的量有________(填字母序号)．
A．重锤质量
B．重力加速度
C．重锤下落的高度
D．与下落高度相对应的重锤的瞬时速度(3)质量为m＝1 kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点如图所示，O为第一个点，A、B、C为相邻的点，相邻计数点的时间间隔为0.02 s，长度单位是cm，取g＝9.8 m/s2，求：
a.打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝________m/s；(保留两位有效数字)
b．从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量ΔEp＝________J，动能的增加量ΔEk＝________J．(保留两位有效数字)重力势能减小量ΔEp＝mghOB＝1×9.8×4.86×10－2 J≈0.48 J.
答案：(1)F、G 重锤 (2)C D (3)0.97 0.48 0.47变式训练1．在验证机械能守恒定律的实验中：
(1)从下列器材中选出实验所必需的，其编号为_________．
A．打点计时器(包括纸带)；B.重物；C.天平；D.毫米刻度尺；E.秒表；F.运动小车．
(2)打点计时器的安装放置要求为___________；开始打点计时的时候，应先_________________，然后________．A、B、D底板要竖直给打点计时器通电 释放重物(3)实验中产生系统误差的原因主要是________________________________，使重物获得的动能________重物减少的重力势能．为减小误差，悬挂在纸带下的重物应选择___________________．
(4)如果以v2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的 图线是___________________________，该线的斜率等于____________．重力加速度g纸带通过打点计时器时有摩擦阻力小于质量和密度大一些的一条通过坐标原点的倾斜直线在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50 Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图所示(图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点)．根据纸带计算：
(1)重锤下落的加速度；
(2)若重锤的质量为m，则重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是多少？
(3)重锤下落到打B点时增加的动能有多大？
(4)从(2)(3)数据可得出什么结论？产生误差的主要原因是什么？解析：在验证机械能守恒定律的实验中，误差中的一部分来自于空气阻力及纸带和打点计时器限位孔之间的摩擦，故重力势能的减少应等于动能的增加量和克服阻力做功之和．所以，此题在计算结论上肯定是重力势能减少的多，动能增加的少，其差值除偶然误差外，就是上述原因造成的．
(1)根据逐差法求加速度＝(0.101＋0.116 5－0.085 5－0.07)/[4×(0.04)2]m/s2＝9.688 m/s2
即重锤下落的加速度为9.688 m/s2.(2)重锤从开始下落到打B点时减少的重力势能为：
ΔEp减＝mgh＝mg ＝9.8×0.195 0m J＝1.911m J.
(3)重锤下落到打B点时的速度为
vB＝(sAB＋sBC)/2T＝(0.07＋0.085 5)/(2×0.04)m/s＝1.944 m/s，则物体从开始下落到打B点增加的动能为
ΔEp增＝mvB2/2＝(1.944)2m/2＝1.89m J.
(4)从(2)(3)可以得出，在实验误差允许范围内，重锤重力势能的减少等于其动能的增加，机械能守恒．重锤减少的重力势能略大于其增加的动能的原因是：重锤在下落时要受到阻力的作用(打点计时器对纸带摩擦、空气阻力等)，重锤克服阻力做功要损失一部分机械能．
答案：(1)9.688 m/s2 (2)1.911m J (3)1.89m J
(4)从(2)(3)可以得出，在实验误差允许范围内，重锤重力势能的减少等于其动能的增加，机械能守恒．重锤减少的重力势能略大于其增加的动能的原因是：重锤在下落时要受到阻力的作用(打点计时器对纸带摩擦、空气阻力等)，重锤克服阻力做功要损失一部分机械能．变式训练2．某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了，测出剩下的一段纸带上的各个点间的距离如下图所示．已知打点计时器工作频率为50 Hz，重力加速度g取9.8 m/s2.(1)利用这段纸带说明重锤通过2、5两点时机械能守恒；
(2)分别说明为什么得到的结果是重力势能减少量ΔEp稍大于重锤动能的增加量ΔEk.答案：(1)因为ΔEp＝mgh＝1.047m J，在实验误差允许范围内，ΔEp＝ΔEk，机械能守恒．
(2)由于存在空间阻力和纸带与打点计时器间的摩擦力，减少的重力势能一小部分由于摩擦转化为其他能量，所以，增加的动能略小于减少的重力势能．基础达标1．在利用重锤自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中，产生误差的主要原因是( )
A．重锤下落的实际高度大于测量值
B．重锤下落的实际高度小于测量值
C．重锤实际末速度v大于gt(g为重力加速度，t为下落时间)
D．重锤实际末速度v小于gtD 2．在“验证机械能守恒定律”的实验中，由于打点计时器两个限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样的结果会有( )D．以上都有可能A3．在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具直接测量的有( )
A．重锤的质量
B．重力加速度
C．重锤下落的高度
D．与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度C4．在验证机械能守恒定律的实验中，下列说法正确的是( )
A．需要天平测定重锤质量
B．实验时要先松开纸带让重锤下落，然后接通电源让打点计时器工作
C．应该选用第1、2点之间间距约等于2 mm的纸带进行分析
D．实验结果总是动能的增加量略大于重力势能的减少量C5．利用重锤自由下落验证机械能守恒定律实验时，下列说法不正确的是( )
A．选用重锤时，重的比轻的好
B．选用重锤时，体积小的比体积大的好
C．选用重锤后要测出锤的质量
D．重锤所受重力要远大于它所受的空气阻力和打点计时器对纸带的阻力解析：实验过程中，重锤下落的过程中会受到空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力作用，要减小实验误差，就必然减小这些阻力．所以重锤要选用体积小、重一些的，一是减小阻力，二是使阻力相对于重力较小，可以忽略．选项ABD正确．由于动能和重力势能的表达式中都有质量m，因此在比较始末位置的机械能时不需要测出重锤的质量的大小，所以选项C错误．
答案：C6．用电磁打点计时器做“验证机械能守恒定律”的实验，有如下可供选择的实验器材：铁架台、打点计时器、复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关，其中不必要的器材是__________________________，缺少的器材是___________________________．低压直流电源、天平、秒表低压交流电源、重锤、刻度尺7．(双选)下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法，正确的是( )
A．重物质量的称量不准会造成较大误差
B．重物质量选用得较大些，有利于减小误差
C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差
D．先释放纸带后接通电源会造成较大误差解析：该实验不需要测量物体的质量，故A错；选用质量较大的重物有利于减小摩擦带来的误差，B对；应先接通电源，待打点稳定后再松开纸带，故D对．
答案：BD能力提升 8．在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学依据纸带求得相关各点的瞬时速度以及与此相对应的下落距离h，以v2为纵轴，以h为横轴，建立坐标系，描点后画出变化图线，从而验证机械能守恒定律．若所有操作均正确，则得到的v2－h图象应是图中的( )解析：若满足机械能守恒应有 v2＝gh即v2与h成正比关系，C对．
答案：C9．某位同学用落体法做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作步骤中错误的是( )
A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源
B．将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度
C．先释放纸带，再接通电源
D．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据解析：根据验证机械能守恒定律的实验要求，应先接通电源，让打点计时器工作稳定后，再释放纸带，故C选项是错误的，A、B、D均符合实验要求，故选C.
答案：C10.如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：
(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________(填入正确选项前的字母)．A．米尺 B．秒表
C．0～12 V的直流电源 D．0～12 V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有_____________________________________________________________________________________________________________________________________________.(写出两个原因)解析：(1)用A项米尺测量长度，用D项交流电源供打点计时器使用．
(2)纸带与打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；计算势能变化时选取的始末两点距离过近；交流电频率不稳定．
答案：(1)A、D (2)见解析 11．下图是某同学探究“动能与重力势能的转化和守恒”实验及打出的一条纸带的一部分( )(1)已知打点计时器的周期为0.02 s，当地的重力加速度为g＝9.8 m/s2，图中数字为各点距起点O的距离，设重锤为m＝0.1 kg，当打到B点时，重锤的重力势能减少了________J，动能增加了________J.(保留三位有效数字)(2)若当地的重力加速度未知，则可利用此实验来测量当地的重力加速度，请写出测量值与当地重力加速度的值总有差异的一个原因：________________.(2)打点时纸带与打点计时器间存在摩擦阻力．
答案：(1)0.191 0.190 (2)见解析12．在利用电火花打点计时器“验证机械能守恒定律”实验中，下面给出的一些实验步骤( )
a．天平称出重锤及夹子的质量
b．将纸带固定在重锤的夹子上
c．将纸带穿过计时器的限位孔，上端用手提着，再把纸带向上拉，让重锤静止靠近打点计时器处 .
d．把打点计时器接在220 V交流电源上，但暂不接通
e．把打点计时器固定在放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上f．在纸带上选取几个点，进行测量和记录数据
g．用秒表测出重物下落的时间
h．接通电源，待计时器稳定后再松开纸带
i．更换纸带，重新进行实验两次
j．在三条纸带中选取较好的一条
k．进行计算，得出结论(1)以上步骤中，不必要的步骤是( )
A．ad B．gh C．ag D．ij
(2)正确的步骤顺序应是( )
A．edbchijfk B．hkebcjfd
C．jdfcehkb D．fbedcjhkCA感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件37张PPT。第六节 能量 能量转化与守恒定律一、能量的多样性及相互转化
1．能量的多样性：自然界中能量的形式多种多样，例如：机械能、________、电能、电磁能、________、化学能等．
2．能量的转化：不同形式的能量可以________，我们所消耗的能量，大部分是________辐射到地球后转化而来的．内能 核能相互转化太阳能二、能量守恒定律
1．内容：能量既不会凭空_____，也不会凭空______，它只能从一种形式________为另一种形式，或从一个物体________到另一个物体，在转化或转移过程中其总量保持不变．
2．表达式：E初＝________；ΔE增＝________.
某种形式的能增加，一定存在其他形式的能________，且增加量和________一定相等．产生消失转化转移E终 ΔE减减少减少量某个物体的能量增加，一定存在其他物体的能量________，且增加量和________一定相等．
3．意义．
(1)揭示了自然界各种运动形式不仅具有________性，而且具有________性．
(2)宣布“____________”不可能制成．减少减少量第一类永动机多样统一一、对功与能的理解
1．功是能量转化的量度．
不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的．做功的过程就是各种形式的能量之间转化(或转移)的过程．且做了多少功，就有多少能量发生转化(或转移)，因此，功是能量转化的量度．2．不同形式的能量变化与不同的功对应．
我们关心的大多是能量的变化量，而不是能量的具体数值，能量的转化必须通过做功才能实现，某种力做功往往与某一具体形式的能量变化相联系，即所谓功能关系．
常见的力做功与能量转化的对应关系如下(即功能关系)：
(1)重力做功：重力势能和其他形式的能相互转化，且重力做的功等于重力势能的减少量，即WG＝－ΔEp；(2)弹力做功：弹性势能和其他形式的能相互转化，且弹力做的功等于弹性势能的减少量，即W弹＝－ΔEp；
(3)合外力做功：动能与其他形式的能相互转化，且合力做的功等于物体动能的增加量，即W合＝－ΔEk；
(4)除重力、系统内弹力外，其他力做功：机械能与其他形式的能相互转化，且除重力、系统内弹力外其他力做的功等于机械能的增加量，即W其他＝ΔE.3．应用功能关系需注意的问题．
搞清力对“谁”做功：对“谁”做功就对应“谁”的位移，引起“谁”的能量变化．
如子弹物块模型中，摩擦力对子弹做的功必须用子弹的位移去求解，这个功引起子弹动能的变化．二、对能量守恒定律的理解
1．表达式：ΔE1减＝ΔE2增．
2．含义：
(1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量一定和增加量相等．
(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．3．应用步骤：
(1)分清哪些形式的能(如机械能、热能、电能等)在变化．
(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式．
(3)依据能量守恒列式求解．理解功和能的关系 某人将一重物由静止举高h，并获得速度v，下列说法不正确的是( )
A．合外力对物体做的功等于物体机械能的增加量
B．物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量
C．人对物体做的功等于物体克服重力做的功与物体获得的动能之和
D．人对物体做的功等于物体机械能的增加量解析：重物被举高过程中，受重力和人对它的弹力作用．由动能定理知，合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，A错；重力做负功的数值等于重力势能的增加量，B正确；由动能定理有W人－mgh＝ mv2－0，故人对物体做的功等于克服重力做的功(或重力势能的增加量)与物体获得的动能之和，即等于物体机械能的增加，C、D正确．
答案：A
思维总结：(1)能量有多种不同的形式，且不同的形式的能可以相互转化．(2)不同形式的能之间的转化通过做功来实现，即做功的过程就是能量转化的过程．
(3)做了多少功就有多少能量发生转化，即功可以用来量度能量的变化．变式训练1．(双选)关于功和能，下列说法正确的是( )
A．功和能单位相同，意义相同，功是能，能是功
B．功和能不能相互转化，是不同的两个物理量
C．水对水轮机做了8.9×106 J的功表示水的能量减少了8.9×106 J
D．竖直上抛的石子上升过程中克服重力做功5 J表示石子将5 J的功转化为5 J的重力势能BC理解能量守恒定律 电机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上(传送带足够长)，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当小木块与传送带相对静止时，求：
(1)小木块的位移；
(2)传送带转过的路程；
(3)小木块获得的动能；
(4)摩擦过程产生的摩擦热．解析：木块刚放上时速度为零，必然受到传送带的动摩擦力作用做匀加速直线运动，达到与传送带共速后不再相互滑动，整个过程中木块获得一定的能量，系统要产生摩擦热．对小木块，相对滑动时，由ma＝μmg得加速度a＝μg，由v＝at得，达到相对静止所用时间t＝ .思维总结：(1)物体间发生能量转化或转移时，能量总量不变，在转化或转移过程中，有部分能量得不到应用，而损失掉．
(2)发生能量的转移时，能量的形式不变；发生能量的转化时，能量的形式发生改变，在确定能量转化的方向时，可以从消耗什么能，而得到什么能进行比较来确定．变式训练2．如图所示，质量为m的小铁块A以水平速度v0从左侧冲上质量为M、长为l置于光滑水平面C上的木板B，刚好不从木板上掉下，已知A、B间的动摩擦因数为μ，此时木板对地位移为s，求这一过程中：
(1)木板增加的动能；
(2)小铁块减少的动能；
(3)系统机械能的减少量．l )． (3)系统机械能的减少量为系统克服摩擦力做的总功，即ΔE减＝fΔl＝μmgl.
答案：(1)μmgs (2)μmg(s＋l) (3)μmgl基础达标1．关于做功和物体动能变化的关系，正确的是( )
A．只要动力对物体做功，物体的动能就增加
B．只要物体克服阻力做功，它的动能就减少
C．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差
D．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化C2．汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中( )
A．重力势能增加 B．动能增加
C．重力做负功 D．机械能不守恒解析：汽车沿坡面向下运动，重力做正功，重力势能减小，故A、C错；由于速度逐渐减小，由Ek＝ mv2知，动能减小，B错；由于动能、重力势能都减小，故机械能是减小的，D项正确．还可以根据除重力外还有阻力做负功，可知机械能减小。
答案：D3．有关功和能，下列说法正确的是( )
A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能
B．物体具有多少能，就一定能做多少功
C．物体做了多少功，就有多少能量消失
D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少解析：功是能量转化的量度，物体做了多少功，就有多少能量发生了转化，并非力对物体做了多少功，物体就具有多少能；也并非物体具有多少能，就一定能做多少功，所以A、B错误，D正确．做功的过程是能量转化的过程，能量在转化过程中总量守恒，并不消失，所以C错误．
答案：D4．关于“节约能源”，下面说法中正确的是( )
A．由于自然界的能量的总和是守恒的，所以节约能源是毫无意义的
B．浪费能源，只是浪费个人金钱，对整个社会和自然是无关紧要的，因为能量是守恒的
C．从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有方向性的，能源的利用受这种方向性的制约，所以“节约能源”对人类社会发展有很大的影响
D．上述说法都是错误的C5．从地面竖直向上抛出一个质量为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f恒定．在小球从抛出到上升至最高处的过程中，下列正确的是( )
A．小球的动能减少mgH
B．小球的动能减少fH
C．小球的机械能减少fH
D．小球的机械能减少(mg＋f)H解析：小球的动能减少量等于合力做的功，即ΔE减＝(mg＋f)H，A、B错，小球机械能的减少量等于克服阻力做的功，即ΔE减＝fH，C对，D错．
答案：C6．(双选)一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出．对于这一过程，下列说法正确的是( )
A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能
B．子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量
C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和
D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和解析：由能量守恒定律可知对子弹来讲，减少的机械能一是用于木块增加动能，二是用于增加木块和子弹的内能，D对．对子弹和木块来讲减少的机械能只用来增加它们的内能，B对．A、C错．
答案：BD能力提升7．下列关于能量守恒定律的认识不正确的是( )
A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成
D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了解析：根据能量守恒定律可知，能量既不会消灭，也不会创生．能量只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，A对、B对，D错，永动机违背了能量守恒定律，故它不可能制造出来，C对．
答案：D8.足够长的传送带以v匀速传动，一质量为m的小物块A由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为( )D9.如右下图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中不正确的是( )
A．木块的机械能增量为fL
B．子弹的机械能减少量为f(L＋d)
C．系统的机械能减少量为fd
D．系统的机械能减少量为f(L＋d)解析：木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力f做的功fL，A对．子弹机械能的减少量等于动能的减少量，即子弹克服阻力做的功f(L＋d)，B对．系统增加的机械能等于力f做的总功，即，ΔE＝fL－f(L＋d)＝－fd，故机械能减少量为fd，C对．D错．
答案：D10．(双选)质量为4 kg的物体被人由静止开始向上提升0.25 m后速度达1 m/s，则下列判断正确的是( )
A．人对物体传递的功是12 J
B．合外力对物体做功2 J
C．物体克服重力做功10 J
D．人对物体做的功等于物体增加的动能BC11．一质量为1 kg的物体被人用手以2 m/s的速度竖直向上匀速提升1 m，则下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A．物体上升过程中机械能守恒
B．物体的机械能增加10 J
C．合外力对物体做功2 J
D．物体克服重力做功2 J解析：物体匀速上升，动能不变，重力势能增加，机械能增加，A错；由力的平衡条件可知手对物体的力大小等于重力10 N．故人手对物体做功10 J，机械能增加10 J，B对；合外力做功为零，C错；重力做功－10 J，即人克服重力做功10 J，D错．
答案：B感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件40张PPT。第七节 功 率一、如何描述物体做功的快慢
1．比较做功的快慢：
(1)在做功相同的情况下，用时越___，做功越___．
(2)在做功相同的情况下，用时越___，做功越____．
2．在物理学中，做功的快慢用________来表示．少 快多 慢功率二、怎样计算功率
1．功率．
(1)功率的定义：
功W跟完成这些功所用时间t的________叫功率，功率的符号为P.
(2)定义式：P＝ ________.
(3)功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是________，符号为W.1 W＝1 J/s.
技术上常用千瓦(kW)作为功率的单位，1 kW＝1 000 W.比值瓦特(4)功率的物理意义：功率是表示物体做功________的物理量．
(5)功率是标量，只有________，没有________．
2．功率的计算．
如果物体沿位移方向受的力是F，从计时开始到时刻t这段时间内，发生的位移是s，则力在这段时间所做的功W＝Fs，根据功率的定义式，有P＝ ＝________.
当力的方向与速度方向有一夹角α时，P＝________.快慢大小 方向FvFvcos α三、功率与能量
1．功率表示了能量________或________的快慢．
2．额定功率与实际功率.≥转化 转移最大功率不变实际运行一、对平均功率与瞬时功率及P＝Fv的理解
1．平均功率与瞬时功率的比较：2.P＝Fv的理解．
(1)公式P＝Fv中的力F与速度v应共线，若v为瞬时速度，则用此式计算出的功率为瞬时功率，v为平均速度，则计算的是该段时间内的平均功率．
(2)用此式计算功率时要明确是哪个力的功率，还是物体所受合力的功率，汽车的功率是指汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的功率就是钢丝拉力的功率． (3)P＝Fv中三个量的制约关系：特别提醒：(1)若求平均功率，还需明确是哪段时间内的平均功率，可由公式P＝F 或P＝W/t来计算．
(2)若求瞬时功率，需明确是哪一时刻或哪一位置的瞬时功率，再确定该时刻或该位置的速度，应用公式P＝Fv来计算．如果F、v不同向，则把它们投影到相同方向再计算．二、机车的两种启动方式
1．恒定功率启动过程(P不变)．所以机车达到最大速度时a＝0，F＝f，P＝Fvm＝fvm，故vm＝.这一启动过程的运动性质为加速度减小的加速直线运动，v－t关系如右图所示．2．匀加速度启动过程(a不变)．
汽车先以恒定的加速度启动，达到额定功率P额后再以恒定功率运动，因此启动过程分为两个阶段：这一启动过程的v－t图象如图所示．对功率的理解 如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2，求：
(1)前2 s内重力做的功；
(2)前2 s内重力的平均功率；
(3)2 s末重力的瞬时功率．解析：可分别用W＝F·s，P＝W/t和P＝F·v求解．
(1)木块所受的合外力为
F合＝mgsin θ－μmgcos θ
＝mg(sin θ－μcos θ)
＝2×10×(0.6－0.5×0.8) N＝4 N所以，重力在前2 s内做的功为
W＝mgsin θ·s＝2×10×0.6×4 J＝48 J(3)木块在2 s末的瞬时功率v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s
P＝mg·sin θ·v＝2×10×0.6×4 W＝48 W
答案：(1)48 J (2)24 W (3)48 W
思维总结：(1)首先明确所求的是平均功率还是瞬时功率．
(2)对应于某一过程的功率为平均功率，对应于某一时刻或某一位置的功率为瞬时功率．
(3)瞬时功率等于力与物体沿力的方向上分速度的乘积，平均功率等于力与该过程平均速度的乘积，或根据P＝ 来求．变式训练1．一台起重机从静止起匀加速地将质量m＝1.0×103 kg的货物竖直吊起，在2 s末货物的速度v＝4.0 m/s.求：起重机在2 s内的平均输出功率．(g取10 m/s2)答案：2.4×104 W机车的两种启动方式 在平直路面上质量为m＝4.0×103 kg的汽车，其发动机的额定功率为P＝40 kW，汽车从静止开始以a＝0.5 m/s2的加速度行驶，所受阻力为f＝2.0×103 N，则汽车匀加速运动行驶的最长时间为多长？汽车可以达到的最大速度为多大？解析：汽车匀加速行驶时，发动机牵引力为F，则根据牛顿第二定律F－f＝ma得F＝ma＋f＝(4.0×103×0.5＋2.0×103)N＝4.0×103 N
汽车匀加速运动过程的末速度为v，则变式训练2．汽车的质量为2 000 kg，汽车发动机的额定功率为80 kW，它在平直的公路上行驶时所受的阻力是4 000 N，试求：
(1)汽车保持额定功率从静止启动后达到的最大速度是多少？
(2)若汽车以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，可维持多长时间？ 解析：当汽车速度最大时，汽车做匀速直线运动．可根据受力平衡求出牵引力，再根据P＝Fv求出最大速度；在汽车的匀加速运动过程中，牵引力恒定，功率在变大，直到达到额定功率为止．基础达标1．关于功率的概念，以下说法正确的是( )
A．功率大说明物体做功多
B．功率小说明物体做功少
C．物体做功越多，其功率越大
D．物体做功越快，其功率越大解析：功率为功与做这些功所用的时间的比值，功率大小表示了做功快慢，功率越大，做功越快，A、B、C错，D对．
答案： D 2.（2013·广州二模）（双选）质量为m的汽车在平直公路上加速行驶，受到的阻力恒为f.当速度为v时，汽车发动机输出功率为P.则此时汽车的（ ）?A?.牵引力为 ?B?.牵引力大于
C?.加速度为 ?D?.加速度小于?答案：AD3．关于功率，下列说法中正确的是( )
A．功率大的物体一定做功多
B．做功少的物体功率一定小
C．单位时间内做功越多，其功率越大
D．由P＝Fv可知，机车运动速度越大，其功率一定越大C4．(双选)机器的功率是1 250 W，这句话的意义是( )
A．机器能做功1 250 J
B．机器每秒钟能做功1 250 J
C．机器做1 250 J的功所需时间是1 s
D．以上理解都不对BC5．(双选)一汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变．汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是( )
A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大
B．汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大
C．汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大
D．当牵引力等于阻力时，速度达到最大值CD 6．将一质量为m的物体从离地面高h处，以速度v0水平抛出，求物体从抛出到落地过程中重力的功率和在物体刚要落地时重力的功率．(不计空气阻力)
7．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是( )
A．减小速度，得到较小的牵引力
B．增大速度，得到较小的牵引力
C．减小速度，得到较大的牵引力
D．增大速度，得到较大的牵引力
解析：汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F＝ 可知，在P一定时，要增大牵引力，必须减小速度，C正确．
答案：C能力提升8．关于功率，以下说法中正确的是( )
A．据P＝W/t可知，机器做功越多，其功率就越大
B．据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比
C．据P＝W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D．根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比解析：P＝ 为功率的定义式，所求值为t时间内的平均功率，并非各时刻的瞬时功率，C错．由P＝ 可知，某机器在相同时间内做功越多，它的功率才越大，A错．由P＝Fv可知，只有功率P一定时，牵引力F才与其速度v成反比，B错，D对．
答案：D 9．设飞机飞行中所受阻力与速率的平方成正比，如果飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则发动机功率为8P时，飞机飞行的速度为( )A. v B．2v
C．4v D．8v解析：当速度为v时，牵引力F＝f＝kv2，则P＝Fv＝kv3；设功率为8P时，速度为v′，则8P＝kv′3.由以上两式得v′＝2v，B正确．
答案：B10．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝t1时刻F的功率是( )11．质量是5 t的汽车在水平路面上由静止开始以加速度2.2 m/s2做匀加速直线运动，所受阻力是1.0×103 N，则汽车启动后第一秒末发动机的瞬时功率是( )
A．2 kW B．11 kW C．20 kW D．26.4 kW解析：根据牛顿第二定律有F引－F阻＝ma，得F引＝ma＋F阻＝1.2×104 N而由vt＝at知汽车启动后第1 s末的速度为vt＝2.2 m/s
由P＝Fv得第一秒末发动机的瞬时功率P＝1.2×104×2.2 W＝2.64×104 W＝26.4 kW，D对．
答案：D12．一个质量为2 kg的物块．沿倾角为37°的光滑斜面由静止开始下滑，g取10 m/s2，求：
(1)物块下滑4 s时重力的瞬时功率；
(2)在这4 s内重力的平均功率．解析：(1)物块在斜面上匀加速下滑，由牛顿第二定律mgsin 37°＝ma ①
物块的速度v＝at ②
由①②解得a＝6 m/s2，v＝24 m/s
当t＝4 s时，重力的瞬时功率为：
P＝mgvsin 37°＝2×10×24×0.6 W＝288 W(2)物块在4 s内的位移为：感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件33张PPT。第八节 能源的开发与利用一、能源及其分类
1．概念：在一定条件下能够提供可利用________的物质资源，都可以称为能源．
2．分类．
(1)从人类开发能源的历史划分
常规能源：________、________、________ 等．
新能源：________、________等．能量煤 石油 天然气太阳能 核能(2)从使用分类：
一次能源：未经人类加工转换的能源，如________、________、________ 、________、风能、生物能、海洋能等．
二次能源：从一次能源直接或间接转化而来的能源．如：________、氢能、焦炭．
(3)从能否再生分类：
可再生能源：________、风能等 .
不可再生能源：________、________等．煤石油 天然气 水能电能太阳能煤 石油(4)从对环境的影响分类：
清洁能源(也称“绿色环保”能源)：________、______等．
非清洁能源：________、________、天然气等．
另外人类正在开发和利用的能源还有水能、风能、地热能、波浪能等．太阳能 风能煤 石油二、能源危机与环境污染
1．能源危机．
按目前地球上已探明的煤和石油的储量及开采速度，煤可开采200年左右，天然气可开采60年左右，石油可开采40年左右，这些能源在几代人之后将不复存在，因此世界正面临能源危机．
2．环境污染．
酸雨、________效应、臭氧层的破坏、城市热岛效应、土壤酸性化、生态平衡的破坏等等是环境污染的直接体现．这些又带来了海平面升高、暴雨和干旱增多等灾害，严重威胁着人类及各种生物的生存．温室三、新能源的优点
太阳能是同学们比较熟悉的，在人们的生活中得到了广泛的应用，在高科技方面也有应用，如人造卫星上的太阳能电池．像这样不污染环境的能源称为________能源，如太阳能、风能、水能、沼气等．清洁能源危机与环境污染
1．能源危机．
世界能源消费主要以煤、石油、天然气为主，每年的消耗量非常巨大，而这些能源都是非可再生的，用一点少一点．虽然太阳能具有取之不尽、用之不竭的特点，但它的利用受天气的影响较大，还不能大规模利用．因为世界正面临能源危机．能源危机，并不是说能量在数量上减少了，因为能量是守恒的，但能在可利用的品质上降低了，从便于利用到不便于利用了，因此人类应有节能意识．
2．环境污染．
能源的大量使用给人类生存环境带来巨大灾害，如酸雨、温室效应、臭氧层破坏、生态平衡的破坏等，这些会带来很多灾害，严重威胁人类和生物的生存．
为此，我们国家提出了可持续发展的重要举措，它的主要宗旨是对常规能源合理有效地利用，保护环境与生态平衡，开发清洁的新能源和可再生能源，造福子孙后代．3．几种新能源．
(1)未来能源包括：核能、太阳能、风能、水能、地热能、生物质能、海洋能、氢能等．
(2)新能源的优点: 一些新能源在人们的生活中得到广泛应用，如太阳能、风能、水能等，它们不污染环境，为清洁能源，而且它们的资源是丰富的．能源的利用与开发 关于能量和能源，下列说法正确的是( )
A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少，但能量品质降低了
C．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性
D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造解析：在能源利用过程中，虽然满足能量守恒，但由于能量转化、转移的方向性，能源的能量最终转化为内能，能量品质降低，所以A、C项错误，B项正确；能量守恒定律是一个普遍性规律，能量不能被创造．D项错误．
答案：B变式训练1．关于“节约能源”，下面的说法中正确的是( )
A．浪费能源，只是浪费个人的金钱，所以节约能源是毫无意义的
B．浪费能源，只是浪费个人的金钱，对整个社会和自然界来讲，反正能量是守恒的，所以就社会而言，节约能源毫无意义
C．从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有方向性的，能源的利用受这种方向性的制约，且能源的利用过程对环境有污染，所以“节约能源”对人类社会发展有很大的影响
D．上述说法都是错误的C未来的新能源 能源问题是当前热门话题，传统的能源——煤和石油一方面储量有限，有朝一日将要被开采完毕，另一方面，使用过程中也带来污染．寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向．利用潮汐发电即是一例.
关于潮汐，古人说：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也．”图表示的是利用潮汐发电，左方为陆地和海湾，中间为大坝，其下有通道(图a)，潮落至最低点时放水发电(图b)．待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电(图c)．设海湾面积为5.0×107 m2，高潮与低潮间高度差3.0 m，则一天内水流的平均功率为多少MW?注：实际上由于各种损失，发电功率仅为水流平均功率的10%～25%.例如法国兰斯河潮汐发电站水势能释放平均功率为240 MW，而发电功率仅为62 MW. 解析：潮汐发电其实质就是将海水的重力势能转化为电能．每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力为mg＝ρVg＝1.0×103×5.0×107×3×10 N＝1.5×1012 N其重心的高度变化为：h＝1.5 m
一天内海水两进两出，故水流功率为即P≈100 MW.
答案：100 MW变式训练2．下列关于能源开发和利用的说法中，正确的是( )
A．能源利用的过程是内能转化成机械能的过程
B．要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源
C．能源利用的过程，是一种形式的能向另外一种形式的能转化的过程
D．无论是节约能源还是开发能源，我国都要外国支援C基础达标1．下列燃料中不属于化石燃料的是( )
A．煤 B．木柴
C．石油 D．天然气B2．下列选项中不是二次能源的是( )
A．太阳能 B．电能
C．氢能 D．焦炭A3．风能和水能是以下哪一种能的间接形式( )
A．核能 B．电能
C．太阳能 D．地热能C4．下列说法不正确的是( )
A．根据能的转化和守恒定律，能量不会消失，因此不会出现能源危机．
B．相对人类的历史来说，太阳能是取之不尽，用之不竭的
C．节约能源、开发新能源是解决能源危机的有效途径
D．风能是目前能源开发利用中较为理想的清洁能源A5．消耗石油和煤炭给环境带来的主要问题是( )
A．运输过程中的泄漏
B．开采时机械运输过程中的噪声
C．燃烧时消耗氧气
D．燃烧时产生大量的二氧化碳解析：煤炭和石油的燃烧所产生的二氧化碳和二氧化硫．是造成环境污染的主要原因，故D项正确．
答案：D6．关于能源的开发和利用，下列观点不正确的是( )
A．能源是有限的，无节制地使用常规能源，是一种盲目的短期行为
B．根据能量守恒，能源是取之不尽，用之不竭的
C．能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响
D．不断开发新能源，是缓解能源危机、加强环境保护的重要途径解析：地球的常规能源是有限的，不可再生的，A正确；自然界中的能量虽然守恒，但能量转化之后其品质下降，利用价值降低，B错误；为了人类的可持续发展，要开发新能源，减少污染，C、D正确．
答案：B能力提升7．(双选)以下说法中正确的是( )
A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
B．汽油是一种清洁能源
C．水能是可再生能源
D．煤、石油等常规能源是取之不尽，用之不竭的AC8．(双选)能源短缺和环境恶化指的是( )
A．煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫能源短缺
B．煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫做能源短缺
C．煤炭和石油具有大量的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚存在空气中污染空气，使环境恶化
D．大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气的成分，使环境恶化解析：煤炭、石油储存是有限的，这就是所讲的“能源短缺”，B正确；煤炭和石油在使用时排出的有害气体污染空气，故C错误，D正确．
答案：BD9．下列供热方式中最有利于环境保护的是( )
A．用煤做燃料供热
B．用石油做燃料供热
C．用天然气或煤气做燃料供热
D．用太阳能供热解析：煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量的内能，但这些燃料中含有杂质以及燃烧得不充分，使得废气中含有粉尘、一氧化碳、二氧化硫等污染大气的物质，而太阳能是一种无污染的能源，应大力推广，D正确．
答案：D10．(双选)当今人类利用的新能源有( )
A．电能 B．太阳能
C．化石燃料 D．核能解析：电能是二次能源，是由其他形式的能转化而来，不是新能源．化石燃料是常规能源，太阳能和核能是当今的新能源，故B、D正确．
答案：BD11．下列说法中正确的是( )
A．从甲物体自发传递热量给乙物体，说明甲物体的内能比乙物体多
B．热机的效率从原理上讲可达100%
C．因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的
D．以上说法均不正确解析：自发热传递的条件是温度差，而不是内能的多少，故A错；任何热机都不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，所以任何热机的效率都不可能达到100%，故B错；由于能源的利用是不可逆的，煤炭、石油等都是不可再生的能源，放C错；D正确．
答案：D 12．如果每人每年节约用电1千瓦时，那么，全国13亿人口每年节约用电相当于多少吨标准煤燃烧释放的能量？(标准煤热值为2.93×107 J/kg)解析：由题可知，共节约电能为
E＝1.3×109×3.6×106 J＝4.68×1015 J
由E＝mQ可知可节约煤
m＝ kg＝1.6×108 kg＝1.6×105 t.
答案：1.6×105 t感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件31张PPT。第一节 经典力学的成就与局限性
第二节 经典时空观与相对论时空观一、经典力学的成就和局限性
1．经典力学的伟大成就．
(1)经典力学把天上物体和地上物体统一起来，实现了人类对自然界认识的第一次__________．
(2)使人们认识到了以________和________为基础的自然科学理论的基本特征．理论大综合现象观察 实验研究(3)建立了以________和________相结合的研究方法．
(4)推动了其他学科的发展，与其他学科相结合产生了一些交叉性的分支学科．
2．经典力学的局限性．
(1)经典力学不适用于研究________运动(接近光速)的物体．
(2)经典力学不适用于________领域中________和__________的现象．实验 数学高速微观 物质结构能量不连续二、经典时空观
1．惯性系与非惯性系．
(1)惯性系：____________成立的参考系，相对于惯性系做________运动的参考系都是惯性系．
(2)非惯性系：____________不成立的参考系，相对于惯性系做________运动的参考系是非惯性系．
2．伽利略相对性原理：对于所有的惯性系，________规律都是相同的，或者说，一切惯性系都是________的．牛顿运动定律匀速直线牛顿运动定律变速力学等效3．经典时空观(绝对时空观)：时间永远均匀地流逝，与任何外界________；空间与任何外界事物________，从不运动，永远不变．
4．经典时空观的几个具体结论：
(1)________的绝对性；
(2)________的绝对性；
(3)________的绝对性；
(4)物体质量________，即它们与参考系的选择(或观察者的运动状态)无关．无关无关同时时间间隔空间距离恒定不变三、相对论时空观
1．光速不变与经典物理学的矛盾：观察和实验事实表明，无论光源和观察者如何运动，光速只能是c，这与经典力学的________法则相矛盾．
2．狭义相对论的两条基本假设．
(1)相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是________的．
(2)光速不变原理：不管在哪个惯性系中，测得的真空中的光速都________．速度合成相同相同3．相对论时空观．
(1)“同时”的相对性：在一个参考系中同时发生的两个事件，在另一个参考系看来是________的．
(2)运动的时钟________；时钟相对于观察者________时，走得快；相对于观察者________时，走得慢，运动速度越快，效果越________．不同时变慢 静止运动明显(3)运动的尺子________；物体相对于观察者________时，它的长度测量值最大；相对于观察者________时，观察者在________方向上观测，它的长度要缩短，速度越快，缩的________．
(4)物体质量随速度的________而增大．缩短 静止运动运动越短增加一、对经典时空观与相对论时空观的认识
1．绝对时空观是在地球范围内凭直觉经验建立起来的，它符合人们对空间、时间的主观感受；相对论时空观是在光速不变的实验事实上，以狭义相对论的两条基本假设为前提建立的．2．经典时空观中，时间、空间、物质是彼此独立、互不联系的，时间、长度和质量这三个物理量都与参考系的运动无关．相对论时空观中，空间和时间是运动着的物质的存在形式，时空概念是从物质运动中抽象出来的，它们之间相互依赖、彼此联系．3．两种理论是历史发展的不同产物．
我们对自然界的认识过程都是从肤浅到深刻，从片面到全面，一步步深入，一步步完善的，所以理论的完善也需要一个过程．在历史发展的不同阶段，人类建立了经典力学和相对论、量子力学两套物理学理论．经典力学理论不可能穷尽一切真理，必有其局限性，现在可认为经典力学理论是狭义相对论和量子理论的特例．4．两种理论的适用范围不同．
经典力学理论适用于弱引力作用下，低速运动的宏观物体．而它在强引力作用下，或高速运动或微观世界不适用．
近期建立的相对论原理是一种全新的时空与引力理论，它并没有否定经典力学理论，是在经典力学基础上加以完善，适用范围更广、更全面． (双选)20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释．经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子．这说明( )
A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论
B．人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的
C．经典力学与相对论是相互矛盾的一对理论
D．人们应当不断地扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律解析：人们对客观世界的认识，要受到所处的时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断地扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生，并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形．所以A、C错，B、D对，
答案：BD变式训练1．下列说法中正确的是( )
A．经典力学适用于任何情况下的任何物体
B．狭义相对论否定了经典力学
C．在很多特定情况下，经典力学与相对论是统一的
D．万有引力定律也适用于强相互作用力解析：经典力学只适用于宏观、低速的情况，故A项是错误的；狭义相对论；没有否定经典力学，在宏观低速情况下，相对论的结论与经典力学没有区别，故B项是错误的；在低速运动的宏观世界，经典力学与相对论是统一的，C对；万有引力定律只适用于弱相互作用力，而对于强相互作用力是不适用的，故D项是错误的．
答案：C基础达标1．下列说法正确的是( )
A．牛顿定律就是经典力学
B．经典力学的基础是牛顿运动定律
C．牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题
D．经典力学可以解决自然界中所有的问题解析：经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础；经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有问题．因此只有B项正确．
答案：B2．关于经典力学和相对论，下列说法正确的是( )
A．经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容
B．相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的
C．相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系
D．经典力学包含在相对论之中，经典力学是相对论的特例解析：相对论的建立并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论在一定条件下的特殊情形．所以A、B、C不对，D正确．
答案：D3．(双选)下列说法中正确的是( )
A．经典力学是以牛顿的三大定律为基础的
B．经典力学在任何情况下都适用
C．当物体的速度接近光速时，经典力学就不适用了
D．相对论和量子力学的出现，使经典力学失去了意义AC4．经典力学适用于解决( )
A．宏观高速问题 B．微观低速问题
C．宏观低速问题 D．微观高速问题解析：经典力学局限于运动速率远小于真空中光速(低速)的宏观物体，对高速运动的物体和微观粒子不适用，所以只有C正确．
答案：C5．一列火车以接近光速从我们身边飞驰而过，我们会感到车厢、车窗变窄了，而车厢、车窗的高度没有变化，那么车厢内的人看路旁的电线杆间距将会( )
A．变窄 B．变宽
C．不变 D．都有可能解析：火车相对地面向前飞驰，如果以火车为参照系，地面向后飞驰，地面上的两电线杆的距离变小，A对．
答案：A6．关于绝对时空观，下列说法正确的是( )
A．时间间隔是相对的
B．空间距离是相对的
C．同时是相对的
D．物体的质量是绝对的D能力提升7．(双选)关于经典力学和相对论的关系( )
A．相对论是对经典力学的否定
B．经典力学可以认为是相对论的一个特例
C．经典力学是相对论在低速情况下的近似
D．相对论是在经典力学基础上的推论BC8．高速运动的物体，其质量随速度变化的情况是( )
A．速度越大，质量越大
B．速度越大，质量越小
C．质量与速度无关
D．条件不足，无法确定A9．(双选)以下运动服从经典力学规律的是( )
A．天体的运动
B．大气、地壳的运动
C．电子绕原子核的运动
D．光子的运动AB10．在下列观点中不符合爱因斯坦相对论的是( )
A．任何事件所经历的时间在不同参考系中都是相同的
B．物体质量随速度的增大而增大
C．运动的尺子沿运动方向缩短了
D．运动的时钟要比静止的时钟走得慢A11．(双选)在地面附近有一高速飞过的火箭，关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象，以下说法正确的是( )
A．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变快了
B．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了
C．火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化
D．火箭上的人看到地面上的物体长度变小，时间进程变慢了BCD12．(双选)下列说法中符合相对论时空观的是( )
A．在一个参考系中同时发生的两个事件，在另一个参考系看来可能是不同时的
B．一个物体相对于观察者运动时，观察者在运动方向上观测，物体的长度要缩短
C．物体的质量是恒定不变的
D．在一个参考系中同时发生的两个事件，在另一个参考系看来也是同时的AB感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束课件41张PPT。第三节 量子化现象
第四节 物理学——人类文明进步的阶梯一、量子论的建立过程
1．普朗克提出能量子假说．
(1)黑体及黑体辐射：黑体是能够吸收照射到它上面的________而无________的物体，黑体辐射是指黑体发出的________辐射．
(2)经典物理学的困难：应用经典物理学的________观念，进行的理论分析与黑体辐射实验结果________．全部辐射 反射电磁连续性不相符合(3)能量子假说：物质发射(或吸收)能量时，能量不是________，而是________进行的．每一份就是一个最小的能量单位，称为“________”．
能量子的能量E＝________，v为为辐射的频率，h为__________，实验测得h＝6.63×10－34 J·s.
2．爱因斯担提出光子说．
(1)光电效应现象及实验规律：光电效应指光照射金属表面时，有________逸出的现象．实验表明：光电效应的产生取决于光的________而与光的________无关．连续的 一份一份能量子hν普朗克常量电子频率 强度(2)经典物理学的困难：经典理论中“光的波动说”认为光是一种波，它的能量是________，与光的________有关，而与光的________无关，无法解释光电效应现象．
(3)光子说及其对光电效应的解释：光在传播过程中，也是________的，它由数值分立的能量子组成，称为______，也叫“光子”，光子能量E＝________.
光子照到金属上时，能量被金属中的某电子吸收，若光子能量足够大，电子就能摆脱金属离子的束缚，成为光电子．而光子能量取决于________而非光强，所以光电效应产生与否取决于光的________．连续的 强度频率不连续 光量子hν频率频率(4)光的本质：光既具有________性又具有________性，也就是光具有__________．
3．原子光谱分析．
(1)氢原子光谱特点：由一系列________的亮线组成的________谱．
(2)原子能量特点：原子只能处于一系列________的能量状态中，当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时，辐射(或吸收)一定频率的光子，辐射(或吸收)的光子的能量是________．波动 粒子波粒二象性不连续线状不连续不连续的二、量子论建立的意义
1．量子论的发展带来了20世纪科学技术的繁荣，开辟了众多的高新技术领域，成为当今高科技的理论基础．
2．量子论的发展改变了人们的思维方式，将对21世纪的科学进步产生深远的影响．三、物理学与人类的文明进步
1．物理学是自然科学的基础之一，物理学的________和________，在自然科学的各个领域起着重要作用．
2．物理学的发展推动了________的高速发展．______的高速发展又直接推动了人类社会的文明进步：
(1)牛顿力学、热学的发展导致了第一次工业革命，使人类进入________时代，解放了人的体力．研究成果研究方法科学技术 科学技术蒸汽机(2)电磁技术的突破性成就迎来了第二次工业革命，使人类进入了________时代．
(3)量子理论、相对论使得核物理学取得重大突破，引发了第三次工业革命，人类进入了________时代．电气化原子能2．用光子说解释光电效应的规律．
当光子照射到金属表面上时，它的能量可以被金属中的某个电子全部吸收，电子吸收光子的能量后，动能立刻增加，不需要积累能量的过程．这就是光电效应的发生用时极短的原因．只有能量足够大，即频率v足够大的光子照射在金属上，才能使电子获得足够大的动能，克服金属原子核对它的束缚从金属表面飞离出来成为光电子，这就说明发生光电效应入射光的频率必须足够大，而不是光足够强．电子吸收光子的能量后可能向各个方向运动，有的向金属内部运动，并不出来．向金属表面运动的电子，经过的路程不同，途中损失的能量也不同．惟独金属表面上的电子，只要克服金属原子核的引力做功，就能从金属中逸出，这个功叫逸出功；这些光电子的动能最大，叫最大初动能．二、对光的波粒二象性的理解
1．光电效应说明光具有粒子性，光的干涉、衍射等实验事实，显示光具有波动性，大量实验事实表明，光既具有波动性又具有粒子性．
2．光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同．在宏观上．大量光子传播往往表现为波动性；在微观上，个别光子在与其他物质产生作用时，往往表现为粒子性． 3．光的粒子性不同于宏观观念中的粒子，粒子性的含义是“不连续”的，“一份一份”的．光的波动性也不同于宏观观念中的波，波动规律决定光子在某点出现的概率，是一种概率波．理解光电效应 某单色光照射金属时不会产生光电效应，下列措施中可能使该金属产生光电效应的是( )
A．延长光照时间
B．增大光的强度
C．换用波长较短的光照射
D．换用频率较低的光照射解析：要产生光电效应，入射光的频率必须大于该金属的极限频率，波长越短的光频率越高，当高于极限频率时就能产生光电效应，故C正确．
答案：C变式训练1．当用频率v＝5.44×1014 Hz的绿光照射钾板时，恰能向外发射光电子，下列说法正确的是( )
A．利用频率较绿光低的红光照射钾板时，也会产生光电子
B．利用频率较绿光低的黄光照射钾板时一定会产生光电子
C．利用频率较绿光高的蓝光照射钾板时一定会产生光电子
D．需利用频率较绿光高的蓝光照射钾板才能产生光电子解析：由光电效应产生的机理可知，只有当入射光子的能量大于某一数值时，光子才有可能被电子吸收获得能量从而摆脱束缚成为光电子，由于绿光恰能使钾发生光电效应，比绿光频率小的红光、黄光的光子能量不足以被电子吸收而使其成为光电子，A、B错误；蓝光光子能量大于绿光光子能量，能产生光电效应，而与入射光的强弱无关，C正确，D错误．
答案：C理解光的波粒二象性 对光的认识，以下说法错误的是( )
A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现出波动性
B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的
C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了
D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显解析：个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性；光与物质相互作用时表现出粒子性，光的传播规律表现出波动性，光的波动性和粒子性都是光的本质属性，光的波动性表现明显时仍具有粒子属性，因为波动性袁现为粒子分布概率；光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动媛桑?A、B、D正确，C错误，应选C项．
答案：C思维总结：光的波动性与粒子性的判断方法
(1)大量光子易表现出波动性，个别光子易表现出粒子性．
(2)光的频率越低时易表现为波动性，光的频率越高时易表现为粒子性．变式训练2．下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是( )
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样的一种粒子
C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著
D．大量光子的行为往往显示出粒子性解析：光具有波粒二象性，即具有波动性和粒子性，A错误；光子不是实物粒子，电子为实物粒子，故B错误；光的波长越长，其波动性越明显；波长越短，其粒子性越明显，C正确；大量光子的行为显示波动性，D错误．
答案：C基础达标1．首先提出量子理论的科学家是( )
A．普朗克 B．迈克尔孙
C．爱因斯坦 D．德布罗意解析：为了解释黑体辐射，普朗克首先提出了能量的量子化．故A正确．
答案：A 2．在演示光电效应实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针会张开一个角度．如右下图所示，这时( )A．锌板带正电，指针带负电
B．锌板带正电，指针带正电
C．锌板带负电，指针带正电
D．锌板带负电，指针带负电解析：弧光灯照射锌板，有带负电的电子从板上飞出，所以锌板带正电．因为验电器和锌板有导线相连，故验电器和锌板都带正电．
答案：B3．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N个频率为v的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为( )
A．hv B. Nhv
C．Nhv D．2Nhv解析：由普朗克量子理论可知，频率为v的单个光子能量E＝hv，则N个这样的光子的总能量NE＝Nhv，故选C.
答案：C4．(双选)普朗克能量子假说认为( )
A．在宏观领域，物体能量的变化是不连续的
B．在微观领域，物体的能量是连续变化的
C．物体辐射或吸收能量是一份一份进行的
D．辐射的频率越高，物体辐射的每一个能量子的能量就越大CD5．(双选)下列说法中正确的是( )
A．光的粒子性表现在能量的不连续上
B．光的粒子性就是光是由一些小质点组成的
C．光的波动性表现为光子运动的不确定性
D．光的波动性就是光像水波一样呈波浪式传播解析：光的波动性和粒子性与宏观世界中的波和质点是有本质区别的，它是指粒子在什么地方出现存在一个概率，概率大的地方出现在该处的可能性大，反之可能性小，就会显现其波动性，故B、D错误，C正确．光子是一份一份的能量，故A项正确．
答案：AC6．(双选)紫光照射到某金属表面时，金属表面恰好有光电子逸出，已知红光的频率比紫光的频率小，X射线的频率大于紫光的频率，则下列说法中正确的是( )
A．弱的红光照射此金属表面不会有光电子逸出
B．强的红光照射此金属表面会有光电子逸出
C．弱的X射线照射此金属表面不会有光电子逸出
D．强的X射线照射此金属表面会有光电子逸出AD
7．关于经典力学和量子力学，下面说法中正确的是( )
A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
B．量子力学适用于宏观物体的运动，经典力学适用于微观粒子的运动
C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动
D．上述说法都是错误的能力提升解析：经典力学适用于宏观物体的低速运动，量子力学适用于微观粒子的高速运动，故选项C正确．
答案：C8．对于光的认识，下列说法不正确的是( )
A．在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的
B．光既具有波动性又有粒子性
C．光具有波动性就不具备粒子性，反之亦然
D．光不但是一种波，而且是一种电磁波C9．下列说法与实际情况符合的是( )
A．普朗克提出了光子说，从而解决了黑体辐射问题
B．爱因斯坦提出了光子说，很好地解释了光电效应
C．惠更斯提出了能量子假设，解决了黑体辐射的理论困难
D．开普勒发现了电子绕原子核运动的规律解析：普朗克提出了能量子假说，解决了黑体辐射问题，惠更斯提出了光的波动说．开普勒提出了行星运动的三定律，所以A、C、D都错误，只有B项正确．
答案：B10．关于爱因斯坦的光子说，下列说法正确的是( )
A．光只是在传播时才是一份一份的
B．光既然是一个一个的光子，它不可能具有波动性
C．空间传播的光是一个一个的光子流，光子的能量与频率有关
D．空间传播的光是一个一个的光子流，光子的能量与光的传播速度有关解析：运用光子说的定义进行分析判断．由爱因斯坦的观点可知，光在发射、吸收、传播的各个过程中，都是由一个个能量子组成，故A错误；光的波粒二象性说明微观粒子具有波动性，为概率波，光子同样具有波动性，B错误；由爱因斯坦的光子说可知光子能量与频率有关，而与传播速度无关，C正确，D错误．
答案：C11．(双选)原子发光时，所得到的光对应一系列不连续的亮线这说明( )
A．这些亮线是由所对应的频率的光子形成的
B．这些亮线是由若干原子运动到该处形成的
C．这些亮线说明原子发光时只发出对应频率的光子，而不存在其他频率的光子
D．这些亮线是由各种频率的光在该处会聚形成的AC12．(双选)在研究黑体辐射规律时，下列说法不正确的是( )
A．利用经典物理学的“连续性”观点得出的理论结果与实验结果相符
B．利用经典物理学的“连续性”观点得出的理论结果与实验结果不相符
C．经典物理学由于无法解释“黑体辐射”，说明它是错误的
D．引入能量是一个一个的“能量子”的观点，理论结果与实验相符合解析：在黑体辐射规律的研究中，运用经典物理学的连续性观点，得出的理论结果与实验结果不符，故A错误，B正确；经典物理学在黑体辐射研究中理论与实际不相符合，说明经典物理学有其局限性，但不能说其是错误的，故C错误，当引入“能量子”概念后，理论结果才与实验符合得很好，故D正确．
答案：AC感谢您的使用，退出请按ESC键本小节结束
