《7.8机械能守恒定律》基础导学
姓名 班级 组别 使用时间
【学习目标】
1、理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件;
2、掌握应用机械能守恒定律解题的一般步骤。
【重点、难点分析】
学习重点:机械能守恒定律及其应用。
学习难点:对机械能守恒定律的理解和应用。
【自主学习】先阅读课本,再回答问题
( C层)1、如图所示,物体沿光滑 ( http: / / www.21cnjy.com )半圆形凹面从A点滑至B点的过程中,物体受________力和________力的作用,其中只有________力做功,重力势能_________,动能_________,但两者之和__________.
( C层)2、质量为0.5kg的物 ( http: / / www.21cnjy.com )体以加速度g/2竖直下落5m时,物体的动能为_________J,重力势能减少_________J,在此过程中,物体的机械能__________(填:守恒或不守恒)。
( B层)3、物体沿光滑曲面 ( http: / / www.21cnjy.com )滑下,只有重力对物体做功.用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系,推导出物体在A处的机械能和B处的机械能相等.
引导1:请写出推导过程:
引导2:根据推导的结果用文字叙述应该是什么
引导3:这个结论的前提是什么
【合作探究】
(B层)1、分析下列情况下机械能是否守恒?并说明原因?
(1)跳伞运动员从空中匀速下落过程
(2)物体以8m/s2在空中下落过程
(3)物体作平抛运动过程
(4)物体以不变的速率在竖直平面内做曲线运动
(B层)2、把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,摆长为L,最大倾角为θ.小球到达最底端的速度是多大 (提示:最大倾角处动能为零。)
请你总结一下用机械能守恒定律解决问题的思路:
(A层)3.质量为m的物体以速度 ( http: / / www.21cnjy.com )v0竖直上抛,若以抛出点为参考平面,则上升的最大高度H为多少 当物体的动能和重力势能相等时物体距地面的高度h又为多少
(A层)4.一物体从高1m,长2m光滑斜面顶端滑下。不计空气阻力求物体滑到斜面底端速度的大小?
【课下巩固】
(C层)1.下列说法中,正确的是( )
A.机械能守恒时,物体一定不受阻力。
B.机械能守恒时,物体一定只受重力和弹力作用。
C.物体处于平衡状态时,机械能必守恒。
D.物体所受的外力不等于零,其机械能也可以守恒。
( B层)2、如图所示,两个质量相同 ( http: / / www.21cnjy.com )的物体A和B,在同一高度处,A物体自由落下,B物体沿光滑斜面下滑,则它们到达地面时(空气阻力不计)( )
A.速率相同,动能相同
B.B物体的速率大,动能也大
C.A、B两物体在运动过程中机械能都守恒
D.B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多
(A层)3、两质量相同的小球A、B用 ( http: / / www.21cnjy.com )线悬在等高的O1、O2点,A球的悬线比B球长.把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(以悬点为零势能点)(如图所示)( )
A.B球的动能大于A球的动能
B.A球的动能大于B球的动能
C.A球的机械能大于B球的机械能
D.A球的机械能等于B球的机械能
(A层)4、从h高处以初速度v0竖 ( http: / / www.21cnjy.com )直向上抛出一个质量为m的小球,如图所示,若取抛出处物体的重力势能为0,不计空气阻力,则物体着地时的机械能为( )
A.mgh B.mgh+ C. D. -mgh《7.3功率》基础导学
姓名 班级 组别 使用时间
【学习目标】
1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。
2、,的运用
【重点、难点分析】
学习重点:
1.理解功率的概念 2.知道功率的种类及其计算
学习难点:
1.功率的表达式P=F·v的物理意义和运用 2.瞬时功率和平均功率的计算
【自主学习】
一、思考:在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1吨的货物从地面运到三楼,
方式一:搬运工分批搬运,需时间3h
方式二:用一台起重机提升,需时1min
方式三:用另一台起重机提升,需时30 s
上述三种情况下,把货物由地面运到三楼时,请思考以下问题:
1、用不同的方式,对货物所做的功是否相同?
2、所用时间不同,三种方式中做功的快慢是否相同?
3、不同的机器或物体做功有快有慢,怎样比较它们做功的快慢呢
二、功率
在物理学中,一个力所做的功跟 的比值,叫做功率.
那么功率的物理意义是什么 表达式是什么?
公式p=w/t是平均功率还是瞬时功率 如何计算瞬时功率?
三、额定功率和实际功率
1、实际功率:指机器 功率.
2、额定功率:指机器 功率,也就是机器铭牌上的标称值.
注意:机器不一定在额定功率下工作,机器正 ( http: / / www.21cnjy.com )常工作时实际功率总是小于或等于额定功率,机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率,但不允许长时间超过额定功率。
【合作探究】
(C层)1、阅读教材p61页内容,推导功率与速度的关系式:P=Fv
(B层)2、质量m=3 kg的物体,在水平力F=6N的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t=3 s,求:
(1)力F在t=3 s内对物体所做的功。
(2)力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。
(3)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。
(B层)3、质量m=2kg的物体从距 ( http: / / www.21cnjy.com )地面45m的高处自由下落,在t=2s的时间内重力所做的功等于多少 在这段时间内重力做功的平均功率等于多少 在2s末重力做功的瞬时功率等于多少 (g取10m/s2)
(A层)4、一台抽水机每秒能把30kg ( http: / / www.21cnjy.com )的水抽到10m高的水塔上,如果不计额外功的损失,这台抽水机输出的功率是多少?如果保持这一输出功率,半小时内能做多少功?
【课堂小结】
功率的基本概念和公式:
平均功率的计算: 瞬时功率的计算:
【自我强化】
(C层)1、关于功率,下列说法中正确的是 ( )
A.功率是说明力做功多少的物理量 B力做功越多,功率一定大
C.功率是说明力做功快慢的物理量 D.做功时间越长,功率一定小
(B到A层)2、放在粗糙水平地 ( http: / / www.21cnjy.com )面上的物体,在10 N的水平拉力作用下,以3 m/s的速度匀速移动5 s,则在此过程中拉力的平均功率为 ,5 s末阻力的瞬时功率为 。7.9-7.10基础导学
姓名 班级 组别 使用时间
【学习目标】
掌握验证机械能守恒定律的实验原理
【重点、难点分析】
学习重点:掌握验证机械能守恒定律的实验原理
学习难点:验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。
【自主学习】
⒈为进行验证机械能守恒定律的实验,有下列 ( http: / / www.21cnjy.com )器材可供选用:铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,秒表,低压直流电源,导线,电键,天平。其中不必要的器材有: ;缺少的器材是 。
⒉物体做自由落体运动时,只受 ( http: / / www.21cnjy.com ) 力作用,其机械能守恒,若物体自由下落h高度时速度为v,应有mgh= ,故只要gh=1/2v2成立,即可验证自由落体运动中物体的机械能守恒。
⒊在打出的各纸带中挑选出一条点迹 ,且第1、2两打点间距离接近的纸带。
⒋测定第N个点的瞬时速度的方法是:测出 ( http: / / www.21cnjy.com )与N点相邻的前、后两段相等时间T内下落的距离SN和SN+1,,有公式VN= 算出。
⒌在验证机械能守恒定律时,如果以v2/2 ( http: / / www.21cnjy.com )为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线应是 ,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于 的数值。
【合作探究】
1、推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。
在图1中,质量为m的物体从O点自由下落,以地作零重力势能面,下落过程中任意两点A和B的机械能分别为:
EA= , EB=
如果忽略空气阻力,物体下落过程中的机械能守恒,于是有:
上式亦可写成
为了方便,可以直接从开始下落的O点至任意一点(如图1中A点)来进行研究,这时应有:----本实验要验证的表达式,式中h是 高度,vA是物体在A点的 速度。
2、如何求出A点的瞬时速度vA?
(引导:根据做匀加速运动的物体在某一段时间t内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出A点的瞬时速度vA。)
图2是竖直纸带由下而上实际打点后的情况。 ( http: / / www.21cnjy.com )从O点开始依次取点1,2,3,……图中s1,s2,s3,……分别为0~2点,1~3点,2~4点…… 各段间的距离。
根据公式,t=2×0.02 s(纸带上任意两个相邻的点间所表示的时间都是0.02s),可求出各段的平均速度。这些平均速度就等于是1,2,3,……各点相对应的瞬时速度v1,v2,v3,…….
3、如何确定重物下落的高度?
(引导:图2中h1,h2,h3,……分别为纸带从O点下落的高度。)
根据以上数值可以计算出任意点的重力势能和动能,从而验证机械能守恒定律。
操作前的思考:
1、该实验中选取被打点纸带应注意:第一点O为计时起点,O点的速度应为零。怎样判别呢?
2、是否需要测量重物的质量?
3、在架设打点计时器时应注意什么?为什么?
4、实验时,接通电源和释放纸带的顺序怎样?为什么?
5、测量下落高度时,某同学认为都必须从 ( http: / / www.21cnjy.com )起始点算起,不能弄错。他的看法正确吗?为了减小测量 h值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好,还是近些好?
【强化练习】
某次“验证机械能守恒定律”的实验中,用 ( http: / / www.21cnjy.com )6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,如图4所示,O点为重锤下落的起点,选取的计数点为A、B、C、D,各计数点到O点的长度已在图上标出,单位为毫米,重力加速度取9.8m/s2,若重锤质量为1kg。
①打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB= m/s,重锤的动能EkB= J。
②从开始下落算起,打点计时器打B点时,重锤的重力势能减小量为 J。
③根据纸带提供的数据,在误差允许 ( http: / / www.21cnjy.com )的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是 。
图2
0
1
2
3
4
s1
s2
s3
h1
h2
h3
h4《7.4 重力势能》基础导学
姓名 班级 组别 使用时间
【学习目标】
1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算;
2.理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关;
3.知道重力势能的相对性.
【学习重点】重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系.
【学习难点】重力势能的系统性和相对性.
【自主学习】
重力的功(认真阅读p63教材并结合图7.4—1、图7.4—2、图7.4—3,独立推导这几种情况下重力做的功)
图7.4—1中WG= 图7.4—2中WG=
比较第一、二问题中所求出重力做的功是否相等?
图7.4—3中重力做的功和前两种情况中重力做的功是否相等?如何求重力做功?你可以得到什么样的结论 重力做功的表达式是什么
二、重力势能(认真阅读教材“重力势能”一段,回答下面几个问题).
1、物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量. 特殊意义在于什么?
重力势能定义:
重力势能的表达式_____________________,用文字表述:_______________________________________
重力势能是_____量,单位是__________,符号是___________。
2、重力势能与重力做功的关系:
(1)当物体由高处向低处运动时,重力 ( http: / / www.21cnjy.com )做 功,物体重力势能 ,也就是WG>0,Ep1>Ep2;(2)当物体从低处运送到高处时,重力做 功(或者说 ),重力势能 ,也就是WG<0,Epl三、重力势能的相对性和系统性(认真阅读教材,回答下面几个问题)
我们在研究一个物体重力势能时应该先参考 ( http: / / www.21cnjy.com )平面.参考平面选取不同,重力势能的数值就不同.可见,重力势能具有相对性.选择哪个水平面作为参考平面,可视研究问题的方便而定,通常选择地面作为参考平面。
注意:①在参考平面上方的物体的高度是 ( http: / / www.21cnjy.com ) 值,重力势能也是 值②在参考平面下方的物体的高度是 值,重力势能也是 值③势能是标量,+、—表示大小④选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同
的,但并不影响研究有关重力势能的问 ( http: / / www.21cnjy.com )题,因为在有关的问题中,有确定意义的是重力势能的差值,这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同.⑤重力势能是地球与物体所组成的系统共有的,而不是地球上的物体单独具有的
【合作探究】
1、(B层)质量是50kg的人沿着长 ( http: / / www.21cnjy.com )150 m、倾角为30°的坡路走上土丘,重力对他所做的功是多少 他克服重力所做的功是多少 他的重力势能增加了多少 (g取10m/s2)
本题要求:从功的定义式和这一节的结论两种思路去做,再次对比结论。
2、(B-A层)一个人把一质量10Kg ( http: / / www.21cnjy.com )的物体从一楼搬到五楼,已知每层楼的高度是3米,那么,在这个过程中重力做功多少?重力势能是增加还是减少?增加(或者减少)多少?如果以3楼地面为参考平面,那么物体在五楼的重力势能大小是多少?(g取10m/s2)
3、(B-A层)质量为5kg ( http: / / www.21cnjy.com )的物体从高为90m的地方以10m/s的初速度抛出,抛出2s后物体重力做功是多大?这一刻他的重力势能是多大?(以地面为参考平面g取10m/s2)
【强化练习】
1、(C层)下列说法中正确的是……………( )
A、重力势能恒大于零 B、重力做功的多少与参考平面的选取有关
C、放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零
D、相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力势能
2、(B层)以下叙述中正确的是……………( )
A、重力对物体做正功,物体的重力势能增加;
B、物体克服重力做正功,物体的重力势能越少;
C、重力对物体不做功,物体的重力势能一定为零;
D、物体没克服重力做功,物体的重力势能不一定为零。
3、(A层)在排球比赛中, ( http: / / www.21cnjy.com )某运动员用400 N的力把质量为270 g的排球从2.8 m的高度扣向对方的场地内.在球被扣到落地的过程中, 重力对他所做的功是多少 排球的重力势能变化了多少 (g取10m/s2)
L
30o《7.7动能和动能定理》基础导学
姓名 班级 组别 使用时间
【学习目标】
1.使进一步理解动能的概念,掌握动能的计算式.
2.结合教学,进行探索研究和科学思维能力的训练.
3.理解动能定理的确切含义,应用动能定理解决实际问题.
【重点、难点分析】
学习重点 学习难点
动能定理及其应用 对动能定理的理解和应用
【自主学习】
一、动能的表达式
动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢 我们来看这样一个问题.(认真阅读教材p66页内容,独立完成推导过程)
设物体的质量为m,在与运动方向相同 ( http: / / www.21cnjy.com )的恒定外力F的作用下发生一段位移L,速度由Vl增大到V2,如图所示.试用牛顿运动定律和运动学公式,推导出力F对物体做功的表达式.
引导1:从W= 这个式子可以看出,“”很可能是一个具有特定意义的物理量,
因为:
引导2:动能应该怎样定义呢 动能是矢量还是标量 国际单位制中,动能的单位是什么
二、 动能定理
有了动能的表达式后,前面我们推出的W=,,就可以写成W=Ek2—Ek1,其中Ek2表示一个过程的末动能,Ek1表示一个过程的初动能.上式表明什么问题呢 请你用文字叙述一下.
引导1:如果物体受到几个力的作用,动能定理中的W表示什么意义
引导2:那么,动能定理更为一般的叙述方法是什么呢
引导3:刚才我们推导出来的动能定理 ( http: / / www.21cnjy.com ),我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的.动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况,该怎样理解
【合作探究】
1、1970年我国发射的第一颗人造地球卫星,质量为173 kg,运动速度为7.2 km/s,它的动能是多大
2、一架喷气式飞机质量为5 ( http: / / www.21cnjy.com ).0Xl03kg,起飞过程中从静止开始滑跑.当位移达到l=5.3X102m时,速度达到起飞速度v=60m/s。在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍.求飞机受到的牵引力.
引导1:请同学们把具体的解答过程写出来.(g取10m/s2)
引导2:用动能定理和我们以前解决这类问题的方法相比较,动能定理的优点在哪里呢
3、总结一下用动能定理解决问题的一般步骤.
4、一辆质量为m,速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离l后停下来,试求汽车受到的阻力.
【自我检测】
1、(C-B层)质量m=50k ( http: / / www.21cnjy.com )g的物体,原来的速度vl=2m/s,受到一个与运动方向相同的力F=4N的作用,发生的位移s=2m,物体的末动能是多大
2、(A层)以l0m/s的初速度运动的石块,在水平冰面上滑行100m后停下,若g取10m/s2,则冰面与石块之间的动摩擦因数是多大?7.5-7.6基础导学
姓名 班级 组别 使用时间
【学习目标】
1. 会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
2.学习利用物体图像探究功与物体速度变化的关系。
【重点】: 学习探究功与速度变化关系的物理方法,并会利用图像法处理数据。
【难点】: 1.试验数据的处理方法——图像法。 2.复杂问题的转化方法。
【自主学习】先阅读课本,再回答问题
一、弹性势能
提示:上节课的结论,功是能量变化的量度,一个力做了多少功就对应着某种能量发生了多少变化,类比重力势能:
重力势能 弹性势能
从重力做功入手,重力做了多少功重力势能就变化了多少。
重力势能具有相对性,一般选地面为重力势能为零的位置。
把求重力势能的问题转化为求重力做功的问 ( http: / / www.21cnjy.com )题。WG=Gh,在地面附近,重力大小和方向都不发生变化,是恒力做功的问题,功可以简单地用重力与物体在竖直方向上移动的距离的乘积来表示 把求弹性势能的问题转化为求弹力做 ( http: / / www.21cnjy.com )功的问题。WN=Fl,对于弹力,当弹簧被拉伸或被压缩时,弹力的大小会随着拉伸或压缩距离的变化而变化,也就是说弹力做功是一个变力做功的问题。变力做功应该怎样解决?
二、探究功与速度关系
实验目的:
实验器材:
实验步骤:1.安装实验器材,由于小车在运动过程中会受到阻力,可以把长木板略微倾斜,用以 摩擦力。
W(一条橡皮做的功) 1 2 3 4 5 6 7 8
V(m/s) 1.4 2.0 2.4 2.8 3.2 3.5 3.7 4.0
V2
V3
2.先用一条橡皮筋进行实验,把橡皮筋拉伸到一定的长度,接好纸带、接通电源、放开小车。
3.换用纸带,改用2条、 ( http: / / www.21cnjy.com )3条…… (填相同或不同)的橡皮筋进行第二次、第三次……实验,每次实验中橡皮筋拉伸长度都 (填相同或不同)。
4.由纸带算出小车获得的速度,把第一次实验获得的功计为W,第二次、第三次……计为W的几倍值。
5.对测量数据进行估计,大致判断两个量可能的关系。
【合作探究】
探究一、操作的技巧
问题1:小车在运动过程中会受到阻力,可以把长木板略微倾斜,用以平衡摩擦力。那么木板应该倾斜到什么程度?
问题2:纸带上的点距并不都是均匀的。应该选用哪些点来确定小车的速度?为什么?
问题3:小车的初速度是多少?
探究二、(1)在这个实验中我们应该测量哪些数据?
探究三、数据处理分析(图像处理法)
1、实验数据处理时以______为纵坐标,以_______________为横坐标而建立坐标系。
2、结合以前学过的知识,在描图像的时候应该注意什么?
3、简要说明实验数据处理的具体方法和图像处理法的优点。
【强化练习】
(C层)1、为了计算因橡皮筋做功而使小车 ( http: / / www.21cnjy.com )获得的速度,在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带,在A、B、C、D、E五个计数点中应该选用哪个点的速度才符合要求( )
A.B点 B.C点
C.D点 D.E点
(B层)2、关于探究功与物体速度变化的关系的实验,下列叙述正确的是( )
A.可不必算出橡皮筋每次对小车做功的具体数值
B.实验时,橡皮筋每次拉伸的长度必须保持一致
C.将放小车的长木板倾斜的目的是让小车松手后运动得更快些
D.要使橡皮筋对小车做不同的功是靠改变并系在小车上的橡皮筋的根数来达到的
(A层)3、下表是在探究功与物体 ( http: / / www.21cnjy.com )速度变化的关系得到的数据,请根据以下数据在图5-16中完成W─V,W─V2, W─V3图象,并由图象确定功与速度变化的关系
E
A
B
C
D
图5.6-4《7.7动能和动能定理》习题训练
姓名 班级 组别 使用时间
【训练目标】
1、深入理解动能定理;
2、对动能定理应用进一步的提高。
【重点、难点分析】
学习重点:动能定理应用。
学习难点:对动能定理的理解和应用。
【习题训练】
一、选择题专练
1、下列说法正确的是( )
A.物体所受合力为0,物体动能可能改变
B.物体所受合力不为0,动能一定改变
C.物体的动能不变,它所受合力一定为0
D.物体的动能改变,它所受合力一定不为0
总结 合力做功和动能的关系:
2、关于动能概念及公式W=Ek2-Ek1的说法中正确的是( )
A.若物体速度在变化,则动能一定在变化
B.速度大的物体,动能一定大
C.W=Ek2-Ek1表示功可以变成能
D.动能的变化可以用合力的功来量度
3、一质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提升1 m,物体的速度是2 m/s.下列说法中错误的是( )
A.提升过程中手对物体做功12 J
B.提升过程中合外力对物体做功12 J
C.提升过程中合外力对物体做功2 J
D.提升过程中物体克服重力做功10 J
4、物体沿直线运动的v—t关系图象如图所示,已知在第1秒内合外力对物体所做的功为W,则( )
A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W
B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W
C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W
二、计算题专练
5、如图所示,一质量m=2 kg的小球从离地高为h处以v0= m/s的速度斜向上抛出,则小球落地时的速度大小为多少?(g取10 m/s2)
6、如图所示,ABCD是一个盆式容器, ( http: / / www.21cnjy.com )盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,B、C是水平的,其距离 d=0.50 m,盆边缘的高度为h=0.30 m.在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑.已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10.小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停的地点到B的距离为多少?
( http: / / www.21cnjy.com )《7.8机械能守恒定律》习题训练
姓名 班级 组别 使用时间
【学习目标】
掌握应用机械能守恒定律解题的一般步骤
用机械能守恒定律能解决相应的实际问题
【训练重点】机械能守恒定律的实际应用
【训练习题】
一、技巧性练习(选择题)
1、两质量相同的小球A、B用线悬在等高 ( http: / / www.21cnjy.com )的O1、O2点,A球的悬线比B球长.把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(以悬点为零势能点)(如图所示)( )
A.B球的动能大于A球的动能
B.A球的动能大于B球的动能
C.A球的机械能大于B球的机械能
D.A球的机械能等于B球的机械能
2、从h高处以初速度v0竖直向上抛出一个质量 ( http: / / www.21cnjy.com )为m的小球,如图所示,若取抛出处物体的重力势能为0,不计空气阻力,则物体着地时的机械能为( )
A.mgh B.mgh+ C. D. -mgh
3、如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于能量的叙述中正确的应是( )
A.重力势能和动能之和总保持不变
B.重力势能和弹性势能之和总保持不变
C.动能和弹性势能之和总保持不变
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
4、图中的四个选项,木块均在固 ( http: / / www.21cnjy.com )定的斜面上运动,其中图(A)(B)(C)中的斜面是光滑的,图(A)(B)中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图(A)(B)(D)中的木块向下运动,图(C)中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中,机械能守恒的是图( ).
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二、技能性练习(计算题)
5、如图所示,一固定在竖直平面内的 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑的半圆形轨道ABC,其半径R=0.5 m,轨道在C处与水平地面相切,在C处放一小物块,给它一水平向左的初速度v0=5 m/s,结果它沿CBA运动,通过A点,最后落在水平地面上的D点,求C、D的距离x(取重力加速度g=10 m/s2).
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6、如图所示,一根长l的细线 ( http: / / www.21cnjy.com ),一端固定在顶板上,另一端拴一个质量为m的小球.现使细线偏离竖直方向α=60°角后,从A点处无初速地释放小球.试问:
(1)小球摆到最低点O时的速度多大
(2)小球摆到左方最高点的高度(相对最低点)多高
(3)若在悬点正下方处有一钉子,O′P=l/3,不计悬线与钉碰撞时的能量损失,则小球碰钉后向左摆动过程中能达到的最大高度有何变化
7、游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行, ( http: / / www.21cnjy.com )游客却不会掉下来。其模型如图所示,弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,使小球从圆弧轨道上端滚下,小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运行。实验发现,只要h值大于一定值,小球就可以顺利通过圆轨道的最高点。已知圆轨道半径为R,h至少等于多大?(不考虑阻力)
( http: / / www.21cnjy.com )《7.3功率》专题训练
姓名 班级 组别 使用时间
【学习目标】 理解机车启动的两种方式中P=Fv的应用。
【重点、难点分析】
学习重点和难点: 机车的两种启动方式。
【自主学习】仔细研读下列文字,明白具体的物理情景
一、机车以恒定功率启动
,当P一定时,汽车的运动情况如下示意图
由此可得汽车速度达到最大时,a=0,此时满足
二、机车以恒定加速度启动
要维持汽车加速度不 ( http: / / www.21cnjy.com )变,就要维持其牵引力不变,汽车功率将随v增大而增大,当P达到额定功率P额后,不能再增加,即汽车就不可能再保持匀加速运动了.具体变化过程可用如下示意图表示:
【合作探究】
1、汽车等交通工具在启动和行驶过程中,其牵引力和行驶速度是怎样变化的?请同学们阅读教材相关内容,用自己的话加以解释。
根据公式P=Fv:
(1)当牵引力F一定时,功率P和速度v之间有什么关系?
(2)当速度v一定时,牵引力F和功率P之间关系如何?
(3)当输出功率P一定时,牵引力F和速度v之间有什么关系?
2、汽车质量为5×103kg,额定功率为30kW。
(1)若汽车在水平路上行驶时所受阻力为2000N,则最大车速为多少
(2)如阻力不变,汽车在水平路上用l0m/s的速度行驶,实际功率多大
3、质量为m=4×103 kg的汽车发 ( http: / / www.21cnjy.com )动机的额定功率P0=40×103 W,汽车从静止开始,以a=0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,所受阻力恒为Ff=2×103 N,求:
(1)汽车匀加速运动所用的时间t;
(2)汽车可达的最大速度vm;
(3)汽车速度为2vm/3时的加速度a′.
【课堂小结】
两种启动方式相似点:
不同点:
【自我强化】
(C级)1..火车在水平轨道上做匀加速直线运动、中,若阻力不变,则牵引力F和F的瞬时功率P的变化情况是 ( )
A.F不变,P变大 B.F变小,P不变
C.F变大,P变大 D.F、P都不变
(B级)2.关于功率,下列说法中正确的是 ( )
A.根据P=W/t可知,力做功越多,其功率越大
B.根据P=Fv可知,汽车的牵引力一定与速率成反比
C.由P=W/t可知,只要知道t s内力所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻的功率
D.由P=F v可知,当发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速率成反比
(A级)3.汽车以恒定功率P由静止出发,沿平直路面行驶,最大速度为v,则下列判断正确的是
A.汽车先做匀加速运动,最后做匀速运动
B.汽车先做加速度越来越大的加速运动,最后做匀速运动
C.汽车先做加速度越来越小的加速运动,最后做匀速运动
D.汽车先做加速运动,再做减速运动,最后做匀速运动《7.2功》基础导学一 检测训练
姓名 班级 组别 使用时间
【当堂检测】
(C层)1、一物体在相互垂直的两个共点力 ( http: / / www.21cnjy.com )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
(B层)2、一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移,做功分别为W1=6 J、W2=-6 J,下列说法正确的是( )
A.这两个力一定大小相等、方向相反
B.F1是动力,F2是阻力
C.这两个力做的总功为0
D.F1比F2做的功多
(A层)3、如图所示,质量为m的滑块放在光滑斜面上,斜面与平面间的摩擦力不计,当滑块从斜面顶端滑到斜面底端的过程中( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.重力对滑块做正功
B.滑块受到斜面的支持力与斜面垂直,所以支持力不做功
C.斜面对滑块的支持力对滑块做负功
D.滑块对斜面做正功
检测评价:
【课下强化】
如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面的动摩擦因数为μ.现使
斜面水平向左匀速移动距离l.试求:
(1)摩擦力对物体做的功(物体与斜面相对静止);
(2)斜面对物体的弹力做的功;
(3)重力对物体做的功;
(4)斜面对物体做的功是多少?各力对物体所做的总功是多少?
《7.2功》习题训练
姓名 班级 组别 使用时间
【学习目标】
了解关于摩擦力做功和相互作用力做功的特点
【要点分析】
学习重点: 学习难点:
功的概念及功的计算。 利用功的定义式解决有关问题。
【习题分类】
一、摩擦力做功
1、滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体不做功
我们就拿右图模拟摩擦力不做功的物理情景
当拉力F对B物体作用,但B物体没动AB间为静摩擦力,AB均没有位移,静摩擦力不做功。
当B物体被拉动了,但A物体没动,所以它们间滑动摩擦力对A不做功。
2、滑动摩擦力和静摩擦力都可以做负功(类比1题举出实例,画出示意图)
3、滑动摩擦力和静摩擦力都可以做正功(类比1题举出实例,画出示意图)
针对练习:1、关于摩擦力对物体做的功,以下说法中正确的是( )
A.滑动摩擦力总是做负功
B.滑动摩擦力要么做负功,要么做正功
C.静摩擦力对物体一定不做功
D.静摩擦力对物体可以做正功,也可以做负功
针对练习:2、如图7-1-18所示,物体A ( http: / / www.21cnjy.com )、B叠放着,A用绳系在固定的墙上,用力F将B拉着右移.用F拉、FAB、FBA分别表示绳子拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力,则下面叙述中正确的是( )
A.F做正功,FAB做负功,FBA做正功,F拉不做功
B.F、FBA做正功,FAB、F拉不做功
C.F做正功,FAB做负功,FBA和F拉不做功
D.F做正功,其他力都不做功
二、相互作用力做功
相互作用力作用下的物体运动特点:可能向相反 ( http: / / www.21cnjy.com )方向运动,也可能向相同方向运动,也可能一个运动一个静止,也可能两个物体都静止。所以,作用力和反作用力可能都做负功,可能都做正功,可能一个做正功另一个做负功,可能一个做功一个不做功,也可能都不做功。
针对练习:3、下列关于一对作用力和反作用力的说法中正确的是( )
A.作用力和反作用力一定一个做正功,一个做负功,总功为0
B.作用力和反作用力,可能都做正功
C.作用力和反作用力,可能都做负功
D.作用力和反作用力,做功的绝对值可能不等
三、判断力是否做功
针对练习:4、将质量为的小球,用轻质细线悬挂起来,让其摆动,如图所示,不考虑空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.重力和悬线的拉力对小球均不做功
B.只有重力对小球做功
C.只有悬线的拉力对小球做功
D.重力和悬线的拉力均对小球做功
针对练习:5、如图所示,甲 ( http: / / www.21cnjy.com )、乙、丙三个物体分别在大小相等、方向不同的力F的作用下,向右移动的位移均为x,关于F对甲、乙、丙做的功的大小W1、W2、W3判断正确的是( )
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图7-1-20
A.W1>W2>W3 B.W1=W2>W3
C.W1=W2=W3 D.W1针对练习:6、如图所示是一个物体受到的力F与位移l的关系图象,由图象求力F对物体所做的功.
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A
B
F