09高中物理专题复习-功和能课件.ppt

功和能 知识要求 Ⅰ类：弹性势能. Ⅱ类：功,功率. 动能.做功跟动能改变的关系.（动能定理 ） 重力势能.做功跟重力势能改变的关系. 机械能守恒定律.（机械能守恒的条件 ） 动量知识和机械能知识的应用(包括碰撞、反冲、火箭) 技能要求 解题思路 1、选择研究对象（可以是单个物体也可以是几个物体组成的系统） 2、选择适用的规律（符合机械能守恒条件的应用守恒定律；否则应用动能定理解决） 3、选定始末两个状态（明确始末两状态的动能、势能） 4、立式求解，并检验答案是否合理。 例题一 图示的装置中轨道ABCD均光滑，AB和CD都是圆弧的一部分，A、D两点等高，AB弧的半径是CD弧的两倍。轻质弹簧与M联接，Mm。今用两手指压缩弹簧使M与m靠近，所用时间为Δt1。两手指同时释放到m与弹簧分离所用时间为Δt2。设此后M和m同时到达B和C，所用的时间为Δt3。再设它们在圆弧上运动的时间也相同都是Δt4。试回答： （1）M与m组成的系统在哪些时段内动量守恒？ （2）M与m组成的系统在哪些时段内机械能守恒？ （3）M与m组成的系统在哪些时段内机械能和动量都守恒？ 分析与解答 （1）动量守恒的条件是系统所受的合外力为零。M与m组成的系统在时段Δt2和Δt3内动量守恒。 （2）M与m组成的系统在Δt3和Δt4时段内机械能守恒。（在Δt2内M与m组成的系统机械能增加）。 （3）M与m组成的系统在Δt3时段内机械能和动量都守恒。 例题二 如图所示在竖直平面内的轻质圆盘半径为R，圆心O处有一光滑水平固定轴。在盘的边缘A处固定一个小球，OA的连线水平。在O点的正下方离O点R/2处固定一个小球B，两小球的质量均为m。静止释放此系统让其自由转动，问： （1）当A转到最低点时两小球的重力势能之和减少了多少？ （2）A球转到最低点时的线速度是多少？ （3）在转动过程中OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少？ 分析与解答 （1）系统的重力势能减少了mgR/2 (2) A与B组成的系统机械能守恒 例题三 如图所示的A物体有半径为R的光滑半圆形轨道，轨道位于竖直平面内。物体C紧靠A，物体B在半圆形轨道的边缘，A和C位于光滑的水平面上。已知A、B、C三物体的质量分别为ma、mb、mc现静止释放B，问： （1）物体C的最大速度 （2）若三物体的质量均为m，求A、C分离后系统AB的最小动能和A、C分离以后B对A的最大压力。 分析与解答 （1）ABC系统机械能守恒、动量守恒 例题四 右示图中半径为R的半圆形轨道固定在竖直平面内，一质量为m的小物体从轨道边缘静止释放，滑到最低点时物体对轨道的压力为2.5mg,求下滑过程中物体克服摩擦力做的功。 分析与解答 在最低点 N-mg=mV2/R V2=1.5gR , 由动能定理 W+mgR=mV2/2 , W=-mgR/4. 物体克服摩擦做的功为mgR/4. 例题五 如图所示DO是水平面，AB是斜面，初速度为V0的物体从D点出发沿DBA滑动到A时速度恰好为零。如果斜面改为AC，已知物体与路面间的动摩擦因数处处相等且不为零，现让物体从D点出发沿DCA滑动到A点时速度也恰为零，求物体在D点的初速度Vd。 分析与解答 从D到B到A用动能定理 例题六 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，地板对物体的支持力所做的功等于[ ] A 物体势能的增加量 B 物体动能的增加量加上克服重力所做的功 C 物体动能的增加量 D 物体动能的增加量加上物体势能的增加量 根据动能定理 WN+WG=ΔEK， 且WG=-ΔEP， WN=ΔEK+ΔEP 由于克服重力所做的功等于ΔEP， 所以正确选项是BD。 例题七 右示的图中ABCD是位于水平面内的粗细均匀的正方形金属框，框的总电阻为R，每条边的长为L、质量为m，空间有竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场。金属框由图示的位置开始绕AD边顺时针转动270°的过程中有一个外力作用于框，使框的角速度ω保持不变，求此外力在此过程中所做的功。 分析与解答 外力在此过程中做的功 应等于电流做的功和线框增加的重力势能。 W=I2Rt+ΔEP Im=ωL2B/R I2=B2ω2L4/2R2 t=3π/2ω ΔEP=mgL+2(mgL/2)=2mgL 练习1 用大小相同的水平推力分别在光滑水平面和粗糙水平面上推小车，如果通过水平距离也相同，则[ ] A、推力在光滑水平面上推车时做的功多 B、推力在粗糙水平面上推车时做的功多 C、推力两种情况一样多 D、推力做功的多少取决于所用的时间 练习2 某汽车空载时在一条平直公