高中考物理第二轮复习课件9功和能量知识在力学中的应用.pptVIP

专题五 机械能和能量;;; ③动能定理涉及的功是外力对物体所做的　总功　，外力包括作用在物体上的一切力，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他的力．因此，必须对物体作全面的受力分析． ④动能定理可用于恒力作用的过程，也可以用于变力作用的过程；可以是同时作用的力，也可以是不同时作用的力．对于研究对象所受的几个外力不同时作用的复杂过程，无法计算合外力和合外力的功，物体的动能变化就等于整个过程各个外力所做的功的　代数和　. ; ⑤动能定理 只考虑 某一过程中所有外 力做的总功与始末两状态动能变化的关系，而不必考虑其运动的细节，也不考虑势能等其他形式的能量．对单个物体在一般涉及　力　与　位移　关系的题目中，应用动能定理解题，一般比应用牛顿第二定律解题要简便，应优先考虑使用动能定理． 4．机械能守恒定律 (1)内容：在只有　重力　(或　系统内弹力　)做功的情形下，物体的重力势能( 或弹性势能 )和动能发生相互转化，但总的机械能保持　不变　.　　 ;　　 (2)机械能守恒的条件：　系统只有重力 (和系 统内弹力)做功　. 注意: “只有重力做功”，不是“只有重力作用”． 如果除重力外，还有其他力作用，但其他力不做功，而只有重力做功时，机械能仍然守恒． (3)定律可写成多种表达式： ;(4)参考平面的确定 在建立物体(系统)机械能守恒定律的表达式时，应首先确定好参考平面的位置，并以此位置为标准正确表示出物体(系统)在始末位置的重力势能．一般情况下，我们都把问题中的　最低位置　作为参考平面的位置．在同一问题中，参考平面应是　唯一　的，系统内各个物体的势能都应以此为标准． 5．功与能的关系：功是能量转化的量度 (1)动能定理：W总=　DEk　 (2)重力功WG与DEp的关系：WG=　-DEp　 (3)功能原理：W=　DE　 (4)摩擦力的功与摩擦生热的关系：fs相对=Q ;方法指导： 1．计算功的方法： (1)W=Fscosa，适用于恒力功的计算． (2)W=Pt，适用于功率恒定的动力机械做功的计算． (3)动能定理计算功，对恒力、变力做功均适用． (4)功能关系计算功，对恒力、变力做功均适用． (5)利用F-s图象计算功，对恒力、变力做功均适用．; 2．应用动能定理解题的基本步骤： (1)选取研究对象，明确它的运动过程； (2)明确物体在过程的起始状态的动能Ek1和末状态动能Ek2； (3)分析研究对象的受力情况和各个力做功情况：受哪些力？每个力是否做功？做正功还是做负功?做多少功？然后求各个外力做功的代数和； (4)列出动能定理的方程 ，进行求解． ;;【切入点】汽车从匀加速运动到变加速运动转折点 是P=P额，从变加速到匀速运动的转折点是F牵=f阻． 【解析】(1)匀加速运动时， 由F牵-0.05mg=ma 得F牵=ma+0.05mg=(2+0.05×10) ×6000N=15000N 由P额=F牵v1 可得匀加速运动的最大速度 由v1=at1 得汽车做匀加速运动的时间为 (2)当F牵=0.05mg时，a=0， 汽车能够达到的最大速度 ; ;【点评】 汽车启动过程分为三个阶段： 第一阶段是匀加速运动过程，过程结束时，恰达到最大功率． 第二个阶段是保持恒定的最大功率做加速度逐渐减少的变加速运动. 最后当牵引力等于阻力时，汽车保持最大速度做匀速运动．对于变加速运动过程，牛顿定律和匀变速直线运动规律无法解答，而用动能定理便能轻而易举地解决，这就是应用动能定理的好处． ;【同类变式1】(2011·湖南师大附中高三月考)如图所示，是汽车牵引力F和车速的倒数 的关系图象，若汽车质量为2×103kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s，则以下说法正确的是(　　) A．汽车速度为15m/s时的功率为6×104W B．汽车运动过程中受到的阻力大小为6×103N C．汽车先做匀加速直线 运动，然后再做匀速 直线运动 D．汽车做匀加速运动的