资源描述
物理必修2知识点总结
第五章 曲线运动
一、曲线运动、运动的合成和分解
■考点一、曲线运动
1、定义:运动轨迹为曲线的运动。
2、物体做曲线运动的方向:
做曲线运动的物体,速度方向始终在轨迹的切线方向上。
3、曲线运动的性质
曲线运动的速度方向时刻变化,曲线运动一定是变速运动。
由于曲线运动是变速运动,所以,做曲线运动的物体的加速度必不为零,所受到的合外力必不为零。
4、物体做曲线运动的条件:
物体所受合外力(加速度)的方向与物体的速度方向不在一条直线上。做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。
练习1、关于曲线运动,下列叙述正确的是( )
A、 曲线运动是一种匀变速运动;
B、 变速运动不一定是曲线运动;
C、 物体做曲线运动时,其合外力的方向可能与速度方向在同一条直线上;
D、 物体做曲线运动时,其合外力一定不为零,合外力一定是变力。
练习2、如图所示,一质点做曲线运动由M到N,当它通过P点时,其速度和加速度的方向关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
■考点二、运动的合成与分解
①两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。
②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动,当两者共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动。
③两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动,若合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上时,则是直线运动,若合初速度方向与合加速度方向不在一条直线上时,则是曲线运动。
二、平抛运动
平抛运动
1、定义:平抛运动是指物体只在重力作用下,从水平初速度开始的运动。
2、条件:
a、只受重力;b、初速度沿水平方向。
3、运动性质:运动的加速度恒为重力加速度g,因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。
4、研究平抛运动的方法:可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动:一个是水平方向的匀速直线运动,一个是竖直方向的匀加速直线运动。
V0 Vy V
水平速度v0、竖直速度vy和实际运动速度v之间的关系有
练习3、水平匀速飞行的飞机投弹,若不计空气阻力和风的影响,下列说法中正确的是( )
A.炸弹落地时飞机的位置在炸弹的前上方
B.从飞机上看,炸弹做自由落体运动
C.炸弹落地时飞机的位置在炸弹的正上方
D.从地面上看,炸弹做平抛运动
练习4、下图中小球水平抛出可能垂直撞击接触面的是( )
A.
B.
C.
D.
5、平抛运动的规律
①水平速度:vx=v0,竖直速度:vy=gt
合速度(实际速度)的大小:
物体的合速度v与水平方向的夹角为:
②水平位移:,竖直位移
合位移(实际位移)的大小:
物体的总位移s与水平方向的夹角为:
6、平抛运动的几个结论
①落地时间由竖直方向分运动决定:
由得:
②水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定:
③从动力学的角度看:由于做平抛运动的物体只受到重力,因此物体在整个运动过程中机械能守恒。
练习5、一个小球从1.25m高处被水平抛出,落到水平地面的位置与抛出点的水平距离为2.5m,求:(1)小球在空中运动的时间;(2)小球抛出时的速度大小;(3)小球落地前瞬间的速度为多大。
练习6、不计空气阻力,一小球从高h=20m处第一次以v0初速度被水平抛出,则小球落地点与抛出点之间的水平距离为5m,第二次以2v0处速度从高H=45m高处水平抛出,则小球落地点与抛出点之间的水平距离为多少?
7、平抛运动的实验探究
①如图所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动。观察到两球同时落地,多次改变小球距地面的高度和打击力度,重复实验,观察到两球落地,这说明了小球A在竖直方向上的运动为自由落体运动。
②如图,将两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度处由静止同时释放,滑道2与光滑水平板吻接,则将观察到的现象是A、B两个小球在水平面上相遇,改变释放点的高度和上面滑道对地的高度,重复实验,A、B两球仍会在水平面上相遇,这说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
练习7、在做“研究平抛物体运动”的实验中,如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,做_______运动,同时B球被松开,做_________运动,两球落到地面时间_______(填“相同”或“不相同”).这个实验说明平抛物体的运动规律在竖直方向做__________运动.
三、圆周运动
匀速圆周运动
1、定义:物体运动轨迹为圆,则物体做圆周运动。
2、分类:
⑴匀速圆周运动:
质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度相等(速率不变),这种运动就叫做匀速圆周运动。物体所受合力即为向心力,且大小恒定而方向总跟速度的方向垂直。
⑵变速圆周运动:如果物体受到约束,只能沿圆形轨道运动,而速率不断变化——如小球被绳或杆约束着在竖直平面内运动,是变速率圆周运动.合力的方向并不总跟速度方向垂直.
3、描述匀速圆周运动的物理量
(1)线速度(v):
①定义:质点沿圆周运动,质点通过的弧长S和所用时间t的比值,叫做匀速圆周运动的线速度。
②定义式:
③线速度是矢量:质点做匀速圆周运动某点线速度的方向就在圆周该点切线方向上。
(2)角速度ω:
①定义:质点沿圆周运动,质点和圆心的连线转过的角度跟所用时间的比值。
②大小: (φ是t时间内半径转过的圆心角)
③单位:弧度每秒(rad/s)
同一个传动,各轮边缘上的点线速度相等;同轴转动,轮上各点角速度相同。如图所示,vB=vC,ωA=ωB。
(3)周期(T):做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
各物理量之间的关系:
注意:计算时,均采用国际单位制,角度的单位采用弧度制。
练习8、做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径为20m的圆周运动了100m,则其线速度为______m/s,角速度为________rad/s.
(4)圆周运动的向心加速度
①定义:做匀速圆周运动的物体所具有的指向圆心的加速度叫向心加速度。
②大小:
③方向:其方向时刻改变且时刻指向圆心。
对于一般的非匀速圆周运动,公式仍然适用,为物体的加速度的法向加速度分量,r为轨迹半径。
(5)圆周运动的向心力
匀速圆周运动的物体受到的合外力常常称为向心力,向心力的来源可以是任何性质的力,向心力的大小为:(还有其它的表示形式,如:
);向心力的方向时刻改变且时刻指向圆心。
实际上,向心力公式是牛顿第二定律在匀速圆周运动中的具体表现形式。
练习9、关于做匀速圆周运动的质点,不变的物理量有( )
A、速度 B、向心加速度 C、向心力 D、角速度 E、周期
练习10、如图所示,汽车以某一速率通过半圆形拱桥顶点,下列关于汽车在该处受力的说法中正确的是( )
A. 汽车受重力、支持力、向心力
B.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力
C. 汽车的向心力就是重力
D.汽车受的重力和支持力的合力充当向心力
练习11、质量为m=1kg的滑块沿光滑的圆轨道内侧向上滑行,已知圆弧轨道半径为R=0.2m,滑块经过圆弧轨道最高点的速度为v=2m/s,如图所示,求在最高点时滑块对圆弧轨道的压力和滑块的向心加速度.(g取10m/s2)
练习12、如图所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴,A、B、C分别是三个轮边缘的质点,且RA=RC=2RB,若传动过程中皮带不打滑,则ωA:ωB:ωC=__________,vA:vB:vC=_________。
第六章:万有引力与航天
1.开普勒行星运动三定律简介
第一定律(轨道定律):所有行星都在椭圆轨道上运动,太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上;
第二定律(面积定律):行星沿椭圆轨道运动的过程中,与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等;
第三定律(周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.即
开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟谷的大量观测数据的基础上概括出的,给出了行星运动的规律。
练习1、开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律,后人称之为开普勒行星运动定律.关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是( )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上
B.对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越大
C.在牛顿发现万有引力定律后,开普勒才发现了行星的运行规律
D.开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律等全部工作
2.万有引力定律
(1) 内容:宇宙间的一切物体都是相互吸引的,两个物体间的引力大小跟它们的质量乘积成正比,跟它们的距离平方成反比,引力方向沿两个物体的连线方向。
(1687年)
叫做引力常量,1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出。
万有引力常量的测定——卡文迪许扭秤
万有引力常量的测定使卡文迪许成为“能称出地球质量的人”:
(2)定律的适用条件:严格地说公式只适用于质点间的相互作用,r应为两物体重心间的距离.对于均匀的球体,r是两球心间的距离.
练习2、已知两球的半径为r1和r2,r为两球之间的最小距离,如图2所示,而且两球质量均匀分布、大小分别为m1和m2,则两球间万有引力大小为 ( )
A. B.
C. D.
3.万有引力定律的应用:
基本方法:卫星或天体的运动看成匀速圆周运动,则万有引力提供向心力, F万=Fn
地面附近,物体所受重力等于万有引力:G= mg
(1)重力是由地球对物体的引力引起的。
因而重力和万有引力相等,即, g=GM/r2 ,其中r为物体到地心的距离。在地球的同一纬度处,g随物体离地面高度的增大而减小。
(2)某星体m围绕中心天体M做圆周运动,其所需的向心力由万有引力提供。
设某星体m围绕中心天体M做圆周运动的周期为T,两天体的距离为r,则有
其中,,由此可列出方程,求解未知量。
(3)计算中心天体的密度
球体的体积,ρ==
(4)发现未知天体
历史上海王星是通过对天王星的运动轨迹分析发现的。冥王星是通过对海王星的运动轨迹分析发现的。
(5)有关人造卫星的计算
、卫星的轨道平面:由于地球卫星做圆周运动的向心力是由万有引力提供的,所以卫星的轨道平面一定过地球球心,球心一定在卫星的轨道平面内。
、原理:由于卫星绕地球做匀速圆周运动,所以地球对卫星的引力充当卫星所需的向心力,于是有
v= =
4、应该熟记常识:
地球公转周期1年, 自转周期1天=24小时=86400s, 地球表面半径6.4x103km 表面重力加速度g=9.8 m/s2 月球公转周期30天
练习3、如图所示,在同一轨道平面上,有三个绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B和C,已知B和C在同一轨道上运动,下列关于三个卫星的说法中,正确的是( )
A.线速度大小关系为vA>vB=vC
B.周期大小关系为TA>TB=TC
C.向心加速度大小关系为aA<aB=aC
D.以上判断都不对
练习4、两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动,地球半径为R,a卫星离地面的高度为R,b卫星离地面的高度为3R,则
(1)a、b两卫星运行的线速度大小之比va:vb是多少?
(2)a、b两卫星的周期之比Ta:Tb是多少?
(3)a、b两卫星所在轨道处的重力加速度大小之比ga:gb是多少?
5.宇宙速度及其意义
(1)三个宇宙速度的值分别为
第一宇宙速度(又叫最小发射速度、最大环绕速度):
第一宇宙速度的计算.
方法一:地球对卫星的万有引力就是卫星做圆周运动的向心力.
=7.9×103m/s
方法二:在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力,重力就是卫星做圆周运动的向心力.
v1==7.9×103m/s
第二宇宙速度:
如果卫星的速大于而小于 ,卫星将做椭圆运动。当卫星的速度等于或大于的时候,物体就可以挣脱地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造行星,或飞到其它行星上去,把叫做第二宇宙速度。
第三宇宙速度:物体挣脱太阳系而飞向太阳系以外的宇宙空间所需要的速度,又称逃逸速度,其值为:
6.同步卫星
⑴同步卫星。“同步”的含义就是和地球保持相对静止(又叫静止轨道卫星),所以其周期等于地球自转周期,既T=24h,
⑵特点
(1)同步卫星一定位于赤道的正上方,不可能在与赤道平行的其他平面上。
(2)地球同步卫星的周期:地球同步卫星的运转周期与地球自转周期相同。
(3)同步卫星必位于赤道上方h处,且h是一定的.
人造天体在运动过程中的能量关系
当人造天体具有较大的动能时,它将上升到较高的轨道运动,上升的过程中速度减小,所以在较高轨道上运动的人造天体却具有较小的动能。反之,如果人造天体在运动中动能减小,它将下降到较低的轨道上运动,轨道半径将减小,在下降的过程中,因引力对其做正功,速度增大,故导致其动能将增大。
练习5、关于宇宙速度的说法错误的是( )
A.第一宇宙速度是使卫星进入绕地轨道的最小速度
B.第一宇宙速度是使卫星脱离地球引力的最小速度
C.第二宇宙速度是使卫星脱离地球引力的最小速度
D.第三宇宙速度是使卫星脱离太阳引力的最小速度
练习6、关于地球同步卫星,正确的是( )
A、周期为24h
B.它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的
C.它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同值
D.它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的
第七章:机械能
一、功和功率
『夯实基础知识』
(一)功:
1、概念:一个物体受到力的作用,并且在这个力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功。
2、做功的两个必要因素: 力和物体在力的方向上有位移
3、公式:W=Flcosα (α为F与l的夹角)。
4、单位:焦耳(J)
5、说明
(1)公式只适用于恒力做功
(2)要分清“谁做功,对谁做功”。即:哪个力对哪个物体做功。
(3)力和位移都是矢量:可以分解力也可以分解位移。
(4)功是标量,没有方向,但功有正、负值。其正负表示力在做功过程中所起的作用。正功表示动力做功(此力对物体的运动有推动作用),负功表示阻力做功.
(5)功大小只与F、s、α这三个量有关.与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度等其他因素无关
(二)功的四个基本问题。
涉及到功的概念的基本问题,往往会从如下四个方面提出。
1、 做功与否的判断问题:物体受到力的作用,并在力的方向上通过一段位移,我们就说这个力对物体做了功。由此看来,做功与否的判断,关键看功的两个必要因素,第一是力;第二是力的方向上的位移。当力始终与位移方向或速度方向垂直时,力不做功。
练习1.(2010•常德)下列情景中,力没有做功的是( )
A、 物体在绳子拉力作用下升高 B、小车在拉力作用下向前运动
C、汽车在刹车阻力作用下滑行一段距离 D、用力搬石头未搬动
2、会判断正功、负功或不做功。判断方法有:
(1)用力和位移的夹角θ判断;
当时F做正功,当时F不做功,当时F做负功。
(2)用力和速度的夹角θ判断定;
(3)用动能变化判断。
练习2、某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动,其中F1与加速度a的方向相同,F2与速度v的方向相同,F3与速度v的方向相反,则( )
A.F1对物体做正功
B.F2对物体做正功
C.F3对物体做正功
D.合外力对物体做正功
3、做功多少的计算问题:
(1)按照定义求功。即:W=Flcosθ。公式中F是做功的力;l是F所作用的物体发生的位移;而θ则是F与l间的夹角。
在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。至于变力做功的计算,通常可以利用功能关系通过能量变化的计算来了解变力的功。
(2)W=Pt
(3)用动能定理W合=ΔEk或功能关系求功。当F为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功。
这种方法的依据是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。如果知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值
(4)能量的转化情况求,(功是能量转达化的量度)
(5)多个力的总功求解
①用平行四边形定则求出合外力,再根据W合=Flcosα计算功.注意α应是合外力与位移l间的夹角.
②分别求各个外力的功:W1=F1 lcosα1, W2=F2lcosα2……再求各个外力功的代数和,即
W总=W1+W2+W3……
练习3、一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的斜坡自由滑下(初速度为零).斜坡的倾角θ=37°,滑雪板与雪面滑动摩擦因素μ=0.25.则运动员滑至坡底的过程中求:
(1)摩擦力的大小;
(2)所受几个力所做的功各是多少?
(3)合力做了多少功?
4、做功意义的理解问题:做功意味着能量的转移与转化,做多少功,相应就有多少能量发生转移或转化。
(三)了解常见力做功的特点:
(1)一类是与势能相关的力,如重力、弹簧的弹力,它们的功与路程无关系,只与位移有关。
重力做功和路径无关,只与物体始末位置的高度差Δh有关:WG=mgΔh,当末位置低于初位置时,W>0,即物体下降时重力做正功;反之则重力做负功。
(2)摩擦力做功
静摩擦力做功的特点
①静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
②在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其他形式的能.
滑动摩擦力做功的特点
①滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,当然也可以不做功。
②做功与物体的运动路径有关。滑动摩擦力做功要看物体运动的路程,这是摩擦力做功的特点,必须牢记。
(3)一对作用力和反作用力做功的特点:
①作用力与反作用力同时存在,作用力做功时,反作用力可能做功,也可能不做功,可能做正功,也可能做负功,不要以为作用力与反作用力大小相等、方向相反,就一定有作用力、反作用力的功数值相等。
(3)斜面上支持力做功问题:
斜面固定不动,物体沿斜面下滑时斜面对物体的支持力不做功
练习4、关于摩擦力做功,以下说法正确的是( )
A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功
B.静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动趋势,但不做功
C.静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功
D.滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动,做功一定不为零
练习5、放在水平面上的一只木箱重100N.木箱与地面间的动摩擦因数为0.1,在水平推力作用下匀速移动20米,则推力对木箱做的功为_________J,物体克服摩擦力做功_________J,地面对木箱的支持力做功_________J,摩擦力对木箱做功__________J.(取g=10m/s2)。
二、功率
1、功率的定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率,它表示物体做功的快慢.
2、功率的定义式:,所求出的功率是时间t内的平均功率。
3、功率的计算式:P=Fvcosθ,其中θ是力与速度间的夹角。该公式有两种用法:
①求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小,v取瞬时值,对应的P为F在该时刻的瞬时功率;
②当v为某段位移(时间)内的平均速度时,则要求这段位移(时间)内F必须为恒力,对应的P为F在该段时间内的平均功率。
4、单位:瓦(w),千瓦(kw);
5、标量
6、功率的物理意义:功率是描述做功快慢的物理量,即物体做功越快,功率越大。
7、通常讲的汽车的功率是指汽车的牵引力的功率
练习6、关于功率的说法中正确的是( )
A、功率越大,表示做功越快 B、功率越大,表示做功越多
C、速度越大功率越大 D、作用力越大,功率越大
练习7、某质量为2kg的物体从静止开始自由下落,g取10m/s2,在落地之前,求:(1)其前3s内的平均功率;(2)第3s末的功率。
二、汽车的两种起动问题
汽车的两种加速问题。当汽车从静止开始沿水平面加速运动时,有两种不同的加速过程,但分析时采用的基本公式都是和F-f =ma
①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于P恒定,随着v的增大,F必将减小,a也必将减小,汽车做加速度不断减小的加速运动,直到F=f,a=0,这时v达到最大值
。
可见恒定功率的加速一定不是匀加速。这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算(因为F为变力)。
②恒定牵引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于F恒定,所以a恒定,汽车做匀加速运动,而随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到额定功率Pm,功率不能再增大了。这时匀加速运动结束,其最大速度为,此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程发动机做的功只能用W=Fs计算,不能用W=Pt计算(因为P为变功率)。
要注意两种加速运动过程的最大速度的区别。
练习8、汽车在平直公路上行驶,它受到的阻力大小不变,若发动机的功率保持恒定,汽车在加速行驶的过程中( )
A.牵引力逐渐增大,加速度逐渐减小
B.牵引力逐渐减小,加速度也逐渐减小
C.牵引力所做的功等于汽车动能的增加量
D.牵引力和阻力所做的总功等于汽车动能的增加量
练习9、额定功率为80KW的汽车,汽车的质量m=2×103㎏,在平直公路上行驶的最大速度为20m/s,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动过程中阻力不变,求:(1)汽车所受的恒定阻力和汽车的牵引力;
(2)3s末汽车的瞬时功率;
(3)经过多长时间汽车功率达到额定功率.
三、重力势能
1定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。
2公式:
h——物体距参考平面(零势面)的竖直高度,相对于物体的坐标,Ep是状态量
3参考面
a重力势能为零的平面称为参考面;
b选取:原则是任意选取,但通常以地面为参考面
若参考面未定,重力势能无意义,不能说重力势能大小如何
选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。
4标量,但有正负。
重力势能为正,表示物体在参考面的上方;
重力势能为负,表示物体在参考面的下方;
重力势能为零,表示物体在参考面上。
5单位:焦耳(J)
6重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的初、末位置有关,而跟物体运动的路径无关。
7、重力做功与重力势能变化的关系:
(1)物体的高度下降时,重力做正功,WG=mgΔh,重力势能减少,重力势能减少的量等于重力所做的功;
(2)物体的高度增加时,重力做负功,WG=-mgΔh,重力势能增加,重力势能增加的量等于物体克服重力所做的功。
(3)重力势能变化只与重力做功有关,与其他力做功无关。
练习10、关于重力做功和重力势能,下列说法正确的是( )
A.重力做功与物体运动的路径有关
B.重力对物体做负功时,物体的重力势能一定减小
C.重力势能为负值说明物体在零势能面以下
D.重力势能的变化与零势能面的选取有关
练习11、100N的重物从桌面上的A点,举高到桌面上方2m的B点,再落到B点下3m的地面,若以桌面为零势面,则物体在B点的重力势能为_______J,在地面的重力势能为_______J.从A到B重力做功为_______J,从B到C重力做功为________J,重力势能减少________J.
四、弹性势能
1概念:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用具有势能,称之为弹性势能。
2 弹簧的弹性势能:,k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量。
3、弹力做功与弹性势能的关系
当弹簧弹力做正功时,弹簧的弹性势能减小,弹性势能变成其它形式的能;、当弹簧的弹力做负功时,弹簧的弹性势能增大,其它形式的能转化为弹簧的弹性势能。这一点与重力做功跟重力势能变化的关系相似。
4势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能,势能是系统所共有的。
练习12、关于弹簧的弹性势能,以下说法正确的是( )
A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大
B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定减小
C.当两根弹簧从原长起被拉伸相同长度时,劲度系数k越大的弹簧,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
练习13、如图所示为一根弹簧弹力F与形变量x的关系图线,求:
(1)该弹簧的劲度系数;
(2)将此弹簧从原长拉伸6cm时,它的弹性势能;
(3)将此弹簧从原长压缩4cm时,它的弹性势能。
五、动能及动能定理
1、概念:物体由于运动而具有的能量,称为动能。
2、动能表达式:
3、动能定理(即合外力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这一过程中动能的变化量):
4、理解:①做正功时,物体动能增加;做负功时,物体动能减少。
②动能定理揭示了合外力做功与动能变化的关系。
5、适用范围:适用于恒力、变力做功;适用于直线运动,也适用于曲线运动。
6、应用动能定理解题步骤:
a确定研究对象及其运动过程
b分析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做功及其正负。
C分析研究对象在运动过程中初末状态,找出初、末速度,表达出初、末动能。
d列方程、求解。
练习14、在空中匀速水平飞行的飞机,在投放救灾物资的过程中( )
A.飞机的重力势能不变,动能不变
B.飞机的重力势能减小,动能不变
C.飞机的重力势能减小,动能减小
D.飞机的重力势能增加,动能减小
练习15、关于做功和物体动能变化的关系,不正确的是( )
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
练习16、如图所示,一个质量为2kg的物体,沿长度为L=4m、倾角θ=37°的粗糙斜面的顶端由静止开始下滑(斜面在水平面上固定),物块滑到斜面底端时的速度为4m/s,试求:
(1)摩擦力做的功;(2)摩擦力的大小。
六、机械能
1机械能包含动能和势能(重力势能和弹性势能)两部分,即。
2机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变,即
ΔΕK = —ΔΕP(动能的增加量等于势能的减小量)
3机械能守恒条件:只有重力或弹力做功,无其它力做功;
4运用机械能守恒定律解题步骤:
a确定研究对象及其运动过程
b分析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做功,判断机械能是否守恒
c恰当选取参考平面,确定研究对象在运动过程中初末状态的机械能
d列方程、求解。
练习17、下面的实例中,机械能守恒的是( )
A.小球自由下落,不计空气阻力
B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升
C.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降
D.飞行的子弹射入放在光滑水平桌面上的木块中
练习18、如图所示,轻质弹簧的一端与墙相连,质量为2kg的滑块以5m/s的速度沿光滑平面运动并压缩弹簧,求:
(1)弹簧在被压缩过程中最大弹性势能,
(2)当弹簧的弹性势能为最大弹性势能的一半时,木块速度的大小.
练习19、如图所示,一半径为R的半圆形光滑轨道放在水平面上,A为轨道与水平面的切点,A左边的水平面是光滑的,半圆形光滑轨道固定.一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,小球落地点为C.当小球将要从轨道口飞出时,对轨道的压力恰好为零.(不计空气阻力)
求:(1)小球在B点时的速度;
(2)小球落地点C与A的距离.
(3)小球在A点和C点的速度大小.
七、能量守恒定律
1内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
31
展开阅读全文