2018届二轮复习机械能守恒定律　功能关系课件（14张）（全国通用）

2018届二轮复习机械能守恒定律　功能关系课件（14张）（全国通用）

3. 机械能守恒定律　功能关系　动量 - 2 - 必查点 11 必查点 12 必查点 13 必查点 14 必查点 15 必查点 16 功和功率 ( Ⅱ ) (1) 功的两个不可缺少的因素 : 力和在力的方向上发生的位移。 ① 恒力做功的计算公式 :W=Fl cos α 。 ② 当 F 为变力时 , 用动能定理 W= Δ E k 或功能关系求功。所求得的功是该过程中外力对物体 ( 或系统 ) 做的总功 ( 或者说是合外力对物体做的功 ) 。 ③ 利用 F-l 图象与坐标轴所围的面积求功。 ④ 利用 W=Pt 计算。 - 3 - 必查点 11 必查点 12 必查点 13 必查点 14 必查点 15 必查点 16 注意 摩擦力、空气阻力做功取决于物体运动的路程 , 不是位移。 ① 摩擦力做功的特点 : a. 摩擦力既可对物体做正功 , 也可对物体做负功。 b. 在相互间存在静摩擦力的系统内 , 一对静摩擦力做功之和为零 , 没有机械能转化为内能。 c . 在相互间存在滑动摩擦力的系统内 , 一对滑动摩擦力的净功为负值 , 在数值上等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。 ② 作用力和反作用力做功的特点 : a. 作用力和反作用力中可以一个做正功 , 另一个做负功或不做功。 b. 作用力和反作用力可以都做正功或都做负功。 c . 作用力和反作用力做功之和可以为零 , 也可以不为零。 (2) 功率 : 描述做功快慢的物理量 , 是标量。 ① 功率定义式 :P= 。所求功率是时间 t 内的平均功率。 ② 功率计算式 :P=Fv cos α 。其中 α 是力与速度间的夹角。 - 4 - 必查点 11 必查点 12 必查点 13 必查点 14 必查点 15 必查点 16 动能和动能定理 ( Ⅱ ) 说明 : ① 研究对象是单一物体 , 有时也可以是系统。 ② W 是外力功 , 包括自身重力。 ③ 合力功由 W 合 =W 1 +W 2 +W 3 +… 或 W 合 =F 合 l 来计算。 ④ Δ E k 是动能增量 , Δ E k >0 、 Δ E k =0 、 Δ E k <0 分别表示动能增加、不变和减少。 - 5 - 必查点 11 必查点 12 必查点 13 必查点 14 必查点 15 必查点 16 重力做功与重力势能 ( Ⅱ ) (1) 重力势能 E p =mgh, 式中的 h 是物体相对零势能面的高度 , 它与零势能面的选择有关。 (2) 重力做功将引起物体重力势能的变化 , 重力做多少正功 , 重力势能就减少多少 ; 重力做多少负功 , 重力势能就增加多少 ,W G =- Δ E p 。 - 6 - 必查点 11 必查点 12 必查点 13 必查点 14 必查点 15 必查点 16 功能关系、机械能守恒定律及其应用 ( Ⅱ ) (1) 做功的过程就是能量转化的过程 , 功是能量转化的量度 , 中学阶段常见的功能关系有 : ① 重力做功等于重力势能的变化 ( 重力做正功 , 重力势能减少 ); ② 弹力做功等于弹性势能的变化 ( 弹力做正功 , 弹性势能减少 ); ③ 合外力做功等于动能的变化 ( 动能定理 ); ④ 重力或弹力以外的其他力做的功等于机械能的变化 ; ⑤ 一对相互作用的滑动摩擦力做的总功 , 等于系统增加的内能 ( 摩擦生热 ); ⑥ 电场力做功等于电势能的变化 ( 电场力做正功 , 电势能减少 ) 。 - 7 - 必查点 11 必查点 12 必查点 13 必查点 14 必查点 15 必查点 16 (2) 机械能守恒定律 : 在只有系统内重力和弹簧弹力做功时 , 物体的动能与重力势能、弹性势能相互转化 , 机械能总量保持不变。机械能守恒定律有以下几种表达形式 : ① 可任选两个状态 ( 一般选择过程的初、末状态 ), 研究对象的机械能相等 , 即 E 1 =E 2 , 利用 E 1 =E 2 建立方程需要选择零势能面。 ② 系统势能 ( 包括重力势能和弹性势能 ) 减少多少 , 动能就增加多少 , 反之亦然 , 即 Δ E p =- Δ E k 。 ③ 系统内某一部分机械能减少多少 , 另一部分机械能就增加多少 , 即 Δ E 1 =- Δ E 2 。 - 8 - 必查点 11 必查点 12 必查点 13 必查点 14 必查点 15 必查点 16 动量、动量定理、动量守恒定律及其应用 ( Ⅱ ) (1) 动量 : 运动物体的质量与速度的乘积 ,p=mv 。动量是矢量 , 动量的方向与物体速度的方向相同。 (2) 动量定理 ① 内容 : 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。 ② 表达式 :F 合 t=mv'-mv (3) 动量守恒定律的表达式 ① p'=p, 其中 p' 、 p 分别表示系统的末动量和初动量。 ② m 1 v 1 +m 2 v 2 =m 1 v 1 '+m 2 v 2 ' ③ Δ p 1 =- Δ p 2 , 此式表明 : 当两个相互作用的物体组成的系统动量守恒时 , 系统内两个物体动量的变化必定大小相等 , 方向相反 ( 或者说 , 一个物体动量的增加量等于另一个物体动量的减少量 ) 。 - 9 - 必查点 11 必查点 12 必查点 13 必查点 14 必查点 15 必查点 16 (4) 动量守恒定律成立的条件 ① 系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零。 ② 系统所受的外力的合力虽不为零 , 但系统外力比内力小得多 , 如碰撞问题中的摩擦力、爆炸过程中的重力等。外力比相互作用的内力小得多 , 可以忽略不计。 ③ 系统所受外力的合力虽不为零 , 但在某个方向上的分量为零 , 则在该方向上系统总动量的分量保持不变。 - 10 - 必查点 11 必查点 12 必查点 13 必查点 14 必查点 15 必查点 16 弹性碰撞和非弹性碰撞 ( Ⅰ ) (1) 碰撞问题的分类 ① 弹性碰撞 : 动量守恒、机械能守恒。 ② 非弹性碰撞 : 动量守恒 , 机械能有损失。 ③ 完全非弹性碰撞 : 动量守恒 , 机械能损失最大。 (2) 碰撞问题应同时遵守三条原则 ① 动量守恒 , 即 p 1 +p 2 =p 1 '+p 2 ' ② 动能不增加 , 即 E k 1 +E k 2 ≥ E k 1 '+E k 2 ' ③ 速度要符合物理情景 a . 碰撞前两物体同向 , 则 v 后 >v 前 ; 碰后 , 原来在前的物 体速度一定增大 , 且 v 前 ≥ v 后 ; b . 两物体相向运动 , 碰后两物体的运动方向不可能都不改变。 - 11 - 1 2 1 .(2017 吉林普高调研 ) 如图所示 , 弹簧的一端固定在竖直墙上 , 质量为 m 0 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上 , 底部与水平面平滑连接 , 一个质量为 m(m

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