人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律背景图ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律背景图ppt课件，共36页。PPT课件主要包含了章末小结，知识网络构建，Flcosα，F合lcosα，Fvcosα，mgh，Ek2－Ek1，机械能，Ek2＋Ep2，方法归纳提炼等内容，欢迎下载使用。

一、计算功的常用方法求力做的功是常见题型，解决此类问题，应先分清做功的力是恒力还是变力。1．若为恒力，首先考虑用公式W＝FLcs α求功，其次考虑应用动能定理求功；
2．若为变力，求功的方法较多：(1)用动能定理法求变力做功有些题目不能直接应用功的定义式来计算，我们可以借助动能定理来分析变力做的功。(2)用图像法求变力做功在F－x图像中，图线和横轴所围成的“面积”表示力做的功。有些看似复杂的变力做功问题，用常规方法无从下手时，可以尝试通过图像变换解题。
(3)用微元法求变力做功当力的大小不变、方向变化且位移的方向也同步变化时，可用微元法求解，此时力做的功等于力和路程的乘积。由于变力F保持与速度在同一直线上，也可把往复运动或曲线运动的路线拉直考虑。(4)用公式W＝Pt求变力做功如果变力的功率恒定、时间已知，可以用W＝Pt求解出变力做的功。
(5)用转换对象法求变力做功W＝FLcs α是恒力做功的计算公式，有些问题需要求解变力做的功，我们可以利用转换对象法巧妙地将变力做功转化为恒力做功，从而使问题迎刃而解。(6)求平均力将变力转化为恒力如果力是随位移均匀变化的，可用求平均力的方法将变力转化为恒力。
(7)根据功能关系求功
　　　　　如图所示，质量m＝1.0 kg 的物体从半径R＝5 m的圆弧的A端，在拉力F作用下从静止沿圆弧运动到顶点B。圆弧AB在竖直平面内，拉力F的大小为15 N，方向始终与物体的运动方向一致。若物体到达B点时的速度v＝5 m/s，圆弧AB所对应的圆心角θ＝60°，BO边在竖直方向上，取g＝10 m/s2。在这一过程中，求：(1)重力mg做的功；(2)拉力F做的功；(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功；(4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功。
答案：(1)－25 J　(2)78.5π J　(3)0　(4)－41 J
二、解决力学问题的两种观点1．动力学的观点这是从分析物体的运动情况和受力情况入手解决力学问题的方法，其核心是牛顿运动定律和运动学公式的应用。利用牛顿第二定律可以就某一状态建立合力与加速度的关系，利用运动学公式可以建立v、x、t、a之间的关系。它们之间联系的桥梁是物体的加速度。2．能量的观点这是从分析力对物体做功与物体的能量转化情况入手解决问题的方法，其核心是利用常见的功能关系与能量守恒定律求解物理问题。
　　　　　如图所示，在光滑水平地面上放置质量M＝2 kg的长木板，木板上表面与固定的光滑弧面相切。一质量m＝1 kg的小滑块自弧面上距木板高h处由静止自由滑下，在木板上滑行t＝1 s后，滑块和木板以共同速度v＝1 m/s匀速运动，g取10 m/s2。求：(1)滑块与木板间的摩擦力大小Ff；(2)滑块下滑的高度h；(3)滑块与木板相对滑动过程中产生的热量Q。
解析：(1)滑块滑上木板后，对木板受力分析得，Ff＝Ma1，由运动学公式有，v＝a1t，解得Ff＝2 N。(2)对滑块受力分析得，－Ff＝ma2，设滑块滑上木板时的速度是v0，则v－v0＝a2t，解得v0＝3 m/s，
答案：(1)2 N　(2)0.45 m　(3)3 J
点评：本题借助“板—块”模型考查了牛顿运动定律、机械能守恒和能量守恒定律。特别注意能量守恒是无条件的，利用它解题一定要明确在物体运动过程的始、末状态间有几种形式的能在相互转化，哪些形式的能在减少，哪些形式的能在增加，表达式为：ΔE减＝ΔE增。
一、高考真题探析　　　　(多选)(2020·新课标Ⅰ，20)一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离x的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2。
则(　 　)A．物块下滑过程中机械能不守恒B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C．物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2D．当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J思路引导：分析初位置以及下滑5 m时的机械能，从而判断机械能是否守恒；根据功能关系分析求解物块与斜面间的动摩擦因数；根据牛顿第二定律求解物块下滑时加速度的大小；分析物块下滑2.0 m时除重力以外其他力做功情况从而判断机械能的损失量。
点评：解决此题需要掌握机械能守恒的条件，知道势能和动能之和统称为机械能，掌握与机械能相关的功能关系。
2．(2020·江苏卷，1)质量为1.5×103 kg的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为20 m/s，受到的阻力大小为1.8×103 N。此时，汽车发动机输出的实际功率是(　　)A．90 WB．30 kWC．36 kWD．300 kW解析：汽车匀速行驶，则牵引力与阻力平衡F＝Ff＝1.8×103 N，汽车发动机的功率P＝Fv＝1.8×103×20 W＝36 kW。故选C。
3．(2020·江苏卷，4)如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能Ek与水平位移x关系的图像是(　　)
5．(多选)(2019·全国卷Ⅱ，18)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2。由图中数据可得(　 　)A．物体的质量为2 kgB．h＝0时，物体的速率为 20 m/sC．h＝2 m时，物体的动能Ek＝40 JD．从地面至h＝4 m，物体的动能减少100 J
6．(2019·全国卷Ⅲ，17)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3 m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2。该物体的质量为(　　)A．2 kgB．1.5 kgC．1 kgD．0.5 kg