高中物理4 机械能守恒定律图文ppt课件

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核心素养提升本章主要内容是在前面力和运动的关系基础上，从能量的角度分析和求解运动相关问题．在日常生活中可从能量角度去思考理解问题，如过山车为什么不会掉下来，油电混合动力汽车为何更加节能等．促进能量守恒这一物理观念的形成．
情境1　智能化无人码头——科学思维例 1 [2023·广东珠海模拟](多选)我国建成了多个智能化无人码头，是工业及信息化技术用于提升生产效率的重要应用．基于AI控制的智能龙门吊能兼顾速度、能耗和安全性，如图所示，假设电动机能控制吊绳的拉力按F＝F0＋kv(F0与k为未知常量)变化，将一体积较大的重物从静止开始竖直吊起，重物受到的空气阻力与速度成正比，则关于重物的加速度a、速度v、电动机功率P以及重物的机械能E随时间变化的图像可能正确的是(　　)
解析：设重物质量为m，阻力为f＝k′v，受力分析可得F－mg－f＝ma，即F0＋(k－k′)v－mg＝ma，可知当k＝k′时，重物加速度恒定，故A正确；由A选项可知，当k>k′时，加速度随速度增大，即重物做加速度增大的加速运动，故B正确；电动机功率P＝Fv＝F0v＋kv2，可知由于重物速度随时间变化，则电动机的功率不可能随时间线性变化，故C错误；分析可知，重物一直上升，机械能会一直增大，故D错误．
情境2　长板运货——模型建构例 2 [2023·安徽合肥一六八中学高一下期末]如图甲所示，工人们利用一个斜直的长木板来将高处的货物运送到水平地面上，高处的工人先将质量为2 kg的货物(可视为质点)搬到木板的最上端，然后无初速度释放货物．货物能沿着木板由静止匀加速下滑，木板的长度为L＝8 m，货物与木板之间的动摩擦因数μ1＝0.25，木板与水平地面的夹角为37°(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)．
(3)由于x＝6 m不变，结合第(2)问可知，无论d是多少，只要货物能滑到底端，根据动能定理得末速度都为2 m/s，故d最小值为0.货物滑离特殊材料的最小速度接近0时d最大，则v′2－0＝2admax，解得dmax＝0.5 m，d的取值范围为0≤d<0.5 m.答案：(1)8 m/s　(2)6 m≤x<6.144 m　(3)0≤d<0.5 m
情境3　验证机械能守恒——科学探究例 3 [2023·福建三明期末]某同学利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括：安装phyphx APP的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等．实验过程如下．(1)一钢尺伸出水平桌面少许，将质量为m的铁球放在钢尺末端，用刻度尺测出钢尺上表面与地面间的高度差h＝78.00 cm.(2)运行智能手机中的声音“振幅”(声音传感器)项目．(3)迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落．传感器记录下声音振幅随时间变化的曲线如图乙所示，第一个、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地的时刻．测得这两个尖峰的时间间隔为t＝0.40 s，重力加速度为g.