专题五 功和能理解重力势能。
知道重力势能的变化与重力做功的关系。
通过实验，验证机械能守恒定律。
理解机械能守恒定律。
用机械能守恒定律分析生活和生产中的有 关问题。
复习目标： 1．深入理解功和功率的概念，掌握重力做功与重力势能变化的关系，熟练应用动能定理 求解有关问题。
2．应用机械能守恒定律解决实际问题，提高分析解决实际问题的能力 复习重点： 复习难点： 动能定理，机械能守恒定律及其应用 1．动能和动能定理 2．机械能守恒定律及其应用、考纲解读 本专题涉及的考点有：功和功率，动能和动能定理，重力做功与重力势能，功能关系、机械能 守恒定律及其应用。
《大纲》对本部分考点均为n 类要求，即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系, 能够进行叙述和解释， 并能在实际问题的分析、 综合、推理和判断等过程中运用。
功能关系一直都是高考的“重中之重” ，是高考的热点和难点，涉及这部分内容的考题不但题型 全、分量重，而且还经常有高考压轴题。
考查最多的是动能定理和机械能守恒定律。
易与本部分知 识发生联系的知识有：牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场中的运动等，一般过程复 杂、难度大、能力要求高。
本考点的知识还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题， 然后运用数学知识解决物理问题的能力。
所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握，加强建 立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。
二、命题趋势 本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化，是高中物理的重点，也是高考考查的热点。
要 准确理解功和功率的意义，掌握正功、负功的判断方法；要深刻理解机械能守恒的条件，能够运用 功能关系解决有关能量变化的综合题。
三、内容标准 1) 举例说明功是能量变化的量度，理解功和功率。
关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。
例1 分析物体移动的方向与力的方向不在一条直线上时力所做的功。
例2 分析汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度的关系。
通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系。
理解动能和动能定理。
用动能定理解释生活和生 产中的现象。
例3 用打点计时器或光电计时器探究恒力做功与物体动能变化的关系。
例4 从牛顿第二定律导出动能定理。
3)4)5)了解自然界中存在多种形式的能量。
知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。
(6)通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。
了解能源与人类生存和社会发展的关系，知道可持续发展的重大意义。
例5、设计实验，测量人在某种运动中的功率。
例6、通过查找资料、访问有关部门，收集汽车刹车距离与车速关系的数据，尝试用动能定理进行解释。
四、习题类型选讲轴点一功和功$的分析例I阳谜砂咖就车在水平胳面上从静止开始做匀加速直线运动曲S末关闭发动机，做匀减速直线运动母3末靜止「丼77B象如图4-L所示• ffl中若胃车卒引力®功为平均功率为F,汽车加速和减速过程中立服率廉力做功分别为W,和闪八平均功率分别为Pl 和h 皿!1( 〕團4-1 -氏W, > W2-D・丹『匕例3 昨聲織齡静戯如图-2所示，固定的光滑 竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着 滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定 的拉力F 拉绳，«滑块从A 点由静 止开始上升.若从A 点上升至B 点 和从B 点上升至C 点的过程中拉力 F 做的功分别为,滑块鮭B 、 C 两点时的动能分别为£\氏、£沁，图中AB=BC,则一定有〔A. W^>Wt C. E JCB >E W ;爆点二机车的运动分析例3模硕聲獭血扌一辆质S 为5X10^ kg 的汽 车从静止开始启动，保持发动机功率恒定，在平直公路上 行驶'汽车所受阻力恒为车重0.1倍，汽车从启动到速度 达到最大值的过程中行驶的路程为128 m 现先后测了某 几个时刻汽车的速度(见表格)，g 取10 ni/J •求(1) 汽车发动机的功率； (2) ^3时刻汽车运动的加遼度t汽车从启动到速度达到最大值经历的时间.时刻!.建度3 m/s6 m/fl 10 m/s 14 m/s 15 m/s116 m/s1B. VF, <Wi Et E]j? VEyc FBA 图4-S热点三动能定理的应用例5 $；8輪欝紹紳囲物体沿直线运动的关系 如图4-3所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为 W,则（：轴点四功和能的关系分析例6 <»«耕矽B 蒲^如图4-4所示，一物体从高为H的斜面顶端由静止开始滑不•滑上 与谏斜面相连的一光猜曲面又返 回斜面•在斜面上能上升到的域大 ffi 度为若不考虑物体经过斜 面底端转折处的能量损失•则当物 体再一欢滑回斜面时上升的聂大高度为（>A. 0C. H 与寺H 之间例7 *嫌驗储濾兼如图4-5所示，在水平桌面的边角处有一轻 质光滑的定滑轮K,一条不可伸长的 轻绳绕过K 分别与物块A 』相连， A 、B 的质量分别为叫、叫.开始时系 统处于静止状态■现用一水平恒力F 拉物块A,使物块B 上？h 已知当H 上升躍离为A 时』的速度为V.求此过親片物块A 克服摩M A T —图4-4據力所做的功.重力加速度为S.例« 養却（養瀾歸如图4* ,质量为m 的物撫人 经一轻质弹簧与下方地面匕的质量 为化的物体B 相连，弾覧的劲度系数 为都处于靜止状态.一条不可伸 长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A 斗另 一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于 忡直狀态M 上方的一段绳沿竖直方向. 现在挂钩上挂一质量为枫』的物体C 并 从»止状态释放，已知它恰好能使B 离 开地面但不继续上升.若将C 换成另一个质量为＜E 十 松】的畅怵D,仍从上述初始位置由静止状态释放■则这 伙占刚离地时D 的速度的大小是多少？已知重力加速度 为坚例5 Wfl 癖越澳I 如瀰』如图4・7所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道AEG 其半径 R=^5 口轨道在C 处与水平地 面相切•在C 处放一小物块，给它 一水平向左的初連度讥=5 m/s,结果它沿CBA 运动，通过A 点，最后篦在水平施面上的D 点，求Ce 间的距离$・®力加速度目取10 m/s\圉4-&图4・热点五对能.守恒问题的综合分析例W 魁阙渎潮B 礁鑒'如图4-8所示，长为Z 的轻OO 点正下方亍处以一定的初速 度水平向右抛出，经一定的时 间，绳被拉直，以后小球将以0 为圆心在竖直平面内摆动，已 知绳刚被拉直时，绳与竖直线成6『角，求：(1)小球水平抛出时的初速度斑；(对小球摆到最低点时，绳所受的拉力.例丄1 :*郴紳購m如图470,卷扬机的绳索通过 定滑轮用力F 拉位于粗《a 斜面V 上的木箱，使之沿斜面加速向 上移动•在移动过程中，下列说 法正确的是＜ )A *F 对木箱儆的功等于木箱增加的动能与木箱克服 摩擦力所做的功之和BF 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力 所做的功之和U 木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能DF 对木箱做的功等于木箱增加的机撤能与木箱克 服摩擦力做的功之和so图4-Sm 班27 F图 4-10五、考点基础练习的物块静止在粗糙的水平面上，若静止物块受一水平拉力F 的作用产生位移为 sE 1 ;若静止物块受一水平拉力2F 的作用产生位移也为 s 时，物块的动能为 E 2 ,m 的游戏者身系一根长为 L 、弹性优良的轻质柔软1.5L 时达到最低点，若不计空气阻力，则在弹性绳从原长达最低（ ）B .加速度先减小后增大 D .重力势能减少了 mgLP ,摩擦阻力恒为F 1,牵引力为F ，汽车由静止开始, V m ,则发动机所做的功为（ ）6 •如图所示，在光滑水平面上放一木板；木板的左端放一物体，对物体施加一水平恒力 物体由静止开始直到从木板右端拉出。
如果第一次木板被固定在地面上，第二次木板未被固定，则 这两种情况下A .摩擦力大小相同B . F 做的功相同C .摩擦产生的热相同D .物体获得的动能相同8 .测定运动员体能的一种装置如图所示， 运动员质量m 1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮计滑轮摩擦、质量），悬挂重物 m 2,人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带上侧以速率 运动，下面是人对传送带做功的四种说法：①人对传送带做功；②人对传送带不做功；③人对传送带做功 的功率为m 2gv;④人对传送带做功的功率为 （m 1+ m 2）gv以上说法正确的是A .①③B .①④C .只有①D .只有②10 •在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为2的重力加速度g=9.80m/s ，测得所用的重物的质量为1.00 kg 。
实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作0，另选连续的4个点A 、B 、C 、D 作为测量的点。
经测量知道A 、B 、C 、D 各点到0点的距离分别为 62.99cm 、70.18cm 、77.76cm 、85.73cm.根据以上数据，可知重物由0点运动到C点，重力势能的减少量等于 _______________ J ,动能的增加量等于 _______________ J （取3位有效数字）则( )A . E^ = EiB . E^ = 2E iC . E^> 2E iA . PtB . FsC . ^mv m 222mP PsD. —2F 12V m 1 .质量为m 时，物块的动能为4 •在一种叫做“蹦极跳”的运动中，质量为 的橡皮绳，从高处由静止开始下落 点的过程中，以下说法正确的是A .速度先减小后增大 C •动能增加了 mgL5.质量为m 的汽车，发动机的功率恒为 经过时间t 行驶了位移s 时，速度达到最大值F ，将 （不 v 向右50Hz ，查得当地V 211 .在《验证机械能守恒定律》的实验中，若以—为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据给出的2,才能验证机械能守恒定律。
——h 图线的斜率等于2弧轨道的半径 R 至少是多大？(3)若圆弧轨道的半径 R 取第(2)问计算出的最小值，增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R 处，试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上。
如果能,的数2——h 图象应是2值。
12 .在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量 系列的点，如图所示。
相邻计数点间的时间间隔为m 为1.0kg 的重物自由下落，带动纸带打出一 0.02s ，距离单位为 cm 。
(1) 纸带的.端与重物相连;(2) 打点计时器打下计数点B 时，物体的速度V B = m/s ;(3)从起点O 到打下计数点加量A E K = __________ J ，势能减少量通过计算，数值上 A E K L * ■・ * A * BCr3 14 15 017.06--- >B 的过程中物体的(4) A E P = _________ J △ E P (填“大于” 2(g=9.8m/s )；，“等于”或“小于”)，这是因为(5) 【例 实验的结论是6】如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h ,质量为m 的小物块A 从坡道顶端由静止 滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A 制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M 处的墙上，另一端恰位于滑道的末端O 点。