第8章 机械能守恒定律 章末整合提升8（课件PPT）-【精讲精练】2024-2025学年高中物理必修第二册（人教版2019）

章 末 整 合 提 升 章 末 整 合 提 升 1 机械能守恒定律 位移 正 0 负 转化 章 末 整 合 提 升 1 机械能守恒定律 mgh Ep1－Ep2 Ep1－Ep2 Ek2－Ek1 Ep2＋Ek2 章 末 整 合 提 升 1 章 末 整 合 提 升 1 章 末 整 合 提 升 1 章 末 整 合 提 升 1 章 末 整 合 提 升 1 章 末 整 合 提 升 1 章 末 整 合 提 升 1 章 末 整 合 提 升 1 章 末 整 合 提 升 1 章 末 整 合 提 升 1 谢谢观看 章 末 整 合 提 升 1 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(功\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(概念：物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段________，, 我们就说该力对物体做了功,公式：W＝Flcos α。当0°≤α＜90°时，, W为______；当α＝90°时，W＝______；当90°＜α≤180°时，W为______)),特点\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(过程量：做功的过程是能量________的过程,标量：无方向，但有正负)),功率\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(概念：单位时间内做功的多少,公式\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(,,平均功率：P＝________,瞬时功率：P＝Fvcos α)))))) eq \f(W,t) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(机械能\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(动能：Ek＝_______,势能\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(重力势能：Ep＝__________,弹性势能)))),功能关系\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(重力做功与重力势能的变化：WG＝______________,弹簧弹力做功与弹性势能的变化：W弹＝______________,动能定理：W＝______________,机械能守恒定律：Ep1＋Ek1＝______________)))) eq \f(1,2)mv2 一、“摩擦生热”的探究分析 　如图所示，木板B长为L，静止在光滑水平面上，一个小物体A以速度v0滑上B的左端，当A滑到B的右端时恰好相对B静止。此时物体B运动了s的位移，可以判断B对A的摩擦力做功为W1＝－Ff(s＋L)；A对B的摩擦力做功为W2＝Ffs，所以这一对摩擦力对系统做功总和为W＝－FfL。从能量的角度说，这就是转化为内能的部分。 综上可知：(1)相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的总功等于零。(2)相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力所做的功总是负值，其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即恰等于系统损失的机械能。 　如图所示，电机带动水平传送带以速度v匀速运动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ。设传送带足够长。当小木块与传送带相对静止时，求此过程中： (1)小木块的位移； (2)传送带转过的路程； (3)小木块获得的动能； (4)产生的热量。 [解析]　小木块刚放上时，速度为零，受到传送带的滑动摩擦力作用，做匀加速直线运动，达到与传送带速度相同后不再有相对滑动，整个过程中小木块获得一定的动能，系统要产生热量。对小木块，相对滑动时，由ma＝μmg得加速度a＝μg。由v＝at得达到相对静止所用时间t＝eq \f(v,μg)。 (1)小木块的位移x1＝eq \f(v,2)t＝eq \f(v2,2μg)； (2)传送带始终匀速运动，转过的路程x2＝vt＝eq \f(v2,μg)； (3)小木块获得的动能Ek＝eq \f(1,2)mv2； (4)摩擦产生的热量Q＝μmg(x2－x1)＝eq \f(1,2)mv2。 [答案]　(1)eq \f(v2,2μg)　(2)eq \f(v2,μg)　(3)eq \f(1,2)mv2　(4)eq \f(1,2)mv2 二、功能关系的理解与应用 　(多选)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s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0.5 C．物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2 D．当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J [解析]　由重力势能和动能随下滑距离s变化的图像可知，重力势能和动能之和随下滑距离s的增大而减小，可知物块下滑过程中机械能不守恒，A项正确；在斜面顶端，重力势能mgh＝30 J，解得物块质量m＝1 kg，由重力势能随下滑距离s变化图像可知，重力势能可以表示为Ep＝(30－6s)J，由动能随下滑距离s变化图像可知，动能可以表示为Ek＝2s J，设斜面倾角为θ，则有sin θ＝eq \f(h,L)＝eq \f(3,5)，cos θ＝eq \f(4,5)，由功能关系有－μmgcos θ·s＝Ep＋Ek－30 J＝(30－6s＋2s－30)J＝－4s J，可得μ＝0.5，B项正确；由Ek＝2s J， Ek＝eq \f(mv2,2)可得，v2＝4s m2/s2，对比匀变速直线运动公式v2＝2as，可得a＝ 2 m/s2，即物块下滑时加速度的大小为2.0 m/s2，C项错误；由重力势能和动能随下滑距离s变化图像可知，当物块下滑2.0 m时机械能为E＝18 J＋4J＝22 J，机械能损失了ΔE＝30 J－22 J＝8 J，D项错误。 [答案]　AB ●核心素养·思维升华 (1)功与能量的转化：不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。做功的过程就是各种形式的能量之间转化(或转移)的过程，且做了多少功，就有多少能量发生转化(或转移)。因此，功是能量转化的量度。 (2)功与能的关系：由于功是能量转化的量度，某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相联系，具体功能关系如下： $$