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高 一 年 级 物 理 ……   第八章 机械能        返回高一目录>>>

本章小结

这一章在初中所学知识的基础上,进一步定量地讨论了功、能量以及功和能量的关 系,学习了动能定理和机械能守恒定律,学习了从能量转化和守恒的观点处理问题
(1)做功的两个不可缺少的因素是什么?计算功的公式是什么?什么情况下做正功?什么情况下做负功?
(2)什么是功率?计算功率时公式是什么?
(3)什么是动能?定义动能的公式是什么?动能定理的内容是什么?
(4)什么是重力势能,什么是弹性势能?定义重力势能的公式是什么?重力势能的变化跟重力做功有什么关系?
(5)机械能守恒定律的内容是什么?在什么条件下,机械能守恒定律 (不包括弹性势能)成立?
(6)功是能量转化的量度,应当怎样理解这一论断?举出几个实例来说明
※(7)什么是理想流体?什么是流体的定常流动?写出伯努利方程,它是怎样推导出来的?举例说明伯势利方程的应用.
(8)从能量观点分析和处理力学问题有什么好处?总结自己的体会,并举出实例来说明

高考问题说明:

(1)在处理功能关系时,不要求用负功的概念.2弹性势能只要求定性了解.3在弹性碰撞的问题中,不要求使用动能守恒公式进行计算.

    (2)近年来高考对知识、能力的考查情况及趋势功和能的概念是物理学中最重要的基本概念之一,能的转化和守恒定律是自然界中最重要、最普遍、最基本的客观规律.功和能量的转化关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的途径,同时它也是分析解决电学、热学等领域中问题的重要方法.在运用能量的观点分析、解决有关问题时,可以不涉及过程中力的作用细节,关心的只是过程中的能量转化的关系和过程的始末状态,这使我们更能把握住问题的本质,以便处理问题的思路变得更简捷,并能解决一些用牛顿定律无法解决的问题.

    本章为多年来高考的重点内容,历届高考试卷中的综合题均与本章中的功、能知识有关.针对高考考查情况,现分为三个方面加以简述.

    1知识热点:功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律.

    2试题特点:灵活性强、综合面广,能力要求高.例如,在变力作功的问题中,常需将本章知识与牛顿运动定律、圆周运动、动量守恒定律及电学、热学的知识加以综合应用等等.涉及本章知识的考题不仅每年都有,题型丰富、情景复杂、份量较重,而且多年比压轴题往往要求考生熟练地运用功能知识和动量知识解决问题值得注意的是,"弹性势能"在教材中并不要求知道它的计算公式,在"高考说明"中也只是A级要求,但对它的复习却不宜掉以轻心,因为近几年的高考题中有一定难度的试题,不少是与弹性势能有关的.对涉及弹性势能与其它形式的能量相互转化的过程一定要真正理解.

    3能力训练重点:高考"考试说明"中提出要考查的能力主要有五个,理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力.本章在这方面的考查重点主要是分析综合能力.一般有两类问题:第一类是考查对较复杂

物理问题的分析综合能力,这类题目常涉及到多个物理概念,用到多种物理规律,而且可能是多种物理过程交织在一起,要求考生能"把一个较复杂的问题分解为若干较简单的问题,找出它们之间的联系"以及"能够灵活运用知识综合解决所给问题".第二类是考查对新的具体问题的分析综合能力。高考中常有几个"生题",往往与功能知识有关,这类题往往较难,但一般不是难在繁琐的计算上,而是难在对物理问题的分析上,其中有些题目完全是用能量观点来进行定性分析的试题,只要把题目涉及到的物理情景和物理过程分析清楚,适用规律选择得正确,解题过程实际上并不繁杂.

 

学习中注意问题:

     1.注意区别冲量和功     冲量和功都是过程量.冲量反映的是力作用到物体上经过一段时间的累积,功反映的是力作用到物体上经过一段位移的累积.冲量的效果是物体的动量发生变化,做功的效果是物体的能量发生变化.冲量是矢量,功是标量.冲量为零,功必为零;功为零。冲量不一定为零.

 

    2.摩擦力做功     功等于力F和力的作用点在沿力的方向上位移的乘积.摩擦力既可对物体做负功,也可对物体做正功.在滑动摩擦力做功的过程中将有机械能转化为内能(这一点可定量分析摩擦生热现象,Q=fs相对).

                                        

    3. 变力做功     变力做功的常用方法有:(1)利用W=F·sc050计算.运用条件是,力的方向不变,大小随物体位移线性变化;(2)利用W=Pt算;(3)利用示功图面积计算;(4)利用动能定理或功能关系计算等.

    4.要正确、熟练、灵活地运用动能定理,必须首先弄清它的来龙去脉.动能定理可由牛顿定律导出,但它的应用范围更广而且,由于动能定理只需考虑整个位移上力做的功及此段位移始末状态的动能变化,无需注意其中的细节,故应用它来解题往往十分简便.

    5.机恢能守恒定律是一条重要的力学规律.要正确把握机械能守恒的条件,并注意它跟动量守恒条件的区别.要了解动能定理和机械能守恒定律都是反映外力做功及物体的能量转化关系的,只是在不同条件下的不同形式而已,用机械能守恒求解的问题,也都可用动能定理求解,在具体运用时机械能守恒定律一般用于系统.而动能定理则一般用于单个物体.

    6.力学知识、方法的综合应用是高中力学的重点和难点,也是高考的热点问题.对涉及到的重要概念如力、功、冲量;速度、动能、势能、动量等要正确理解,弄清其区别,找出其联系;对涉及到的重要规律如牛顿运动定律、动能定理和动量定理、机械能守恒定律和动量守恒定律等,也要正确理解,弄清它们各自的适用范围以及应用这些规律的基本步骤.

 

 

1,(195年上海,一、5)物体静止在光滑水平面上,先对物体施一水平向右的恒力F1,经t秒后撤去F1,立即再对它施一水平向左的恒力F2,又经t秒后物体回 到出发点,在这一过程中,F1、F2分别对物体做的功W1、W2间的关系是

  AW1=W2     BW2=2W1     CW2=3W1     DW2=5W1

 

2.(1994年上海,三、8)跳绳是一种健身运动.设某运动员的质量是50kg,他一分钟跳绳180次.假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是               W(g取10m/s2)

 4(1998年上海,17)人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m3的血液,正常人血压 (可看作心脏压送血液的压强)的平均值为1.5×104Pa心跳约每分钟70次,据此估测心脏工作的平均功率约为               W

3.假设汽车紧急制动后所受的阻力大小与汽车所受重力差不多,当汽车以20m/s的速度行驶时,突然制动,它还能继续滑行的距离约为

A.40m    B.20m    C.10m    D.5m             B     (1994年上海高考)

4.据报道,1999年7月中旬苏梅克—列韦9号彗星(已分裂成若干碎块)将与木星相撞,碰撞后彗星发生巨大爆炸,并与木星融为一体。假设其中的一块质量为1.0×1012kg,它与木星相撞的速度为6.0×104m/s,若木星的质量远大于彗星的质量时,在这块彗星与木星碰撞的过程中,它对木星的冲量

         Ns,损失的机械能为             J(木星的质量远大于彗星的质量)

         答案6.0×1016 1.8×1021   1994年上海高考

 

 

5.一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点,若在下落过程中不计空气阻力,则以下说法正确的是(   )

A.速度先增大后减小              B.加速度先减小后增大

C.动能增加了mgL                D.重力势能减少了mgL         (上海2001理科综合)

 

6.某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛,跳起后身体横着越过了1.8m高度的横杆,据此可估算出他跳起时竖直向上的速度大约为(取g=10m/s2

A.2 m/s     ..B.4 m/s

C.6 m/s      D.8 m/s        B   1999年上海高考

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