第八章 机械能守恒定律章末综合提升学案（含答案）--高中物理人教版（2019）必修 第二册

中小学教育资源及组卷应用平台 高中物理必修二素养提升学案 第八章 机械能守恒定律 章末综合提升 【知识网络】 【知识归纳】 1．功和功率 (1)正、负功的判断 (2)功和功率的计算 (3)机车启动问题的两种求解思路 ①机车以恒定功率启动： ②机车以恒定加速度启动： 2．动能定理 (1)内容：合外力做的功等于动能的变化。 (2)表达式：W＝mv22－mv12。 (3)运用动能定理解题的优越性 ①动能定理既适用于恒力做功、直线运动、单过程问题，也适用于变力做功、曲线运动、多过程问题。 ②动能定理不涉及势能，解决的是合力做功与动能变化的问题，各力做功的情况都要进行分析。 ③在接触面粗糙的情况下，机械能往往是不守恒的，可应用动能定理解题。 3．机械能守恒定律 (1)判断机械能是否守恒的两个角度 ①从功的角度：若只有物体重力和弹簧弹力做功，则物体和弹簧组成的系统机械能守恒。 ②从能的角度：若系统内部只有动能和势能的相互转化，没有其他形式的能(如内能)与机械能相互转化，且系统与外部也没有能量的转移或转化，则系统机械能守恒。 (2)掌握系统机械能守恒的三种表达式 4．常见的功能关系及其体现 (1)常见的功能关系 合力做功与动能的关系 W合＝ΔEk 重力做功与重力势能的关系 WG＝－ΔEp 弹力做功与弹性势能的关系 W弹＝－ΔEp 除重力和系统内弹力之外其他力做功与机械能的关系 W其他＝ΔE机 滑动摩擦力做功与内能的关系 Ffx相对＝ΔE内 (2)功能关系的体现 【规律方法】 一、功与功率 1．变力做功的两种求法 (1)用动能定理计算。 (2)用F x图线与x轴所围“面积”求解。 2．计算功率时的两个提醒 (1)明确是求瞬时功率，还是求平均功率。 (2)求瞬时功率时注意F、v间的夹角，求平均功率时应明确是哪段时间内的平均功率。 3．解决机车启动问题的两点注意 (1)分清是匀加速启动还是恒定功率启动： ①匀加速启动过程中，机车功率是不断增大的，当功率达到额定功率时匀加速运动速度达到最大，但不是机车能达到的最大速度。 ②以额定功率启动的过程中，牵引力是不断减小的，机车做加速度减小的加速运动，牵引力的最小值等于阻力。 (2)无论哪种启动方式，最后达到最大速度时，均满足P＝Ffvm，P为机车的额定功率。 二　动能定理的应用 1．应用动能定理解题的思维流程 2．应用动能定理解题应注意的三个问题 (1)动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不牵扯加速度及时间，比动力学研究方法要简捷。 (2)动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理是没有依据的。 (3)物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但若能对整个过程利用动能定理列式则可使问题简化。 3.应用动能定理时常见的三个误区 (1)公式W＝mv22－mv12中W应是总功，方程为标量方程，不能在某方向上应用。 (2)功的计算过程中，易出现正、负功判断错误及遗漏某些力做功的现象。 (3)多过程问题中，不善于挖掘题目中的隐含条件，运动物体的过程分析易出现错误。　 三、机械能守恒问题 1. 机械能守恒的四种情况 (1)只有重力做功时，只发生动能和重力势能的相互转化。 (2)只有系统内弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化。 (3)只有重力和系统内弹力做功，只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化。 (4)除受重力(或系统内弹力)外，还受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代数和为零。　　 【名师点拨】 (1)对于单个物体，如果运动过程中只有重力做功，则其机械能守恒。 (2)应用能量守恒观点列方程时应选择零势能面，不特殊说明，一般选地面为零势能面。　　 2　系统机械能守恒问题中三类常见的连接体 速率相等的连接体 两物体在运动过程中速率相等，根据系统减少的重力势能等于系 ... ...