本章小结优质课教案内容

机械能和能源

考点梳理

1．功 （1）做功的两个必要因素：力，力的方向上的位移

（2）定义：力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦三者的乘积。即WFLcos

（3）功是标量，单位：Ｊ；

（4）正负功的物义：力对物体做正功说明该力对物体运动起推动作用；力对物体做负功说明该力对物体运动起阻碍作用。

（5）求总功的方法： W1+W2+W3+ 求功的方法：

FLcos

W总= W= Pt FLcos △EK 2．功率

（1）概念：Ｐ＝Ｗ／t＝ＦＶ（Ｆ与Ｖ方向相同）

单位：瓦特（Ｗ）

（2）理解：平均功率Ｐ＝Ｗ／t＝ＦV

瞬时功率Ｐ＝ＦＶ

额定功率和实际功率的区别

（3）物意：表示物体做功快慢的物理量

3．重力势能

重力做功与重力势能的关系 （１）概念：重力势能ＥＰ＝mgh 重力做功ＷＧ＝mg(h1－h2)

重力势能的增加量△Ｅp＝mgh2－mgh1 WG= -△Ｅp （２）理解：（1）重力做功与路径无关只与始末位置的高度差有关；（2）重力做正功重力势能减少，重力做负功重力势能增加；（3）重力做功等于重力势能的减少量；（4）重力势能是相对的，是和地球共有的，即重力势能的相对性和系统性．

4．弹性势能 弹簧的弹性势能只与弹簧的劲度系数和形变量有关。

5．动能 1２mv 标量

26．动能定理

_动能：ＥＫ＝动能定理内容：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能

的变化

11mv２２－mv１２

227．机械能守恒定律

Ｗ＝1．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。

2．条件：只有重力或弹力做功

3．公式：E2=E1，EK2+EP2=EK1+EP2 4．判断机械能守恒的方法：（1）守恒条件（2）EK+EP的总量是否不变

8．用打点计时器验证机械能守恒定律 1．打点计时器是一种使用交流电源的仪器，当交流电的频率为50Hz时每隔0.02s打一次点，电磁打点计时器的工作电压是10V以下，而电火花计时器的工作电压是220V 2．用公式mv2/2=mgh验证机械能定恒定律，所选纸带1、2两点间距应接近2mm 3．器材中没有秒表和天平

9．能量守恒定律 能量既不会消失，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一物体，而在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变

10．能源和能量转化和转移的方向性 1．非再生能源：不能再次产生，也不可能重复使用的

2．能量耗散：在能源利用过程中，有些能量转变成周围环境的内能，人类无法把这些内能收集起来重新利用的现象

3．能量虽然可以转化和转移，但转化和转移是有方向性的 11.经典力学的局限性 （1）经典力学的适用范围：适用于低速运动，宏观物体，弱相互作用。

（2）经典力学是相对论及量子力学在一定条件下的特例，

一、单项选择

1.关于功是否为矢量，下列说法正确的是( ) A.因为功有正功和负功，所以功是矢量

B.因为功没有方向性，所以功是标量

C.力和位移都是矢量，功也一定是矢量

D.力是矢量，功也是矢量

2.物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为( ) A.14J

B.10J

C.2J

D.2J

3.B用恒力F使质量为10kg的物体以2m／s的速度匀速竖直上升，不计空气阻力，那么

2s内恒力F做功(g取lOm／s2)( ) A.80J

B.200J C.400J D.480J

4．关于动能、势能和机械能，正确的说法是（ ）

A．速度大的物体动能大

B．机械能大的物体动能不一定大

C．重的物体重力势能大

D．地面以上的物体的重力势能一定大于零

5．下列说法中，正确的是

( ) A．机械能守恒时，物体一定不受阻力． B．机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用．

C．物体处于平衡状态时，机械能可能不守恒． D．物体所受的合外力等于零，其机械能一定守恒

6．下列几个实例中，不计空气阻力，物体的机械能不守恒的是（ ）

A．起重机将物体匀速吊起 B做自由落体运动的小球

C．沿光滑曲面自由下滑的物体 D在空气阻力忽略时，抛出的手榴弹的运动

7．下列事例中机械能肯定不．守恒的是（ ）

A．高空落下的雨滴接近地面时匀速下落 B．抛出的铅球在空中飞行（空气阻力不计）

C．玩具小车沿光滑斜面向上运动（空气阻力不计）

D．大气层外人造卫星绕地球做匀速圆周运动

8．如下图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是（

）

A重力势能和动能之和总保持不变 B重力势能和弹性势能之和总保持不变

C动能和弹性势能之和总保持不变 D重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变

9．有三个质量都是m的小球a、b、c，从相同高度以相同的速度v0在空中分别竖直向上、水平和竖直向下抛出，不计空气阻力，三球落地时（ ）

A、所用时间相同

C、机械能相同

10．某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作步骤中错误的是

A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源

B．将连有重锤的纸带过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度

C．先释放纸带，再接通电源

D．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据

11、在做验证机械能守恒定律实验时，发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的原因是（ ）

A．选用的重锤质量过大 B选用的重锤质量过小

C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力的影响

D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确

12．下列能源使用的事例中，属于直接利用太阳能的是

A．燃烧木材取暖

C．风力发电

13．质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动，到位移为h的过程中，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）

1A．物体的重力势能减少mgh B物体的机械能保持不变

2C．物体的动能增加2mgh D物体的机械能增加了2mgh

14．有关功和能，下列说法正确的（ ）

B．用硅光电池供电

D．潮汐发电

B、重力做功不同 D、重力势能变化量不同

是

A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能

B．物体具有多少能，就一定能做多少功 C．物体做了多少功，就有多少能量消失

D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少

15、在下面的问题中均不计空气阻力，遵从机械能守恒定律的是（ ）

A、将物体水平抛出，从抛出到落地的过程中

B、汽车在水平路面上匀速行驶

C、上升的氢气球

D、沿斜面匀速下滑的物体在下滑的过程中

16、有三个质量都是m的小球a、b、c，从相同高度以相同的速度v0在空中分别竖直向上、水平和竖直向下抛出，不计空气阻力，三球落地时（ ）

A、所用时间相同

17、从高h处自由下落的物体，它的机械能随高度变化的关系是图8-1中的哪一个（ ）

图8-1 B、重力做功不同 C、运动员的动能增加，重力势能减少 D、重力势能变化量不同

18、一个水平方向的恒力F先后作用于甲、乙两个物体，先使甲物体沿着粗糙的水平面运动距离s，做功的数值为W1；再使乙物体沿光滑的斜面向上滑过距离s，做功的数值为W2，则（ ）

A、W1=W2

B、W1>W2

C、W1

D、条件不足，无法比较W1，W2

19、汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是（ ）

A、汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动

B、汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动

C、汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动

D、汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动

20、用起重机将质量为m的物体匀速地吊起一段距离，那么作用在物体上各力的做功情况应该是下面的哪种说法（ ）

A、重力做正功，拉力做负功，合力做功为零

B、重力做负功，拉力做正功，合力做正功

C、重力做负功，拉力做正功，合力做功为零

D、重力不做功，拉力做正功，合力做正功

21、在做验证机械能守恒定律实验时，发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的原因是（ ）

A、选用的重锤质量过大

B、选用的重锤质量过小

C、空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力的影响

D、实验时操作不够细，实验数据测量不准确

22、利用自由落体法探究机械能守恒定律的实验中，需要测量或计算的物理量有（ ）

A、重锤的质量 B、第n点的速度vn

C、动能的具体数值 D、重锤下落的全部时间

23、质量为m的物体从某高度自由下落h，若空气阴力为f，则（ ）

A、重力做功为mgh，使物体的重力势能减少mgh B、重力做功为mgh，使物体的重力势能减少mgh－fh C、物体克服重力做功mgh，使物体的重力势能减少mgh D、物体克服重力做功mgh，使物体的重力势能减少mgh－fh

24、质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1m，这时物体的速度是2m/s，g=10m/s2。下列说法中不正确的是（ ）

A、手对物体做功12J B、合外力对物体做功12J C、合外力对物体做功2J D、物体克服重力做功10J

25、下列关于功的说法中，正确的是（ ）

A、物体沿斜面上升时，重力做正功，斜面的支持力不做功

B、力对物体所做的功等于力跟物体在力的方向的位移的乘积

C、只要有作用力，且物体也运动了一段位移，则该作用力就一定做了功

D、假如力使物体向东运动时做的功为正，则力使物体向西运动时做的功就为负

26、关于重力势能的说法中，正确的是（ ）

A、重力对物体做多少功，重力势能就增大多少

B、重力势能是矢量，在地球表面以上为正值，地面以下为负值

C、重力势能的变化，只跟重力做功有关，而与其它力做功无关

D、无论选什么位置为参考面，地球表面以上的物体的重力势能总是正值

27、甲、乙两木块的质量之比为2：3，它们以相同的动能在同一粗糙水平面上开始滑动，则它们滑行的最大距离之比为（ ）

Ａ、2：3

28、足球运动员一脚把足球踢出，足球沿水平地面运动，速度逐渐变小，在球离开运动员以后的运动过程中（ ）

A、运动员对球做了功 B、球克服支持力做了功

C、重力对球做了功 D、球克服阻力做功

29、关于动能、势能和机械能，正确的说法是（ ）

A、速度大的物体动能大

B、机械能大的物体动能不一定大

C、重的物体重力势能大

D、地面以上的物体的重力势能一定大于零

30、质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动，到位移为h的过程中，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）

1A、物体的重力势能减少mgh B、物体的机械能保持不变

2C、物体的动能增加2mgh D、物体的机械能增加了2mgh

31．下面关于重力势能的说法中，正确的是

（ ）

Ｂ、2：1 Ｃ、3：2 Ｄ、4：1

A．有A、B两物体，A的高度是B的2倍，那么物体A的重力势能的数值一定是物体B的2倍

B．从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛，从抛出到落地的过程中，物体重力势能的变化是相同的

C．有一物体从楼顶落到地面，若受到空气阻力，物体重力势能的减小量小于自由下落时重力势能的减小量

D．重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体运动的路径有关

32．一人用力踢质量为1kg的皮球，使球由静止以10m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球的平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m后停下来，那么人对球作的功为

A．50J B．200J C．400J D．500J

33．由地面发射一颗人造卫星绕地球作匀速圆周运动，轨道半径为r，卫星动能为Ek。如果发射的这颗卫星匀速园周运动的半径是2r，则下列说法中正确的是

A．发射卫星所消耗的能量一定增大

B．卫星在轨道上的动能增大为2Ek C．卫星在轨道上的周期将减小 D．卫星在轨道上的加速度将增大

二、不定项选择

34．关于轻杆和轻绳，它们一端连接一小球，另一端用手拉起，让它们在竖直平面内作圆周运动，如果所有的摩擦不计，则正确的是：

A．绳连接的小球不可能作匀速圆周运动 B．杆连接的小球也不可能作匀速圆周运动

C．绳对小球的力一定不做功 D．杆对小球的力也一定不做功

35．

在距地面10m高处，以10m/s的速度抛出一质量为1kg的物体，已知物体落地时的速度为16m/s，下列说法中正确的是（g取10m/s）

A．抛出时人对物体做功为50J B．自抛出到落地，重力对物体做功为100J

C．飞行过程中物体克服阻力做功22J D．物体自抛出到落地时间为1s

36．质量为m的物体，在距地面为h的高处，以g/3的恒定加速度竖直向上减速运动，则在上升h的过程中正确的是：

2

A．物体的重力势能增加mgh/3 B．物体的动能减少mgh/3 C．物体机械能增加2mgh/3 D．以地面为零势能面，物体上升了h高处，重力势能为mgh

37．如图所示的两个单摆，摆球质量相等，悬线甲短，乙长，悬点O1、O2等高，将悬线拉至水平然后释放，以悬点所在平面为参考平面，则两球经过最低点时

（ ）

A．甲球的动能小于乙球的动能

B．甲球的机械能等于乙球的机械能

C．甲球的机械能小于乙球的机械能

D．甲球悬线的张力等于乙球悬线的张力

38．如图所示，把AB小球由图中位置同时由静止释放，（绳开始时拉直）则在两小球向下运动的过程中（ ）

A．绳OA对A球做正功 B．绳AB对B球做负功 C．绳AB对A球做负功A球机械能不守恒

D．绳AB对B球做正功，A、B系统机械能守恒

O1 O2 甲

乙

O θ

A B