高中物理人教版必修2全册学案_百度文库
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高中物理人教版必修2全册学案
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目录机械能及其守恒定律……………………………………1§5.1追寻守恒量功功率………………………………………1§5.2重力势能探究弹性势能的表达式………………………5§5.3探究功与物体速度变化的关系动能和动能定理………9§5.4机械能守恒定律……………………………………………125.阶段测试………………………………………………………17第六章曲线运动…………………………………………………24§6.1曲线运动……………………………………………………24§6.2.运动的合成与分解…………………………………………27§6.3平抛物体的运动……………………………………………33§6.4匀速圆周运动………………………………………………37§6.5圆周运动中的临界问题……………………………………466.阶段测试…………………………………………………………51第七章万有引力…………………………………………………71§7.1行星的运动太阳与行星间的引力………………………71§7.2万有引力理论的成就………………………………………75§7.3宇宙航行……………………………………………………817.阶段测试………………………………………………………85机械能及其守恒定律§5.1追寻守恒量功功率【学习目标】⒈正确理解能量守恒的思想以及功和功率的概念。⒉会利用功和功率的公式解释有关现象和进行计算。【自主学习】⒈.在物理学中规定叫做力对物体做了功.功等于，它的计算公式是，国际单位制单位是，用符号来表示.2.在下列各种情况中，所做的功各是多少？（1）手用向前的力F推质量为m的小车，没有推动，手做功为.（2）手托一个重为25N的铅球，平移3m，手对铅球做的功为.（3）一只质量为m的苹果，从高为h的树上落下，重力做功为.3.叫做功率.它是用来表示物体的物理量.功率的计算公式是，它的国际单位制单位是，符号是.4.举重运动员在5s内将1500N的杠铃匀速举高了2m，则可知他对杠铃做的功为，功率是.5.两个体重相同的人甲和乙一起从一楼上到三楼，甲是跑步上楼，乙是慢步上楼.甲、乙两人所做的功W甲W乙，他们的功率P甲P乙.（填“大于”“小于”或“等于”）⒍汽车以恒定功率起动，先做加速度越来越的加速运动，直到速度达到最大值，最后做运动。⒎汽车匀加速起动，先做匀加速运动，直到，再做加速度越来的加速运动，直到速度达到最大值，最后做运动。【典型例题】例题⒈关于摩擦力做功下列说法中正确的是z{A滑动摩擦力总是对物体做负功。B滑动摩擦力可以对物体做正功。C静摩擦力对物体不做功。D静摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功。例题⒉如图，质量相同的球先后沿光滑的倾角分别为θ=30°，60°斜面下滑，达到最低点时，重力的即时功率是否相等？（设初始高度相同）例题3、质量m=4.0×103kg的汽车，发动机的额定功率为P=40kW，汽车从静止以加速度a=0.5m/s2匀加速行驶，行驶时所受阻力恒为F=2.0×103N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多少？汽车可能达到的最大速度为多少？【针对训练】⒈下面的四个实例中，叙述错误的是（）A.叉车举起货物，叉车做了功B.燃烧的气体使火箭起飞，燃烧的气体做了功C.起重机挂着货物，沿水平方向匀速移动，起重机对货物做了功D.马拉动圆木，马做了功⒉.水平路面上有一个重500N的小车，在100N的水平拉力作用下，匀速向前移动了5m，则在这一过程中（）A.车受到的阻力为600NB.车受到的阻力为500NC.拉力对车做功是500JD.重力对车做功为2500J⒊关于功率，下列说法正确的是（）A.力对物体做的功越多，功率就越大B.做功时间短的机械功率大C.完成相同的功，用的时间越长，功率越大D.功率大的机械在单位时间里做的功多⒋关于两物体间的作用力和反作用力的做功情况是（）A作用力做功，反作用力一定做功。B作用力做正功，反作用力一定做负功。C作用力和反作用力可能都做负功。D作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零。⒌甲、已两车的额定功率之比是1：2，当两车以各自的额定功率行驶时，可判定（）：A两车装的货物质量之比1：2B在相同时间内，两车做功之比2：1C两车行驰的速度比1：2D速度相同时，两车的牵引力比1：2【能力训练】⒈质量为M的物体从高处由静止下落，若不计空气阻力，在第2S内和第3S内重力做的功之比（）A2：3B1：1C1：3D3：5⒉竖直上抛一物体，物体又落回原处，已知空气阻力的大小正比于物体的速度（）A上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功。B上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功。C上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率。D上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率。⒊设飞机飞行中所受阻力与速度的平方成正比，如果飞机以速度V匀速飞行时，其发动机功率为P，则飞机以2P匀速飞行时，其发动机的功率为：（）A2PB4PC8PD无法确定⒋大小相等的水平拉力分别作用于原来静止p质量分别为M1和M2的物体上，使A沿光滑水平面运动了L，使B沿粗糙水平面运动了相同的位移，则拉力F对ApB做的功W1和W2相比较（）A1>W1>W2BW1W2，P1=P2⒏质量为2t的农用汽车，发动机额定功率为30kW，汽车在水平路面行驶时能达到的最大时速为54km/h．若汽车以额定功率从静止开始加速，当其速度达到v=36km/h时刻，汽车的瞬时加速度是多大?⒐.如图所示，一位杂技演员骑摩托车沿竖直面内的一个固定圆轨道做特技表演，他控制车的速率始终保持在20m/s，人与车的总质量为100kg，轨道对车的阻力大小是轨道对车压力的0.1倍．已知车通过最低点A时发动机的即时功率为9kW，求车通过最高点B时发动机的瞬时功率．⒑电动机通过一绳吊起一质量为8K的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体有静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在被吊高接近90m时刚好开始以最大速度匀速上升)所需时间为多少？【学后反思】________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________参考答案典型例题⒈BD⒉不相等⒊20S20m/S针对训练⒈C⒉C⒊D⒋C⒌D能力训练⒈D⒉BC⒊B⒋C⒌CD⒍C⒎D⒏0.5m/S⒐5000W⒑10S§5.2重力势能探究弹性势能的表达式【学习目标】⒈掌握重力势能及重力做功的特点。⒉知道弹性势能。⒊会探究弹性势能表达式的方法。【自主学习】⒈物体运动时，重力对它做的功只跟它的和的位置有关，而跟物体运动的无关，重力功的公式为WG=。⒉物体由于被举高而具有的叫做物体的重力势能，常用EP表示，表达式EP=，是量。⒊重力势能具有相对性，选择不同，物体的重力势能的数值是不同的，但重力势能的差值是。⒋重力做正功时，重力势能，克服重力做功时，重力势能，重力做功与重力势能变化的关系是。⒌弹性势能的大小与和有关。⒍弹力做功与弹性势能变化的关系是。【典型例题】例题⒈如图所示，一个质量为M的物体，置于水平地面上，其上表面竖直固定着一根轻弹簧，弹簧长为L劲度系数为k，现用手拉着上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离L，在这一过程中，P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H，这时物体重力势能增加量为多少？例题⒉弹簧的弹力F=KX，试利用平均力推导出弹簧的弹簧势能的表达式EP=KL2/2(规定弹簧原长时的弹性势能为零)例题⒊在水平地面上放一竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0Kg的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动0.10m，力F做功2.5J，此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50N，如图所示，则⑴在木块下降0.1m的过程中弹性势能的增加量？⑵弹簧的劲度系数？【针对训练】⒈关于重力势能的下列说法中正确的是（） A．重力势能的大小只由重物本身决定B．重力势能恒大于零C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零 D．重力势能实际上是物体和地球所共有的2．关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是（） A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加B.在同一高度，将物体以初速度V0向不同的方向抛出到落地过程中，重力做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等 C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功 D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和⒊一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，下列结论正确的是（） A．铁块的重力势能大于木块的重力势能B铁块的重力势能等于木块的重力势能C．铁块的重力势能小于木块的重力势能D．上述三种情况都有可能⒋当物体克服重力做功时，物体的（）A重力势能一定减少，机械能可能不变B重力势能一定增加，机械能一定增加C重力势能一定增加，动能可能不变D重力势能一定减少，动能可能减少【能力训练】⒈离地面高度(不为零)相同的两物体甲和已，已知M甲>M已，则(以地面为零势面)（）A甲物体的势能大B已物体的势能大C甲.已两物体的势能相等D不能判断⒉用绳子吊起质量为M的物体，当物体以加速度a匀加速上升H的高度时，物体增加的重力势能为（）AMgHBHgH+MgaCM(g-a)DMga⒊沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一个物体到顶端，在下列说法中正确的是（）A沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做的功多B沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C沿坡度长，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D以上几种情况下克服重力所做的功一样多⒋如图所示，质量为M的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端将物体缓缓提高H，则人做的功（）A等于MgHB大于MgHC小于MgHD无法确定⒌一物体静止在升降机的地板上在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（）A物体势能的增加量B物体动能的增加量C物体动能的增加量加上物体势能的增加量D物体动能的增加量加上克服重力所做的功⒍质量为100g的球从1.8m的高处落到水平板上，又弹回到1.25m的高度，在整个过程中重力对小球做的功？球的重力势能变化了多少？⒎地面上平铺N块砖，每块砖的质量为M，厚度为H，如将砖一块一块的叠放起来，至少要做多少功？⒏在课本上的实验过程中，如何保证橡皮条第1，第2，第3，……第N次实验时做的功依次为W，2W，3W，……NW？⒐探究实验中若做出的W-V图象，如图所示，怎样才能证明W∝V2？V⒑如图所示，劲度系数为K1的轻弹簧两端分别与质量为M1和M2的物体栓接，劲度系数为K2的轻弹簧上端与物体M2栓接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态，现施力将物块M1缓缓地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块M2的重力势能增加了多少？【学后反思】________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________参考答案典型例题⒈MgH-(Mg)2/K⒉略⒊4.5J500N/m针对训练⒈D⒉AB⒊C⒋C能力训练⒈A⒉A⒊D⒋B⒌CD⒍0.55J0.55J⒎n(n-1)MgH/2⒏略⒐略⒑M2(M1+M2)g2/K2
§5.3探究功与物体速度变化的关系动能和动能定理【学习目标】⒈知道探究功与物体速度变化的关系的方法。⒉正确理解动能和动能定理，掌握动能定理的解题方法。【自主学习】⒈在探究功与速度变化的关系实验中，为什么要平衡摩擦力？怎样平衡摩擦力？⒉通过探究实验得到力对物体做的功与物体获得的速度的关系是⒊一个物体具有的动能与物体的和两个因素有关，和越大，动能就越大。⒋动能定理的表达式为，其中W应该为。⒌利用动能定理解题的基本步骤是什么？【典型例题】例题⒈如图所示，将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。（g取10m/s2） 例题⒉如图所示，半径R＝1m的1/4圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨顶端A，静止释放一个质量为m＝20g的小木块，测得其滑至底端B时速度VB＝3m／s，以后沿水平导轨滑行BC＝3m而停止． 求：（1）在圆弧轨道上克服摩擦力做的功? （2）BC段轨道的动摩擦因数为多少?例题⒊一辆汽车的质量为5×103K，该汽车从静止开始以恒定的功率在平直公路上行驶，经过40S，前进400m速度达到最大值，如果汽车受的阻力始终为车重的0.05倍，问车的最大速度是多少？(取g=10m/s2)【针对训练】⒈质点在恒力作用下，从静止开始做直线运动，则质点的动能（）A.与它通过的位移成正比B.与它通过位移的平方成正比C.与它运动的时间成正比D.与它运动时间的平方成正比⒉质量m=2kg的滑块，以4m/s的初速在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右、大小为4m／s，则在这段时间内水平力做功为（）A．0B．8JC．16JD．20J⒊质量为m的跳水运动员，从离地面高h的跳台上以速度斜向上跳起，跳起高度离跳台为H，最后以速度进入水中，不计空气阻力，则运动员起跳时所做的功（）A.B.C.D．⒋某人用手将1kg物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取），则下列说法正确的是（）A.手对物体做功12JB.合外力做功2JC.合外力做功12JD.物体克服重力做功10J【能力训练】1.甲乙两物体质量的比M1:M2=3:1,速度的比V1:V2=1:3，在相同的阻力作用下逐渐停下，则它们的位移比S1:S2是（）A.1：1B.1：3C.3：1D.4：1⒉一子弹以速度v飞行恰好射穿一块铜板，若子弹的速度是原来的3倍，那么可射穿上述铜板的数目为（）A.3块B.6块C.9块D.12块⒊质量不等但有相同动能的两物体，在摩擦系数相同的水平地面上滑行直到停止，则A.质量大的物体滑行距离大B.质量小的物体滑行距离大C.它们滑行的距离一样大D.它们克服摩擦力所做的功一样多⒋在水平面上有一质量为M的物体，受到水平力F的作用从静止开始运动，通过距离s撤去力F，这以后又通过距离S停止下来，则在这个过程中（）A.它所受的摩擦力大小为FB.它所受的摩擦力大小为F/2C.力F对物体做的功为FsD.力F对物体做的功为零⒌质量为M的汽车在平直公路上以速度V0开始加速行驶，经过时间t，前进距离s后，速度达到最大值VM设在这一过程中汽车发动机的功率恒为p0，汽车所受的阻力恒为f0。在这段时间内汽车发动机所做的功为（）A.p0tB.f0vmtC.f0sD.⒍一辆汽车以6m/S的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行⒊6m，如果改为8m/S的速度行驶，同样情况下急刹车后能滑行的距离为（）A⒍4mB⒌6mC⒎2mD⒑8m⒎一个单摆小球的质量为M，摆球经过最低点时的速度为V，由于摆球受到大小不变的空气阻力f作用而最终静止。则摆球通过的最大路程是多少？⒏在光滑斜面的底端静止一个物体，从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力F作用在物体上，使物体沿斜面向上滑行，经过一段时间突然撤去力F，又经过相同的时间物体返回斜面的底部，且具有120J的动能，求⑴恒力F对物体所做的功？⑵撤去恒力F时物体具有的动能？⒐一质量M＝0.5kg的物体，以的初速度沿水平桌面上滑过S＝0.7m的路程后落到地面，已知桌面高h＝0.8m，着地点距桌沿的水平距离，求物体与桌面间的摩擦系数是多少？（g取）⒑质量M＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中－S的图线如图所示。求：（1）物体的初速度多大？（2）物体和平面间的摩擦系数为多大？（3）拉力F的大小？（g取）【学后反思】________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________参考答案典型例题⒈820N⒉0.110.15⒊20m/S针对训练⒈AD⒉A⒊A⒋ABD能力训练⒈B⒉C⒊BC⒋BC⒌AD⒍A⒎MV2/2f⒏120J120J⒐0.5⒑1m/S0.052.5N§5.4机械能守恒定律【学习目标】⒈正确理解机械能及机械能守恒定律的内容。⒉能判断物体的机械能是否守恒。⒊掌握利用机械能守恒定律解题的基本方法。【自主学习】⒈机械能包括能和能，重力做功能和能可以转化，弹力做功能和能可以转化。⒉机械能守恒定律：在做功的物体系统内，与可以而总的保持不变。⒊一个小球在真空中自由下落，另一个质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方。在这两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化成什么形式的能量？⒋只有重力做功和只受重力是一回事吗？⒌怎样判断物体的机械能是否守恒？⒍利用机械能守恒定律解题的基本步骤是什么？【典型例题】例题⒈关于机械能守恒的叙述，下列说法中正确的A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。B做变速运动的物体机械能可能守恒。C外力对物体做功为零，则物体的机械能守恒。D若只有重力对物体做功，则物体的机械能守恒。例题⒉以10m/S的速度将质量为M的物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力，求⑴物体上升的最大高度？⑵上升过程中何处重力势能和动能相等？例题⒊某人在距离地面⒉6m的高处，将质量为0.2K的小球以V0=12m/S的速度斜向上抛出，小球的初速度的方向与水平方向之间的夹角300，，g=1Om/S2，求：⑴人抛球时对小球做的功？⑵若不计空气阻力，小球落地时的速度大小？⑶若小球落地时的速度大小为V1=13m/S，小球在空气中运动的过程中克服阻力做了多少功？例题⒋小钢球质量为M，沿光滑的轨道由静止滑下，如图所示，圆形轨道的半径为R，要使小球沿光滑圆轨道恰好能通过最高点，物体应从离轨道最底点多高的地方开始滑下？【针对训练】⒈在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是：（）A、起重...
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