高一物理功和機(jī)械能(含詳細(xì)知識點(diǎn)和試題答案)

1、一、功1概念：一個(gè)物體受到力的作用，并在力的方向上發(fā)生了一段位移，這個(gè)力就對物體做了功。功是能量轉(zhuǎn)化的量度。 2條件：. 力和力的方向上位移的乘積3公式：W=F S cos 某力功，單位為焦耳（）某力（要為恒力），單位為牛頓（）S物體運(yùn)動的位移，一般為對地位移，單位為米（m）力與位移的夾角4功是標(biāo)量，但它有正功、負(fù)功。某力對物體做負(fù)功，也可說成“物體克服某力做功”。當(dāng)時(shí)，即力與位移成銳角，功為正；動力做功；當(dāng)時(shí)，即力與位移垂直功為零，力不做功；當(dāng)時(shí)，即力與位移成鈍角，功為負(fù)，阻力做功；5功是一個(gè)過程所對應(yīng)的量，因此功是過程量。6功僅與F、S 、有關(guān)，與物體所受的其它外力、速度、加速度無關(guān)。7幾

2、個(gè)力對一個(gè)物體做功的代數(shù)和等于這幾個(gè)力的合力對物體所做的功。即W總=W1+W2+Wn 或W總= F合Scos 8 。合外力的功的求法：方法1：先求出合外力，再利用W=Flcos求出合外力的功。方法2：先求出各個(gè)分力的功，合外力的功等于物體所受各力功的代數(shù)和。對功的認(rèn)識：1. 做功與否的判斷問題物體受到力的作用，如果物體在力的方向上發(fā)生位移，我們就說力對物體做了功?？梢娮龉εc否的判斷，依據(jù)的是功的兩個(gè)要素：力與力的方向上的位移。2. 做功多少的計(jì)算問題做功多少是根據(jù)功的公式來計(jì)算的，功的公式為：，其中各個(gè)物理量的含義如下：F是做功的力；s是力所作用的那個(gè)物體的位移；而則是力F與位移s之間的夾角。

3、3. 做功快慢的描述問題做功的快慢程度用功率來描述，功率的定義式是：功率的導(dǎo)出式是：前者用于計(jì)算某段時(shí)間內(nèi)的平均功率，后者則用于計(jì)算某個(gè)時(shí)刻瞬時(shí)功率。4. 對功的物理含義的理解關(guān)于功我們不僅要從定義式進(jìn)行理解和計(jì)算，還應(yīng)理解它的物理含義。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即：做功的過程是能量的一個(gè)轉(zhuǎn)化過程，這個(gè)過程做了多少功，就是多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。對物體做正功，物體的能量增加。對物體做了多少正功，物體的能量就增加了多少；對物體做負(fù)功，也稱物體克服阻力做功，物體的能量減少，做了多少負(fù)功，物體的能量就減少了多少。因此功的正、負(fù)表示能的轉(zhuǎn)化情況，表示物體是輸入了能量還是輸出了能量。例1 如圖1所示，質(zhì)量為m的物

4、體靜止于傾角為，質(zhì)量為M的斜面體上，現(xiàn)對該斜面體施一水平向左的推力F，使物體隨斜面體一起沿水平方向向左勻速運(yùn)動，位移為s，求在此過程中物體所受重力、支持力、摩擦力各對物體做了多少功？圖1二、功率1概念：功跟完成功所用時(shí)間的比值，表示力(或物體)做功的快慢。2公式：（平均功率） （平均功率或瞬時(shí)功率）3單位：瓦特W4分類：額定功率：指發(fā)動機(jī)正常工作時(shí)最大輸出功率實(shí)際功率：指發(fā)動機(jī)實(shí)際輸出的功率即發(fā)動機(jī)產(chǎn)生牽引力的功率，P實(shí)P額。5分析汽車沿水平面行駛時(shí)各物理量的變化，采用的基本公式是P=Fv和F-f = ma6 。應(yīng)用：（1）機(jī)車以恒定功率啟動時(shí)，由（為機(jī)車輸出功率，為機(jī)車牽引力，為機(jī)車前進(jìn)速度

5、）機(jī)車速度不斷增加則牽引力不斷減小，當(dāng)牽引力時(shí)，速度不再增大達(dá)到最大值，則。（2）機(jī)車以恒定加速度啟動時(shí)，在勻加速階段汽車牽引力恒定為，速度不斷增加汽車輸出功率隨之增加，當(dāng)時(shí)，開始減小但仍大于因此機(jī)車速度繼續(xù)增大，直至?xí)r，汽車便達(dá)到最大速度，則。對功率的認(rèn)識：1. 功率是描述做功快慢的物理量由可知，功率的大小只與其“比值”有直接聯(lián)系，與做功多少和時(shí)間長短無直接關(guān)聯(lián)，比較功率的大小就要比較功與完成這些功的所用時(shí)間之“比值”。“比值”大，功率就大，做功就快，“比值”小，功率就小，做功就慢。物體做功功率是描述物體做功的一個(gè)狀態(tài)；做功的多少是一個(gè)過程，所以不能說功率大，做功就多。物體做功多少是做功物體

6、在做功過程中的一個(gè)積累，隨著做功過程的積累時(shí)間越長，這個(gè)物體做功就越多，就是一個(gè)積累的意思。即P在時(shí)間t上的積累就是物體做功的多少。2. 對力的功率的認(rèn)識由、可得：，此式中為力F與速度之間的夾角。把當(dāng)作整體來看是物體在力的方向上的分速度，即：作用在物體上的力與物體在力的方向上分速度的乘積叫做力的功率。對一個(gè)動力機(jī)械，當(dāng)功率P一定時(shí)，由可知：降低運(yùn)動速度可以增大牽引力；反過來，若阻力很小，可以加快運(yùn)動速度。這一點(diǎn)在各種機(jī)械設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。任何機(jī)械都有一個(gè)銘牌，銘牌上所注功率為這部機(jī)械的額定功率。它是提供人們對機(jī)械進(jìn)行選擇、配置的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了機(jī)械的做功能力或機(jī)械所能承擔(dān)的“任務(wù)”。

7、機(jī)械運(yùn)行過程中的功率是實(shí)際功率。機(jī)械的實(shí)際功率可以小于其額定功率（俗稱機(jī)械沒吃飽），可以等于其額定功率（稱滿負(fù)荷運(yùn)行），還可以在短時(shí)間內(nèi)略大于其額定功率（稱超負(fù)荷運(yùn)行）。機(jī)械不能長時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行，那樣會損壞機(jī)械設(shè)備，縮短其使用壽命。3. 機(jī)車的兩種啟動（1）機(jī)車以恒定功率啟動，牽引力隨速度的增大而減小，機(jī)車做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動。當(dāng)加速度減小到零時(shí)速度最大，以后機(jī)車做勻速運(yùn)動（牽引力等于阻力）。如圖3所示機(jī)車以恒定功率啟動的Pt圖和vt圖。（機(jī)車在水平面運(yùn)動，阻力視為恒定）圖3 圖4（2）機(jī)車勻加速啟動，機(jī)車先做初速為零的勻加速運(yùn)動。功率隨時(shí)間正比例增大，當(dāng)增大到額定功率時(shí)，開始做一段變

8、加速運(yùn)動，牽引力減小到等于阻力時(shí)，機(jī)車的速度增大到最大速度。如圖4為機(jī)車以勻變速啟動的Pt和vt圖。例2：汽車發(fā)動機(jī)的額定牽引功率為60kW，汽車質(zhì)量為，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的倍，試問（?。海?）汽車保持以額定功率從靜止起動后能達(dá)到的最大速度是多少？（2）若汽車從靜止開始，保持以的加速度做勻加速直線運(yùn)動，這一過程能維持多長時(shí)間？三、動能1概念：物體由于運(yùn)動而具有的能量，稱為動能。2動能表達(dá)式：3動能定理（即合外力做功與動能關(guān)系）：4理解：在一個(gè)過程中對物體做的功，等于物體在這個(gè)過程中動能的變化。做正功時(shí)，物體動能增加；做負(fù)功時(shí)，物體動能減少。動能定理揭示了合外力的功與動能變化的

9、關(guān)系。4適用范圍：適用于恒力、變力做功；適用于直線運(yùn)動，也適用于曲線運(yùn)動。5應(yīng)用動能定理解題步驟：a確定研究對象及其運(yùn)動過程b分析研究對象在研究過程中受力情況，弄清各力做功c確定研究對象在運(yùn)動過程中初末狀態(tài)，找出初、末動能d列方程、求解。對動能的認(rèn)識：1. 動能是一個(gè)狀態(tài)量，它與物體的運(yùn)動狀態(tài)對應(yīng)。動能也是標(biāo)量，它只有大小，沒有方向，而且物體的動能總是大于等于零，不會出現(xiàn)負(fù)值。動能具有相對性，它與參照物的選取有關(guān)。如：在行駛中汽車上的物體，對汽車上的乘客，物體動能為零；但對路邊的行人，物體的動能不為零。2. 外力對物體做功與物體動能的關(guān)系：外力對物體做正功，物體的動能增加，這一外力有助于物體的

10、運(yùn)動，是動力；外力對物體做負(fù)功，物體的動能減小，這一外力是阻礙物體的運(yùn)動，是阻力，外力對物體做負(fù)功往往又稱物體克服阻力做功。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，外力對物體做了多少功；就有多少動能與其他形式的能發(fā)生了轉(zhuǎn)化。所以外力對物體所做的功就等于物體動能的變化量，即。這就是動能定理。3. 應(yīng)用動能定理的注意點(diǎn)：（1）明確研究對象、研究過程，找出初、末狀態(tài)的速度情況。（2）要對物體進(jìn)行正確的受力分析（包括重力），明確各力做功的大小及正負(fù)情況。（3）若物體運(yùn)動過程中包含幾個(gè)不同物理過程，解題時(shí)，可以分段考慮，也可視為一整體過程，列出動能定理求解。4. 關(guān)于動能與動量的比較（1）動能與動量都是由質(zhì)量和速度共同決定

11、的物理量；（2）動能和動量都是用于描述物體機(jī)械運(yùn)動的狀態(tài)量；（3）動能是標(biāo)量，動量是矢量；（4）動能決定了物體克服一定阻力能運(yùn)動多遠(yuǎn)，動量則決定著物體克服一定阻力能運(yùn)動多長時(shí)間；（5）動能是從能量觀點(diǎn)出發(fā)描述機(jī)械運(yùn)動的，動量是從機(jī)械運(yùn)動本身出發(fā)描述機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)的。例3：總質(zhì)量為M的列車，沿水平直線軌道勻速前進(jìn)，其末節(jié)車廂質(zhì)量為m，中途脫鉤，司機(jī)發(fā)覺時(shí)，機(jī)車已行駛了L距離，于是立即關(guān)閉油門撤去牽引力。設(shè)運(yùn)動的阻力與質(zhì)量成正比，比例系數(shù)為k，機(jī)車的牽引力恒定，當(dāng)列車的兩部分都停止時(shí)，它們的距離是多少？四、重力勢能1定義：物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢能。2公式： h物體具參考面的豎直高度3參

12、考面：a重力勢能為零的平面稱為參考面；b選?。涸瓌t是任意選取，但通常以地面為參考面 若參考面未定，重力勢能無意義，不能說重力勢能大小如何 選取不同的參考面，物體具有的重力勢能不同，但重力勢能改變與參考面的選取無關(guān)。4標(biāo)量，但有正負(fù)。重力勢能為正，表示物體在參考面的上方；重力勢能為負(fù)，表示物體在參考面的下方；重力勢能為零，表示物體在參考面上。5單位：焦耳（J）6重力做功特點(diǎn)：物體運(yùn)動時(shí)，重力對它做的功只跟它的初、末位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。7、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 （1）物體的高度下降時(shí)，重力做正功，重力勢能減少，重力勢能減少的量等于重力所做的功；（2）物體的高度增加時(shí)，重力做負(fù)

13、功，重力勢能增加，重力勢能增加的量等于物體克服重力所做的功。（3）重力勢能變化只與重力做功有關(guān)，與其他力做功無關(guān)。（四）對重力勢能的認(rèn)識1. 重力勢能是物體和地球這一系統(tǒng)共同所有，單獨(dú)一個(gè)物體談不上具有勢能。即：如果沒有地球，物體談不上有重力勢能，平時(shí)說物體具有多少重力勢能，是一種習(xí)慣上的簡稱。2. 重力勢能是標(biāo)量，它沒有方向。但是重力勢能有正、負(fù)。此處正、負(fù)不是表示方向，而僅表示比參考點(diǎn)的能量狀態(tài)高還是低。勢能大于零表示比參考點(diǎn)的能量狀態(tài)高，勢能小于零表示比參考點(diǎn)的能量狀態(tài)低。參考點(diǎn)的選擇不同雖對勢能值表述不同，但對物理過程沒有影響，即勢能是相對的，勢能的變化是絕對的，勢能的變化與參考點(diǎn)的選

14、擇無關(guān)。重力做功與重力勢能：重力做正功，物體高度下降，重力勢能降低；重力做負(fù)功，物體高度上升，重力勢能升高?？梢宰C明，重力做功與路徑無關(guān)，由物體所受的重力和物體初、末位置所在水平面的高度差決定，即：。所以重力做的功等于重力勢能增量的負(fù)值，即例4：如圖5所示，半徑為r，質(zhì)量不計(jì)的圓盤面與地面相垂直，圓心處有一個(gè)垂直于盤面的光滑水平固定軸O，在盤的最右邊緣，固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在O點(diǎn)正下方離O點(diǎn)處，固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B，放開盤，讓其自由轉(zhuǎn)動，試計(jì)算：（1）當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，兩球的重力勢能之和少了多少？（2）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度是多少？（3）在轉(zhuǎn)動過程中，半徑OA向左偏離豎直方向的

15、最大角度是多少？圖5五、機(jī)械能1機(jī)械能包含動能和勢能（重力勢能和彈性勢能）兩部分，即。2機(jī)械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，即 K = P1 = 2。3機(jī)械能守恒條件:做功角度：只有重力或彈力做功，無其它力做功； 其它力不做功或其它力做功的代數(shù)和為零； 系統(tǒng)內(nèi)如摩擦阻力對系統(tǒng)不做功。能量角度：首先只有動能和勢能之間能量轉(zhuǎn)化，無其它形式能量轉(zhuǎn)化；只有系統(tǒng)內(nèi)能量的交換，沒有與外界的能量交換。4運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題步驟：a確定研究對象及其運(yùn)動過程b分析研究對象在研究過程中受力情況，弄清各力做功，判斷機(jī)械能是否守恒c恰當(dāng)選取參考面，確定研究

16、對象在運(yùn)動過程中初末狀態(tài)的機(jī)械能d列方程、求解。對機(jī)械能守恒條件的認(rèn)識：如果沒有摩擦力和介質(zhì)阻力，物體只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，機(jī)械能的總量保持不變，這就是機(jī)械能守恒定律。沒有摩擦和介質(zhì)阻力，這是守恒條件。具體的講，如果一個(gè)物理過程只有重力做功，只是重力勢能和動能之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化，物體的動能和重力勢能總和保持不變。如果只有彈簧的彈力做功，在彈簧與物體系統(tǒng)中就只有彈性勢能與動能之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，不與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化，所以彈性勢能和動能總和保持不變。分析一個(gè)物理過程是不是滿足機(jī)械能守恒，關(guān)鍵是分析這一過程中有哪些力參與了做功，這一力做功是什么形式的能轉(zhuǎn)化成什么形

17、式的能，如果只是動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，而沒有與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能總和不變。如果沒有力做功，不發(fā)生能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能當(dāng)然也不發(fā)生變化。例5：如圖6所示，一質(zhì)量為的半圓形槽內(nèi)壁光滑，放在光滑的水平面上，槽的左側(cè)有一固定的木樁以阻止槽水平向左運(yùn)動，槽的半徑為R。今從槽左側(cè)A端的正上方D處有一個(gè)質(zhì)量為的小球，球恰好從A點(diǎn)自由進(jìn)入槽的內(nèi)壁軌道。為了使小球沿槽的內(nèi)壁恰好運(yùn)動到槽的右端B點(diǎn)。試求D至A點(diǎn)的高度。圖6一 ：單選題1、討論力F在下列幾種情況下做功的多少（1）用水平推力F推質(zhì)量是m的物體在光滑水平面上前進(jìn)了s（2）用水平推力F推質(zhì)量為2m的物體沿動摩擦因數(shù)為的水平面前進(jìn)了s（3）斜面傾角

18、為，與斜面平行的推力F，推一個(gè)質(zhì)量為2m的物體沿光滑斜面向上推進(jìn)了sA（3）做功最多 B（2）做功最多C做功相等 D不能確定2關(guān)于摩擦力對物體做功，以下說法中正確的是A滑動摩擦力總是做負(fù)功B滑動摩擦力可能做負(fù)功，也可能做正功C靜摩擦力對物體一定做負(fù)功D靜摩擦力對物體總是做正功3如圖1所示，一個(gè)物體放在水平面上，在跟豎直方向成角的斜向下的推力F的作用下沿平面移動了距離s，若物體的質(zhì)量為m，物體與地面之間的摩擦力大小為f，則在此過程中A摩擦力做的功為fs B力F做的功為FscosC力F做的功為Fssin D重力做的功為mgs4質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為的斜面上，當(dāng)斜面沿水平方向向右勻速移動了距離s

19、時(shí)，如圖2所示，物體m相對斜面靜止，則下列說法中不正確的是A摩擦力對物體m做功為零B合力對物體m做功為零C摩擦力對物體m做負(fù)功D彈力對物體m做正功5起重機(jī)豎直吊起質(zhì)量為m的重物，上升的加速度是，上升的高度是h，則起重機(jī)對貨物所做的功是。AmghBmhCm（g）hDm（g-）h6將橫截面積為S的玻璃管彎成如圖3所示的連通器，放在水平桌面上，左、右管處在豎直狀態(tài)，先關(guān)閉閥門K，往左、右管中分別注 在上述過程中，重力對液體做的功為。 上作用一個(gè)3N的水平拉力后，AB一起前進(jìn)了4m，如圖4 所示在這個(gè)過程中B對A做的功A4 J B12 JC0 D-4J8關(guān)于功率以下說法中正確的是A據(jù) P=W/t可知，

20、機(jī)器做功越多，其功率就越大B據(jù) P=Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比C據(jù) P=W/t可知，只要知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率D根據(jù) P=Fv可知，發(fā)動機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動速度成反比。9一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t=0開始，將一個(gè)大小為F的水平恒力作用在該木塊上，在t=t1時(shí)刻F的功率是 10在高處的同一點(diǎn)將三個(gè)質(zhì)量相同的小球以大小相等的初速度 A從拋出到落地過程中，重力對它們做功相同B從拋出到落地過程中，重力對它們的平均功率相同C三個(gè)小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同D三個(gè)小球落地時(shí)的動量相同二：多選題1質(zhì)量為m的物塊A始終附

21、著在楔形物塊B的傾角為的斜面上，如圖5所示，下列說法中正確的是A若B向右勻速移動距離s，則B對A做的功為零B若B向上勻速移動距離s，則B對A做的功為mgsC若B向左以加速度a移動距離s，則B對A做的功為masD若B向下以加速度a移動距離s，則B對A做的功為m(ga)s2把一個(gè)物體豎直向上拋出去，該物體上升的最大高度是h，若物體的質(zhì)量為m，所受的空氣阻力恒為f, 則在從物體被拋出到落回地面的全過程中A重力所做的功為零 B重力所做的功為2mghC空氣阻力做的功為零 D空氣阻力做的功為-2fh3. 質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時(shí)刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，

22、力的方向保持不變，則A時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為D. 在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為三：填空題1一木塊質(zhì)量2kg，靜止在光滑水平面上，一顆子彈質(zhì)量10g,以500m/s的速度射穿木塊，穿出木塊時(shí)的速度減為100m/s，木塊得到的速度是2m/s。在這過程中，子彈克服阻力做功_。2在恒定合力F作用下，物體由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過一段位移s后，速度達(dá)到v，做功為W。在相同的恒定合力F作用下，物體的速度由零增至nv，則F做的功是原來的_倍，通過的位移是原來的_倍，若要物體的速度由v增至nv，則需對它做的功是原來的_倍，在位移仍是s的情況下，物體受力是原來的_

23、倍。3如圖6所示，物體質(zhì)量1kg，斜向上拉F=10N，物體和水平面間的滑動摩擦因數(shù)=0.25，物體在F的作用下前進(jìn)10m。則在這段時(shí) 4質(zhì)量為m的汽車在傾角為的斜坡上勻速行駛，上坡時(shí)的速度坡時(shí)汽車發(fā)動機(jī)的功率也相同，則汽車的功率等于_。5起重機(jī)在5s內(nèi)將2t的貨物由靜止開始勻加速提升10m高，若 _kw。四：綜合應(yīng)用題 1如圖7所示，繃緊的傳送帶始終保持著大小為 v4m/s的速度水平勻速運(yùn)動。一質(zhì)量m=1kg的小物塊無初速地放到皮帶A處，物塊與皮帶間的滑動動摩擦因數(shù)=0.2，A、B之間距離s=6m。求物塊從 2如圖8所示，物體由靜止開始沿傾角為的光滑斜面下滑，m、H已知，求：（1）物體滑到底端

24、過程中重力的功率。（2）物體滑到斜面底端時(shí)重力的功率。加速提升10m高，此起重機(jī)應(yīng)具備的最小功率應(yīng)是多少？（g取10m/s2） 4. 一輛車重5t，額定功率為80kW，初速度為零，以加速度a=1m/s2直線加速，車受的阻力為車重的0.06倍，g取10m/s2，求：分析車從靜止開始勻加速至勻速過程中車的牽引力和發(fā)動機(jī)的功率如何變化。車作勻加速直線運(yùn)動能維持多長時(shí)間。車作勻加速直線運(yùn)動過程的平均功率。車加速10s末的瞬時(shí)功率。車速的最大值。答案例1：析與解：物體的受力情況如圖2所示，由于物體處于勻速運(yùn)動狀態(tài)，可由共點(diǎn)力的平衡條件得，且與s間的夾角為，與s間的夾角為，所以：圖2說明：若力和位移不在一

25、條直線，求力對物體做功時(shí)，可將力正交分解，使其一個(gè)分力與位移在一條直線上，另一個(gè)分力與位移垂直，也可以將位移按類似的方法正交分解。例2：析與解：（1）汽車一開始就保持額定功率，牽引力隨速度的增大而減小，汽車做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動，當(dāng)加速度減小到零時(shí)速度最大。此時(shí)，所以（2）汽車以恒定加速度起動，先做初速為零的勻加速運(yùn)動，功率隨時(shí)間正比例增大，當(dāng)增大到額定功率時(shí)，開始做變加速運(yùn)動。設(shè)保持勻加速運(yùn)動的時(shí)間為t，勻加速運(yùn)動能達(dá)到的最大速度為，則：，所以例3：析與解：設(shè)牽引力為F，脫鉤前列車的速度為，脫鉤后兩部分的位移分別為、。對列車脫鉤到靜止的全過程，由動能定理：，對末節(jié)車廂，脫鉤后運(yùn)動的全過

26、程，由動能定理：，由脫鉤前列車勻速運(yùn)動得：，解得：。本題也可用補(bǔ)償法進(jìn)行分析。若末節(jié)車廂脫鉤時(shí)司機(jī)關(guān)閉油門，則兩部分運(yùn)動情況完全相同，停止時(shí)它們的距離為0，脫鉤后牽引力做了的功，才使兩部分拉開距離，這部分功補(bǔ)償機(jī)車多行駛距離中克服阻力所做的功。，所以。點(diǎn)評：本題還可以用運(yùn)動學(xué)知識與牛頓第二定律求解，但較繁雜，顯然，用補(bǔ)償法求解則簡單快捷，所以平時(shí)做題要注意進(jìn)行解題方法總結(jié)。例4：析與解：（1）重力勢能之和減少了：（2），（3），即解得：點(diǎn)評：兩球速度不同，搞清速度關(guān)系是本題解題的關(guān)鍵。例5：析與解：此題若用常規(guī)法解答，復(fù)雜耗時(shí)且易出錯。若構(gòu)建能流圖，利用整個(gè)過程機(jī)械能守恒，系統(tǒng)水平方向動量守恒

27、，則易解此題，小球從D點(diǎn)落到O點(diǎn)再運(yùn)動到B點(diǎn)，其能流圖如下：依題意有： 聯(lián)立、得：解之得：點(diǎn)評：掌握好機(jī)械能守恒的條件，利用能量流動圖直觀地分析物理過程是解答此題的關(guān)鍵。一、 單選題 CBCAC CADAA1. 水平推力F推質(zhì)量是m的物體在光滑水平面上前進(jìn)了sW1=Fs用水平推力F推質(zhì)量為2m的物體沿動摩擦因數(shù)為的水平面前進(jìn)了sW2=Fs斜面傾角為，與斜面平行的推力F，推一個(gè)質(zhì)量為2m的物體沿斜面向上推進(jìn)了sW3=Fs2. A、B、將小物塊輕輕放在勻速運(yùn)動的傳送帶上，小物塊相對于傳送帶運(yùn)動，滑動摩擦力充當(dāng)動力，傳送帶對小物塊的摩擦力做正功，故A錯誤，B正確；C、D、靜摩擦力作用的物體間無相對滑

28、動，但不代表沒發(fā)生位移，所以可以做正功、負(fù)功或不做功，例如糧倉運(yùn)送糧食的傳送帶對糧食施加一靜摩擦力，該力對糧食做正功，隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動的物體，摩擦力提供向心力，不做功，故C錯誤，D錯誤；3.A、物體與地面之間的摩擦力大小為f，物體的位移的大小為s，由功的公式可得W=-fs，所以A錯誤B、力F與豎直方向成角，所以在水平方向的分力為Fsin，所以F做的功為Fssin，所以B錯誤C、由B的分析可知C正確D、重力在豎直方向上，物體在豎直方向的位移是零，所以重力的功為零，所以D錯誤4.分析物體的受力情況：重力mg、彈力N和摩擦力f，作出力圖如圖A、由圖看出，彈力N與位移s的夾角小于90°，則彈力

29、對物體m做正功故A正確B、物體勻速運(yùn)動時(shí)，合力為零，合力對物體m做功為零故B正確C、摩擦力f與位移的夾角為鈍角，所以摩擦力對物體m做功不為零，做負(fù)功故C錯誤D、物體在水平方向移動，在重力方向上沒有位移，所以重力對物體m做功為零故D正確5.對貨物進(jìn)行受力分析，貨物受重力和起重機(jī)對貨物拉力F根據(jù)牛頓第二定律得：F合=F-mg=maF=m（a+g）上升h高度，起重機(jī)對貨物拉力做功w=Fh=m（a+g）h6.兩個(gè)截面積都是S的鐵桶，底部放在同一水平面上，左邊內(nèi)裝的高度為h1、密度為的液體，現(xiàn)把連接兩筒的閥門打開，使兩筒中液體高度相等，此時(shí)液體的高度為h，所以有：h=h1+h2/2，因此從左邊移到右邊的

30、液體體積為為：V=(h2-h1)S/2,所以這個(gè)過程液體的重力勢能變化量等于左邊上部分的液體移到右則里的重力勢能變化即：mgh=(h1-h2)2gs/4；7. 先對整體根據(jù)牛頓第二定律得：a=F/(m1+m2)=3/3=1m/s2對A，根據(jù)牛頓第二定律得；F=mAa=1×1=1N,則W=Fs=1×4=4J8.A、據(jù) P=W/t可知，相同時(shí)間內(nèi)，機(jī)器做功越多，其功率就越大，故A錯誤；B、據(jù) P=Fv可知，當(dāng)功率恒定時(shí)，牽引力與速度成反比，故B錯誤；C、據(jù) P=W/t可知，知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可以求得這段時(shí)間內(nèi)做功的平均功率，故C錯誤；D、根據(jù) P=

31、Fv可知，發(fā)動機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動速度成反比，故D正確；9.試題分析：由牛頓第二定律可知物體的加速度大小為F/m，在t1時(shí)刻瞬時(shí)速度為Ft1/m,由P=Fv可知功率為F2t1/m，故選A10. A、根據(jù)動能定理得，mgh=1/2mv2-1/2mv02，重力做功相等，則落地時(shí)的速度大小相等，根據(jù)P=mgvcos，知落地時(shí)豎直上拋和豎直下拋運(yùn)動的重力功率相等，但是與平拋運(yùn)動的重力功率不等故A正確，C錯誤B、三個(gè)物體落地的時(shí)間不等，根據(jù)P=W/t知，重力做功的平均功率不等故B錯誤D、三個(gè)小球落地時(shí)的速度大小相等，方向不同，則動量不同故D錯誤二、 多選題 ABC AD BD1. A若B

32、向右勻速運(yùn)動，A也是勻速運(yùn)動，受力平衡，斜面對物塊的力等于其重力，方向豎直向上，運(yùn)動方向（位移矢量）始終與斜面作用力垂直，所以不做功，故A正確；BA和B一起豎直向上勻速運(yùn)動，物塊受力平衡，B對A的力大小等于物塊的重力mg，方向豎直向上，位移方向也向上，所以W=mgs，故B正確；CA和B一起向左以加速度a移動距離s，A所受的合力做的功等于mas，A受到重力和B對物塊的力，所以，重力做的功加上B對A做的功之和等于mas，又因?yàn)橹亓ψ龉榱悖孕泵鎸ξ飰K做的功等于mas，故C正確；DA和B一起豎直向下以加速度a移動距離s，A所受的合力做的功等于mas，A受到重力和B對物塊的力，重力做的功加上B對A

33、做的功之和等于mas，又因?yàn)橹亓ψ龉閙gs，所以B對A做的功等于mas-mgs，故D錯誤2. 物體被拋出到落回拋出點(diǎn)的全過程中，初末位置相同，高度差為零，所以重力做功為零故A正確，B錯誤在上升的過程中，空氣阻力做功為-fh ，在下降的過程中，空氣阻力做功為-fh，則整個(gè)過程中空氣阻力做功為-2-fh 故C錯誤-fh，D正確3.解析：AB選項(xiàng)0到時(shí)刻物體的速度為，所以的瞬時(shí)功率為A錯B對。CD選項(xiàng)0到時(shí)刻F對物體做的功為，所以內(nèi)平均功率為C錯D對。三、填空題 1. 1200J對子彈，由動能定理得：-W= mgh=1/2mv2-1/2mv02,代入數(shù)據(jù)解得：W=1200J；2

34、.做功等于能量的增加,也就是等于動能.所以W=1/2mv2如果速度由0增至nv,那么W1/2m（nv）2所以W是W的n2倍.若要物體的速度由v增至nv那么做的功等于W-W=(n2-1)1/2mv2所以是n2-1倍.因?yàn)閃FS.如果要S不變,那么就是要F變成原來的n2-1了. 3.由恒力做功的公式得：W=FLcos37°=10×10×0.8=80J； 4.上坡時(shí)速度v1，由于上坡過程為勻速運(yùn)動所以發(fā)動機(jī)牽引力F1滿足：F1=mgsin+f P=F1v1=（mgsin+f）v1，下坡速度v2，由于下坡過程為勻速運(yùn)動所以發(fā)動機(jī)牽引力F2滿足：F2+mgsin=

35、f F2=f-mgsin P=F2v2=（f-mgsin）v2， 由解得：P=2mgv1v2sin sin/v2v1F5.對貨物進(jìn)行受力分析，貨物受重力和起重機(jī)對貨物拉力F根據(jù)牛頓第二定律得：F合=F-ma=ma 即F=m(a+g)上升h高度，起重機(jī)對貨物拉力做功 根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律可得： a=2s/t2起重機(jī)的功率P=W/t ，聯(lián)立可得 2086.4三、計(jì)算題 1. 小物塊開始做勻加速直線運(yùn)動過程：加速度為：a=F/m=umg/m=ug.物塊速度達(dá)到與傳送帶相同時(shí)，通過的位移為：x=v2/2a=42/2×2m=4m<s=6m說明此時(shí)物塊還沒有到達(dá)B點(diǎn)，此后物塊做勻速直線運(yùn)動，不受摩擦力由動能定理得，摩擦力對物塊所做的功為：Wf=1/2mv2=1/2×1×42J=8J2. （1）小球下滑過程中，根據(jù)動能定理得：mgH=1/2mv2.則到達(dá)B底端時(shí)的速度為：v=2gH整個(gè)過程中的平均速度