高中物理-動能定理和機(jī)械能守恒專題復(fù)習(xí)(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專題七動能定理和機(jī)械能守恒【考綱要求】內(nèi) 容要求說 明功和功率重力勢能彈性勢能彈性勢能的表達(dá)式不作要求恒力做功與物體動能變化的關(guān)系(實(shí)驗(yàn)探究)動能 動能定理機(jī)械能守恒及其應(yīng)用驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(實(shí)驗(yàn)探究)能源和能量耗散【重點(diǎn)知識梳理】專心-專注-專業(yè)1功和功率（1）功的概念 （2）功的定義式 （3）合力的功計(jì)算方法 （4）變力的功計(jì)算方法 （5）功率的定義式 （6）平均功率的計(jì)算方法 （7）瞬時(shí)功率的計(jì)算方法 （8）牽引力功率的計(jì)算 （9）汽車啟動的兩種方式 2.機(jī)械能（1）動能的表達(dá)式 （2）動能與動量的關(guān)系式 （3）重力勢能的表達(dá)式 （4）彈性勢能的概念 3.功和

2、能的關(guān)系 （1）功能關(guān)系 （2）重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 （3）彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系 （4）合外力做功與動能變化的關(guān)系(動能定理) (5)除重力彈力外其他力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系 (6)滑動摩擦力做功與摩擦生熱的關(guān)系 4.守恒定律 (1)機(jī)械能守恒定律條件 內(nèi)容 表達(dá)式 (2)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律內(nèi)容 表達(dá)式 【分類典型例題】題型一：應(yīng)用動能定理時(shí)的過程選取問題hH圖4-1解決這類問題需要注意：對多過程問題可采用分段法和整段法 處理,解題時(shí)可靈活處理,通常用整段法解題往往比較簡潔. 例1如圖4-1所示,一質(zhì)量m=2Kg的鉛球從離地面H=2m高處自由下落,陷入沙坑h=2cm深處,求沙子

3、對鉛球的平均阻力.(g取10m/s2)變式訓(xùn)練1圖4-2一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止，測得停止處對開始運(yùn)動處的水平距離為S，如圖4-2，不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并設(shè)斜面與水平面對物體的動摩擦因數(shù)相同求動摩擦因數(shù)題型二:運(yùn)用動能定理求解變力做功問題解決這類問題需要注意:恒力做功可用功的定義式直接求解,變力做功可借助動能定理并利用其它的恒力做功進(jìn)行間接求解.圖4-3ACB例2如圖4-3所示，AB為1/4圓弧軌道,BC為水平軌道, 圓弧的半徑為R, BC的長度也是R.一質(zhì)量為m的物體,與兩個(gè)軌道間的動摩擦因數(shù)都為,當(dāng)它由軌道頂端A從靜止開始下落時(shí),恰

4、好運(yùn)動到C處停止,那么物體在AB段克服摩擦力所做的功為( )A.mgR/2 B. mgR/2 C. mgR D.(1-) mgR變式訓(xùn)練2質(zhì)量為m的小球用長為L的輕繩懸于O點(diǎn)，如右圖4-4所示，小球在水平力F作用下由最低點(diǎn)P緩慢地移到Q點(diǎn)，在此過程中F做的功為（ ）圖4-4A.FLsin B.mgLcosC.mgL（1cos） D.FLtan題型三:動能定理與圖象的結(jié)合問題F/Nx/mx0OFmxFOx0解決這類問題需要注意:挖掘圖象信息,重點(diǎn)分析圖象的坐標(biāo)、切線斜率、包圍面積的物理意義.例3靜置于光滑水平面上坐標(biāo)原點(diǎn)處的小物塊，在水平拉力F作用下，沿x軸方向運(yùn)動，拉力F隨物塊所在位置坐標(biāo)x的

5、變化關(guān)系如圖4-5所示，圖線為半圓則小物塊運(yùn)動到x0處時(shí)的動能為( )A0 B C D圖4-6變式訓(xùn)練3在平直公路上，汽車由靜止開始作勻加速運(yùn) 動，當(dāng)速度達(dá)到vm后立即關(guān)閉發(fā)動機(jī)直到停止，v-t圖像如圖4-6所示。設(shè)汽車的牽引力為F，摩擦力為f，全過程中牽引力做功W1，克服摩擦力做功W2，則( )AF：f=1：3 BF：f=4：1 CW1：W2 =1：1 DW1：W2=l：3K題型四:機(jī)械能守恒定律的靈活運(yùn)用解決這類問題需要注意:靈活運(yùn)用機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)方式:1.初態(tài)機(jī)械能等于末態(tài)機(jī)械能,2.動能增加量等于勢能減少量,3.一個(gè)物體機(jī)械能增加量等于另一個(gè)物體機(jī)械能減少量.后兩種方法不需要

6、選取零勢能面.圖4-7例4如圖4-7所示，粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有總長為4L的水。開始時(shí)閥門K閉合，左右支管內(nèi)水面高度差為L。打開閥門K后，左右水面剛好相平時(shí)左管液面的速度是多大？（管的內(nèi)部橫截面很小，摩擦阻力忽略不計(jì)）【能力訓(xùn)練】PmO1.如圖4-9所示，水平面上的輕彈簧一端與物體相連，另一端固定在墻上P點(diǎn)，已知物體的質(zhì)量為m=2.0kg，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.4，彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m.現(xiàn)用力F拉物體，使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點(diǎn)由靜止開始向左移動10cm，這時(shí)彈簧具有彈性勢能EP=1.0J，物體處于靜止?fàn)顟B(tài).若取g=10m/s2，則撤去外力F后( )A物體向右滑動的距離可以

7、達(dá)到12.5cmB物體向右滑動的距離一定小于12.5cm圖4-9C物體回到O點(diǎn)時(shí)速度最大D物體到達(dá)最右端時(shí)動能為0，系統(tǒng)機(jī)械能不為02.一輛汽車在水平路面上原來做勻速運(yùn)動，從某時(shí)刻開始，牽引力F和阻力f隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖4-10a所示。則從圖中的t1到t2時(shí)間內(nèi)，汽車牽引力的功率P隨時(shí)間t變化的 關(guān)系圖線應(yīng)為圖4-10b中的（ ）圖4-10b圖4-10a圖4-11h/23.如圖4-11所示,粗細(xì)均勻、全長為h的鐵鏈,對稱地掛在輕小光滑的定 滑輪上.受到微小擾動后,鐵鏈從靜止開始運(yùn)動,當(dāng)鐵鏈脫離滑輪的瞬間,其速度大小為( )A. B. C. D. h2h1圖4-124. 如圖4-12所示,兩

8、個(gè)底面積都是S的圓桶,放在同一水平面 上,桶內(nèi)裝水,水面高度分別為h1和h2,如圖所示.已知水的密 度為,現(xiàn)把連接兩桶閥門打開,最后兩桶水面高度相等,則在這過程中重力做的功等于( )A.gS(h1一h2) B. C. D.abc圖4-135.如圖4-13所示，小球自a點(diǎn)由靜止自由下落，到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短，若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由abc的運(yùn)動過程中( )A.小球和彈簧總機(jī)械能守恒B.小球的重力勢能隨時(shí)間均勻減少C.小球在b點(diǎn)時(shí)動能最大D.到c點(diǎn)時(shí)小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量圖4-146.如圖4-14所示，一輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，

9、將重物 從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長的A點(diǎn)無初速度釋放，讓它自由擺下.不計(jì)空氣阻力，則在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過程中 ( )A彈簧與重物的總機(jī)械能守恒 B彈簧的彈性勢能增加C重物的機(jī)械能不變 D重物的機(jī)械能增加Fv07.如圖4-15所示，質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0豎直向下運(yùn)動，物體由靜止開始運(yùn)動到繩與水平方向夾角=45º過程中，繩中拉力對物體做的功為( )圖4-15Amv02 Bmv02 Cmv02 Dmv02圖4-168如圖4-16所示，一物體以一定的速度沿水平面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)，摩擦力做功W1；若

10、該物體從A沿兩斜面滑到B，摩擦力做的總功為W2，已知物體與各接觸面的動摩擦因數(shù)均相同，則（ ）A.W1=W2 B.W1W2C.W1W2 D.不能確定W1、W2大小關(guān)系9有一斜軌道AB與同材料的l4圓周軌道BC圓滑相接，數(shù)據(jù) 如 圖4-17所示，D點(diǎn)在C點(diǎn)的正上方，距地面高度為3R，現(xiàn)讓 一 個(gè)小滑塊從D點(diǎn)自由下落，沿軌道剛好能滑動到A點(diǎn)，則它再圖4-17從A點(diǎn)沿軌道自由滑下，能上升到的距地面最大高度是（不計(jì)空氣阻力） ( )AR B2R 圖4-18 C在0與R之間 D在R與2R之間10一根木棒沿水平桌面從A運(yùn)動到B，如圖4-18所示，若棒與桌面 間的摩擦力大小為f，則棒對桌面的摩擦力和桌面對棒

11、的摩擦力做的功各為（ ）Afs，fs Bfs，fs C0，fs Dfs，011將一物體從地面豎直上拋，物體上拋運(yùn)動過程中所受的空氣阻力 大小恒定.設(shè)物體在地面時(shí)的重力勢能為零，則物體從拋出到落回原地的過程中，物體的機(jī)械能E與物體距地面高度h的關(guān)系正確的是圖4-19中的（ ）圖4-19ABO圖4-2012.如圖4-20所示，質(zhì)量分別為2 m和3m的兩個(gè)小球固定在一根直角尺的兩端A、B，直角尺的頂點(diǎn)O處有光滑的固定轉(zhuǎn)動軸。 AO、BO的長分別為2L和L。開始時(shí)直角尺的AO部分處于水平位置而B在O的正下方。讓該系統(tǒng)由靜止開始自由轉(zhuǎn)動，求：當(dāng)A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，A小球的速度大小為 ； B球能上升的最大高度

12、為 ；開始轉(zhuǎn)動后B球可能達(dá)到的最大速度為 圖4-2113.如圖4-21所示,面積很大的水池,水深為H,水面上浮著一正方體木 塊,木塊邊長為a,密度為水的1/2,質(zhì)量為m.開始時(shí),木塊靜止,有一半沒 入水中,現(xiàn)用力F將木塊緩慢地壓到池底,不計(jì)摩擦,求:(1)從木塊剛好完全沒入水中到停在池底的過程中,池水勢能的改變量為 .(2) 從開始到木塊剛好完全沒入水的過程中,力F所做 的功為 .F圖4-22(c)圖4-22 (a)力傳感器圖4-22(b)43.12F/NFf /N0214 8 1214在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，將木塊放在水平固定長木板上，如圖4-22a所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始

13、逐漸增大分別用力傳感器采集拉力和木塊所受到的摩擦力，并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力Ff 隨拉力F的變化圖像，如圖4-22b所示已知木塊質(zhì)量為0.78kg取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80（1）求木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)（2）若木塊在與水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a=2.0m/s2的加速度從靜止開始做勻變速直 線運(yùn)動，如圖4-22c所示拉力大小應(yīng)為多大？（3）在（2）中力作用2s后撤去拉力F，求運(yùn)動過程中摩擦力對木塊做的功H37037015. 圖示4-23裝置中，質(zhì)量為m的小球的直徑與玻璃管內(nèi)徑接近，封閉玻璃管內(nèi)裝滿了液體，液體的密度是小球的2倍，玻璃管兩端在同一水平線上，頂端彎成一小段圓弧。玻璃管的高度為H，球與玻璃管的動摩擦因素為（tg370，小球由左管底端由靜止釋放，試求：（1）小球第一次到達(dá)右管多高處速度為零？（2）小球經(jīng)歷多長路程才能處于平衡狀態(tài)？圖4-23BFA16. 如圖4-24所示，一勁度系數(shù)為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著 兩個(gè)質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B。開始時(shí)物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現(xiàn)要在上面物體A上加一豎直向上的力F，使物體A開始向上做勻加速運(yùn)動，經(jīng)0.4s物體B剛要