機械能典型題型歸類

1、內(nèi)容要求說明功.功率動能.做功與功能改變的關(guān)系（動能定理）重力勢能.重力做功與重力勢能改變的關(guān)系彈性勢能機械能守恒定律 機械能和能源一、功1、關(guān)于功的理解。做功的條件【例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)為的水平面前進了s（3）斜面傾角為，與斜面平行的推力F，推一個質(zhì)量為2m的物體沿光滑斜面向上推進了s（ ）A（3）做功最多 B（2）做功最多 C做功相等 D不能確定正功與負功【例2】一人乘電梯從1樓到20樓,在此過程中經(jīng)歷了先加速,后勻速,再減速的運動過程,則電梯支持力對人做功

2、情況是（ ）A、加速時做正功,勻速時不做功,減速時做負功B、加速時做正功,勻速和減速時做負功C、加速和勻速時做正功,減速時做負功D、始終做正功2、功的求解（1）“定義式”求功“定義式”求恒力功功的計算要明確是什么力在哪段位移過程中的功，功的大小只取決于該力和力方向上的位移，與其他因素無關(guān).一定要理解功的定義式中位移S的物理意義：力的作用時間內(nèi)；作用點的；相對于地面的位移。A、利用公式W=Fscos，必須注意是哪個力的功【例3】質(zhì)量為m的物塊始終固定在傾角為的斜面上，下列說法中正確的是A.若斜面向右勻速移動s，斜面對物塊沒有做功B.若斜面向上勻速移動s，斜面對物塊做功mgsC.若斜面向左以加速度

3、a移動s，斜面對物塊做功masD.若斜面向下以加速度a移動s，斜面對物塊做功m（g+a)sB、公式W=Fscos中的s是力的作用時間內(nèi)的位移【例4】工廠車間的流水線,常用傳送帶傳送產(chǎn)品,如圖所示,水平的傳送帶以速度v=6 m/s順時針運轉(zhuǎn),兩傳動輪M、N之間的距離為L=10 m,若在M輪的正上方,將一質(zhì)量為m=3 kg的物體輕放在傳送帶上,已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.3,在物體由M處傳送到N處的過程中,傳送帶對物體的摩擦力做功為（g取10 m/s2） A.54 JB.90 J C.45 J D.100 JC、公式W=Fscos中的s是力的作用點的位移【例5】如圖所示, 固定的光滑豎直

4、桿上套著一個滑塊,用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪,以大小恒定的拉力F拉繩,使滑塊從A點起由靜止開始上升.若從A點上升至B點和從B點上升至C點的過程中拉力F做的功分別為W1、W2,滑塊經(jīng)B、C兩點時的動能分別為EkB、EkC,圖中AB=BC,則一定 （ ）A.W1>W2 B.W1< W 2 C.EkB>EkC D.EkB<EkC【例6】如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在光滑的水平面上，用繩子通過滑輪并與水平方向成角，大小為F的力拉物體，將物體由A拉到B，物體前進S。求F對物體所做的功是多大？ ALA【例7】如圖，物體A的質(zhì)量為m，A與人通過繩子跨過滑輪相連，（1）當人以力F使A

5、勻速的上升，此過程中人與水平夾角分別為300和600，人前進了L。求人對A所做的功？（2）當人以V0的速度向右勻速運動使A上升h的過程中，人對A所做的功？D、公式W=Fscos中的s是相對于地的位移【例8】小物塊位于光滑的斜面Q上,斜面位于光滑的水平地面上（如圖所示）,從地面上看,在小物塊沿斜面下滑的過程中，斜面對小物塊的作用力 A.垂直于接觸面,做功為零B.垂直于接觸面,做功不為零C.不垂直于接觸面,做功為零D.不垂直于接觸面,做功不為零“定義式”求變力功A、力的大小改變（僅限于呈線性變化），而方向不變【例9】彈簧的彈力F=Kx，試利用平均力推導出彈簧的彈簧勢能的表達式EP=Kx2/2(規(guī)定

6、彈簧原長時的彈性勢能為零)B、力的大小不變，而方向改變【例10】一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點.小球在水平拉力F作用下，F(xiàn)大小不變，方向始終沿小球運動的軌跡（圓?。┑那芯€方向，則力F所做的功為A.mgLcos B.mgL(1-cos) C.Flcos D.FL拓展：（1）若將該題改為“在水平恒力F作用下由P點移動到Q點，求力F做的功是多少”？你應(yīng)如何求解？ (2) 若將該題改為“小球在水平拉力F作用下， 由P點移動到Q點從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點”。力F做的功是多少？（2）動能定理求功（本項涉及很多題目，不舉例）（3）利用W=pt求功【例10】質(zhì)量為的汽車發(fā)動機的功率恒為，摩

7、擦阻力恒為，牽引力為。汽車由靜止開始，經(jīng)過時間行駛了位移時，速度達到最大值，則發(fā)動機所做的功為 （ ）A B C D4）利用“功能關(guān)系”求功高中階段著重強調(diào)以下幾個功能關(guān)系：重力功=重力勢能的改變；【例11】當物體克服重力做功時，物體的（ ）A、重力勢能一定減少，機械能可能不變 B、重力勢能一定增加，機械能一定增加C、重力勢能一定增加，動能可能不變 D、重力勢能一定減少，動能可能減少【例12】一物塊由靜止開始從粗糙斜面上的某點加速下滑到另一點，在此過程中重力對物塊做的功等于（ ）A、物塊動能的增加量B、物塊重力勢能的減少量與物塊克服摩擦力做的功之和C、物塊重力勢能的減少量和物塊動能的增加量以及

8、物塊克服摩擦力做的功之和D、物塊動能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和彈簧彈力功=彈性勢能的改變；【例13】如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端與墻相連，質(zhì)量為4的木塊沿光滑的水平面以V0=5m/S的速度運動并壓縮彈簧K，求彈簧在被壓縮的過程中的最大彈性能以及木塊的速度V1=3m/S時的彈簧的彈性勢能？合外力的功（總功）=動能的改變；“其他力”的功=機械能的改變；【例14】滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底端向上運動當它回到出發(fā)點時速率變?yōu)関2，且v2 v1，若滑塊向上運動的位移中點為A，取斜面底端重力勢能為零，則( )A上升時機械能減小，下降時機械能增大B上升時機械能減小，下降時機械能也減小C上升過程中動

9、能和勢能相等的位置在A點上方D上升過程中動能和勢能相等的位置在A點下方電場力的功=電勢能的改變。（5）利用F-S圖象法面積就是功，求解功?！纠?5】如圖所示，圖線表示作用在做直線運動的物體上的合外力與物體運動距離的對應(yīng)關(guān)系，物體開始時處于靜止狀態(tài)，則當物體在外力的作用下，運動30m的過程中，合外力對物體做的功為 J。3、幾個力的功的特點（1）重力、電場力等保守力功的特點（2）摩擦力功的特點關(guān)于摩擦力的功，應(yīng)從以下幾個方面來理解：單就摩擦力而言，可能做正功，可能做負功，也可能不做功；【例16】如圖所示，物體A在水平傳送帶上隨傳送帶一起向右運動，則 （ ）A摩擦力一定對A做正功B摩擦力一定對A做負

10、功C摩擦力一定對A不做功D條件不足，不能確定LLLLL【例17】一個質(zhì)量為m物體，點由靜止開始下滑到點，已知A、B兩點的水平距離為L,物體與接觸面的摩擦因數(shù)均為，物體從點開始下滑到點的過程中，求以下各種圖形中克服摩擦力所做的功為多少？一對靜摩擦力的總功一定為零，靜摩擦力做功只實現(xiàn)機械能的傳遞，不實現(xiàn)機械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化；一對滑動摩擦力的總功一定為負，在數(shù)值上等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能，等于系統(tǒng)減少的機械能；Q=E機=fS相對【例18】 如圖所示，物塊A、B疊放在光滑水平面上，其質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=4kg。今用水平力F=12N拉物塊B，使A、B一起運動。求在拉動位移S=4m的過程中，產(chǎn)生的熱能為

11、多少？【例19】 質(zhì)量為m的滑塊與水平面之間的摩擦力為f。現(xiàn)此滑塊以某一初速開始運動，經(jīng)位移s停下，求到停下中產(chǎn)生的熱能。【例20】 如下圖，質(zhì)量為m的小木塊A以水平初速0沖上質(zhì)量為M的足夠長、置于光滑水平面上的靜止木板B，并在板上相對板滑動s距離時處于相對靜止，A、B間的摩擦力為f。求由此產(chǎn)生的熱能?！纠?1】 如右圖所示，木板長L=10m、質(zhì)量M=1kg、靜置于光滑水平面上，木板的左端有一質(zhì)量m=1kg的小鐵塊在水平拉力F=20N的作用下從靜止開始運動到木板的右端。已知小鐵塊與木板的動摩擦因數(shù)為=0.5，求以上過程中產(chǎn)生的熱能?！纠?2】如圖7所示，繃緊的傳送帶始終保持著大小為 v4m/s

12、的速度水平勻速運動。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：（1）物塊從由A處傳送到B處的過程中,傳送帶對物體的摩擦力做功為多少？（2）該過程中,因摩擦力生成的熱是多少？（3）因為運送物體，電動機須多做多少功？【例23】如圖所示，水平傳送帶在外部機械的帶動下以速度v做勻速運動，并保持不變某時刻一個質(zhì)量為m的小物體P被扔到傳送帶上，它剛與傳送帶接觸時的初速度大小也是v，但方向與傳送帶的運動速度的方向相反經(jīng)過一段時間，P與傳送帶保持相對靜止，求在這個相對滑動過程中，摩擦力對P所做的功及生成的熱（3）作用力和反作用力做功的特點：

13、一對作用力和反作用力在同一段時間內(nèi)，可以都做正功、或者都做負功，或者一個做正功、一個做負功，或者都不做功。一對作用力和反作用力在同一段時間內(nèi)做的總功可能為正、可能為負、也可能為零。一對互為作用反作用的摩擦力做的總功可能為零（靜摩擦力）、可能為負（滑動摩擦力），但不可能為正?！纠?4】關(guān)于兩物體間的作用力和反作用力的做功情況是（ ）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 定做負功。C、作用力和反作用力可能都做負功。 D、作用力和反作用力做的功一定大小相等，且兩者代數(shù)和為零。二、功率1、關(guān)于功率的理解（求功率首先應(yīng)思考是哪個力的功率？是平均功率還是瞬時功率？公式P=Fv中

14、的v的意義?！纠?5】如圖，質(zhì)量相同的球先后沿光滑的傾角分別為=30°，60°斜面下滑，達到最低點時，重力的即時功率是否相等？（設(shè)初始高度相同） 【例26】如圖所示為測定運動員體能的一種裝置,運動員質(zhì)量為m1,繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪（不計滑輪質(zhì)量及摩擦）,下懸一質(zhì)量為m2的重物,人用力蹬傳送帶而人的重心不動,使傳送帶以速率v勻速向右運動.下面是人對傳送帶做功的四中說法,其中正確的是 A.人對傳送帶做功B.人對傳送帶不做功C.人對傳送帶做功的功率為m2gvD.人對傳送帶做功的功率為(m1+m2)gv2、關(guān)于公式“P=Fv”的討論，主要強調(diào)生活中現(xiàn)象的解釋?！纠?7】人的

15、心臟每跳一次大約輸送的血液，正常人血壓（心臟壓送血液的壓強）的平均值約為，心臟約每分鐘跳70次，據(jù)此估測心臟工作的平均功率為多大？3、“汽車啟動”和“汽車制動”的問題分析【例28】汽車從平直公路上駛上一斜坡，其牽引力逐漸增大而功率不變，則汽車的（ ）A、加速度逐漸增大 B、速度逐漸增大C、加速度先減小后增大 D、速度逐漸減小【例29】汽車發(fā)動機額定功率為60kW ，汽車質(zhì)量為5t ，汽車在水平路面行駛時，受到的阻力大小是車重的0.1倍，試求：汽車保持額定功率從靜止出發(fā)后能達到的最大速度是多少？若汽車從靜止開始，以0.5m/s2的加速度勻加速運動，則這一加速度能維持多長時間？當汽車速度為6m/s

16、時的加速度為多大？【例30】汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P快進入鬧市區(qū)時，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛下列四個圖象中，哪個正確表示了從司機減小油門開始，汽車的速度與時間的關(guān)系（ ） tvOv00.5v0tvOv00.5v0tvOv00.5v0tvOv00.5v0三、動能和動能定理1、動能的定義（與動量的區(qū)別）【例31】動量大小相等的兩個物體，其質(zhì)量之比為23，則其動能之比為 A、23 B、32C、49 D、942、應(yīng)用“動能定理”應(yīng)該注意的事項應(yīng)用“動能定理”應(yīng)該注意明確對象【例32】如圖所示，mA4kg，mB=1 kg，A與桌面間的動摩擦因

17、數(shù)=02，B與地面間的距離h=08m，A、B原來靜止，則B落到地面時的速度為_ms；B落地后，A在桌面上能繼續(xù)滑行_m遠才能靜止下來(g取10rns2；) 應(yīng)用“動能定理”應(yīng)該注意明確過程hH【例3】如圖所示，將質(zhì)量m=2kg的一塊石頭從離地面H=2m高處由靜止開始釋放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深處，不計空氣阻力，求泥對石頭的平均阻力。（g取10m/s2）【例34】如圖所示，兩人打夯，同時用與豎直方向成角的恒力F，將質(zhì)量為M的夯錘舉高H，然后松手；夯錘落地后，打入地面下h深處時停下不計空氣阻力，求地面對夯錘的平均阻力是多大? 3、應(yīng)用“動能定理”的優(yōu)越性 應(yīng)用“動能定理”解決變力的問題【例

18、35】如圖所示,質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍.它與轉(zhuǎn)軸OO相距R,物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動,當轉(zhuǎn)速增加到一定值時,物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動,在物塊由靜止到開始滑動前的這一過程中,轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為（ ） A.kmgRB.0C.2kmgRD.2kmgR應(yīng)用“動能定理”解決多過程的問題四、重力做功與重力勢能的改變 功能關(guān)系1、關(guān)于重力勢能的改變公式“Ep=mgh”的理解2、五組功能關(guān)系的應(yīng)用【例36】質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以的加速度豎直下落h的過程中，下列說法中正確的是A.物體的機械能守恒B.物體的機械能減少 C.物體的重力勢能減少D.物體克服阻力做功為F【例37】

19、如圖所示，質(zhì)量為M的小車在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的木塊放在小車的一端，受到一水平恒力F作用后，木塊由靜止開始做加速運動，設(shè)木塊與小車間的摩擦力為f，則木塊從小車一端運動到小車另一端時（）A木塊具有的動能為（F-f）·（S+L）SLB小車具有的動能為f·（S+L）C木塊克服摩擦力所做的功為f·LD這一過程中小車機械能損失了f·L五、機械能守恒定律與能量守恒1、機械能守恒的判斷定義式判斷機械能是否守恒（直接看高度與速度）【例38】在下列實例中運動的物體，不計空氣阻力，機械能不守恒的是：（ ）A、起重機吊起物體勻速上升；B、物體做平拋運動；C、圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動；D、一個輕質(zhì)彈簧上端固定，下端系一重物，重物在豎直方向