高中物理-動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒專題復(fù)習(xí)

專題七動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒【考綱要求】?jī)?nèi)容要求說(shuō)明功和功率Ⅱ重力勢(shì)能Ⅱ彈性勢(shì)能Ⅰ彈性勢(shì)能的表達(dá)式不作要求恒力做功與物體動(dòng)能變更的關(guān)系(試驗(yàn)探究)Ⅱ動(dòng)能動(dòng)能定理Ⅱ機(jī)械能守恒及其應(yīng)用Ⅱ驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(試驗(yàn)探究)Ⅱ能源和能量耗散Ⅰ【重點(diǎn)學(xué)問(wèn)梳理】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(chē)啟動(dòng)的兩種方式2.機(jī)械能（1）動(dòng)能的表達(dá)式（2）動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系式（3）重力勢(shì)能的表達(dá)式（4）彈性勢(shì)能的概念3.功和能的關(guān)系（1）功能關(guān)系（2）重力做功與重力勢(shì)能變更的關(guān)系（3）彈力做功與彈性勢(shì)能變更的關(guān)系（4）合外力做功與動(dòng)能變更的關(guān)系(動(dòng)能定理)(5)除重力彈力外其他力做功與機(jī)械能變更的關(guān)系(6)滑動(dòng)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(dòng)能定理時(shí)的過(guò)程選取問(wèn)題hHhH圖4-1處理,解題時(shí)可敏捷處理,通常用整段法解題往往比較簡(jiǎn)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,求沙子對(duì)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(cè)得停止處對(duì)起先運(yùn)動(dòng)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(duì)物體的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．求動(dòng)摩擦因數(shù)μ．圖4-2題型二:運(yùn)用動(dòng)能定理求解變力做功問(wèn)題解決這類問(wèn)題須要留意:恒力做功可用功的定義式干脆求解,變力做功可借助動(dòng)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(zhǎng)度也是R.一質(zhì)量為m的物體,與兩個(gè)軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為圖4-3ACBA.μmgR/2B.mgR/2C.mgRD.(1-μ)mgR［變式訓(xùn)練2］質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)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(guò)程中F做的功為（）圖4-4A.FLsinθB.mgLcosθ圖4-4C.mgL（1－cosθ）D.FLtanθ題型三:動(dòng)能定理與圖象的結(jié)合問(wèn)題F/NF/Nx/mx0OFmxF?Ox0［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(dòng)，拉力F隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變更關(guān)系如圖4-5所示，圖線為半圓．則小物塊運(yùn)動(dòng)到x0處時(shí)的動(dòng)能為()A．0 B．C．D．圖4-6［變式訓(xùn)練3］在平直馬路上，汽車(chē)由靜止起先作勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到vm后馬上關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直到停止，v-t圖像如圖4-6所示。設(shè)汽車(chē)的牽引力為F，摩擦力為f，全過(guò)程中牽引力做功W1，克服摩擦力做功W2，則()圖4-6A．F：f=1：3B．F：f=4：1C．W1：W2=1：1D．W1：W2=l：3K題型四:機(jī)械能守恒定律的敏捷運(yùn)用K解決這類問(wèn)題須要留意:敏捷運(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(dòng)能增加量等于勢(shì)能削減量,3.一個(gè)物體機(jī)械能增加量等于另一個(gè)物體機(jī)械能削減量.后兩種方法不須要選取零勢(shì)能面.圖4-7［例4］如圖4-7所示，粗細(xì)勻稱的U形管內(nèi)裝有總長(zhǎng)為4L的水。起先時(shí)閥門(mén)K閉合，左右支管內(nèi)水面高度差為L(zhǎng)。打開(kāi)閥門(mén)K圖4-7【實(shí)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(dòng)摩擦因數(shù)μ=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)由靜止起先向左移動(dòng)10cm，這時(shí)彈簧具有彈性勢(shì)能EP=1.0J，物體處于靜止?fàn)顟B(tài).若取g=10m/s2，則撤去外力FPmOA．物體向右滑動(dòng)的距離可以達(dá)到12.5B．物體向右滑動(dòng)的距離肯定小于12.5圖4-9C．物體回到O點(diǎn)時(shí)速度最大圖4-9D．物體到達(dá)最右端時(shí)動(dòng)能為0，系統(tǒng)機(jī)械能不為02.一輛汽車(chē)在水平路面上原來(lái)做勻速運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起先，牽引力F和阻力f隨時(shí)間t的變更規(guī)律如圖4-10a所示。則從圖中的t1到t2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)牽引力的功率P隨時(shí)間t變更的關(guān)系圖線應(yīng)為圖4-10b中的（）圖4-10b圖4-10a圖4-10b圖4-10a圖4-11h/23.如圖4-11所示,粗細(xì)勻稱、全長(zhǎng)為h的鐵鏈,對(duì)稱地掛在輕小光滑的定滑輪上.受到微小擾動(dòng)后,鐵鏈從靜止起先運(yùn)動(dòng),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h2h1圖4-12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ρ,現(xiàn)把連接兩桶閥門(mén)打開(kāi),最終兩桶水面高度相等,則在這過(guò)程中重力做的功等于()A.ρgS(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a→babc圖4-13A.小球和彈簧總機(jī)械能守恒B.小球的重力勢(shì)能隨時(shí)間勻稱削減C.小球在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大D.到c點(diǎn)時(shí)小球重力勢(shì)能的削減量等于彈簧彈性勢(shì)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，將重物圖4-14從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)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(guò)程中()A．彈簧與重物的總機(jī)械能守恒B．彈簧的彈性勢(shì)能增加C．重物的機(jī)械能不變D．重物的機(jī)械能增加αFv07.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(guò)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(dòng)，物體由靜止起先運(yùn)動(dòng)到繩與水平方向夾角=45αFv0圖4-15A．mv02B．mv02C．mv02D．mv02圖4-15圖4-168．如圖4-16所示，一物體以肯定的速度沿水平面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)，摩擦力做功W1；若該物體從A′沿兩斜面滑到B′，摩擦力做的總功為W圖4-16A.W1=W2B.W1＞W(wǎng)2C.W1＜W2D.不能確定W1、W2大小關(guān)系9．有一斜軌道AB與同材料的l／4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(dòng)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?qǐng)D4-17氣阻力）()A．RB．2R圖4-18C．在0與R之間D．在R與2R之間圖4-1810．一根木棒沿水平桌面從A運(yùn)動(dòng)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(duì)桌面的摩擦力和桌面對(duì)棒的摩擦力做的功各為（）A．－fs，－fsB．fs，－fsC．0，－fsD．－fs，011．將一物體從地面豎直上拋，物體上拋運(yùn)動(dòng)過(guò)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(shì)能為零，則物體從拋出到落回原地的過(guò)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4-19圖4-19ABO圖4-2012.如圖4-20所示，質(zhì)量分別為2mABO圖4-20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(dòng)軸。AO、BO的長(zhǎng)分別為2L和L。起先時(shí)直角尺的AO平位置而B(niǎo)在O的正下方。讓該系統(tǒng)由靜止起先自由轉(zhuǎn)動(dòng)，求：⑴當(dāng)A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，A小球的速度大小為；⑵B球能上升的最大高度為；⑶起先轉(zhuǎn)動(dòng)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圖4-21塊,木塊邊長(zhǎng)為a,密度為水的1/2,質(zhì)量為m.起先時(shí),木塊靜止,有一半沒(méi)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(méi)入水中到停在池底的過(guò)程中,池水勢(shì)能的變更量為.(2)從起先到木塊剛好完全沒(méi)入水的過(guò)程中,力F所做的功為.θF圖4-22(c)圖4-22(a)力傳感器圖4-22(b)43.12θF圖4-22(c)圖4-22(a)力傳感器圖4-22(b)43.12F/NFf/N0214812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(zhǎng)木板間的動(dòng)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的加速度從靜止起先做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，如圖4-22c（3）在（2）中力作用2s后撤去拉力F，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)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(dòng)摩擦因素為μ（μ＜tg37H370370（2）小球經(jīng)驗(yàn)多長(zhǎng)路程才能處于平衡狀態(tài)？圖4-23圖4-23BFA16.如圖4-24所示，一勁度系數(shù)為BFA兩個(gè)質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B。起先時(shí)物體A