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1、优秀学习资料欢迎下载第五章机械能第一单元功和功率第 1 课时功要点一功1. 下列说法正确的是 ( ) A. 当作用力做正功时, 反作用力一定做负功B. 当作用力不做功时, 反作用力也不做功C. 作用力与反作用力的功, 一定大小相等 , 正负符号相反D. 作用力做正功 , 反作用力也可能做正功答案 D 要点二摩擦力做功的特点2. 在光滑的水平地面上有质量为M 的长平板A, 如图所示 , 平板上放一质量m的物体 B, A、B 之间动摩擦因数为. 今在物体 B 上加一水平恒力F,B 和 A 发生相对滑动 , 经过时间 t, B 未滑离木板A. 求: (1) 摩擦力对 A 所做的功 . (2) 摩擦力
2、对 B 所做的功 . (3) 若长木板 A 固定 , B 对 A 的摩擦力对A 做的功 . 答案 (1)Mmgt2)(2 (2)mmgFtmgt2)(22 (3)0 题型 1 功的正负判断【例 1】 如图所示 ,小物块 A 位于光滑的斜面上, 斜面位于光滑的水平面上, 从地面上看 , 小物块沿斜面下滑的过程中, 斜面对小物块的作用力 ( ) A. 垂直于接触面 , 做功为零B. 垂直于接触面 , 做功不为零C. 不垂直于接触面, 做功为零D. 不垂直于接触面, 做功不为零答案 B 题型 2 恒力功的计算【例 2】如图所示 , 质量为 m 的物体静止在倾角为的斜面上 , 物体与斜面间的精选学习资
3、料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载动摩擦因数为, 现使斜面水平向左匀速移动距离l.(1) 摩擦力对物体做的功为( 物体与斜面相对静止) （）A.0 B.mglcosC.- mglcossin D.mglsincos(2) 斜面对物体的弹力做的功为 ( ) A.0 B.mglsincos2C.- mglcos2 D.mglsincos(3) 重力对物体做的功 ( ) A.0 B.mglC. mgltan D.mglcos(4) 斜面对物体做的总功是多少?各力对物体所做的总功是多少? 答案 (1)C (2)D
4、 (3)A (4)0 0 题型 3 变力功的计算【例3】用铁锤将一铁钉击入木块, 设木块对铁钉的阻力与铁钉进入木块内的深度成正比. 在铁锤击打第一次后 , 能把铁钉击入木块内1 cm. 则击第二次后 , 能击入多少深度?( 设铁锤每次做功相等) 答案 0.41 cm 题型 4 传送带问题【例 4】如图所示 , 光滑弧形轨道下端与水平传送带连接, 轨道上的A 点到传送带的竖直距离及传送带到地面的距离均为h=5 m,把一物体自A 点由静止释放 , 物体与传送带间的动摩擦因数=0.2. 先让传送带不转动, 物体滑上传送带后 , 从右端 B 水平飞离 , 落在地面上的P 点, B、P 间的水平距离OP
5、 为 s=2 m;然后让传送带顺时针方向转动, 速度大小为v=5 m/s, 从同一高度释放的物体进入传送带, 一段时间后与传送带相对静止 , 从右端 B 水平飞离 .g=10 m/s2. 求: (1) 传送带转动时 , 物体落到何处 ? (2) 两种情况下 , 传送带对物体所做功之比. (3) 两种情况下 , 物体运动所用时间之差. 答案 (1)5 m (2)2532 (3)0.45 s 1. 如图所示 , 木板 OA 水平放置 , 长为l, 在 A 处放置一个质量为m 的物体 , 现绕 O 点缓缓抬高 A精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
6、-第 2 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载端, 直到当木板转动到与水平面成角时停止转动 . 这时物体受到一微小的干扰便开始缓慢地匀速下滑, 物体运动到 O 点, 在整个过程中 ( ) A. 支持力对物体做的总功为mgl sin B. 摩擦力对物体做的总功为零C.木板对物体做的总功为零D.木板对物体做的总功为正答案 AC 2. 如图所示 , 物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带, 传送带以图示方向匀速运转, 则传送带对物体做功情况可能是 ( ) A. 始终不做功B. 先做负功后做正功C.先做正功后不做功D.先做负功后不做功答案 ACD 3. 如图所示 , 定滑轮至滑块的高度为h, 已知
7、细绳的拉力为F( 恒定 ), 滑块沿水平面由A 点前进 s 至 B 点, 滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为和. 求滑块由 A 点运动到 B 点过程中 , 绳的拉力对滑块所做的功. 答案Fh(sin1sin1) 4. (2008 昌平模拟 ) 一质量为 2 kg 的物体 ( 视为质点 ) 从某一高度由静止下落, 与地面相碰后( 忽略碰撞时间 ) 又上升到最高点, 该运动过程的v- t 图象如图所示 . 如果上升和下落过程中空气阻力大小相等, 求: (1) 物体上升的最大高度. (2) 物体下落过程所受的空气阻力的大小. (3) 物体在整个运动过程中空气阻力所做的功.( 取 g=10 m
8、/s2) 答案 (1)1.5 m (2)4 N (3)-22 J 第 2 课时功 率要点一功率1. 物体在水平力F1作用下 , 在水平面上做速度为v1的匀速运动 , F1的功率为P; 若在斜向上的力F2作用下 , 在水平面上做速度为v2的匀速运动 ,F2的功率也是P, 则下列说法正确的是 ( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载A. F2可能小于F1, v1不可能小于v2B. F2可能小于F1, v1一定小于v2C. F2不可能小于F1, v1不可能小于v2D. F2不可能小于F1, v1一定
9、小于v2答案 B 要点二机车的两种启动方式2. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动, 在前 5 s 内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率, 之后保持以额定功率运动. 其vt 图象如图所示. 已知汽车的质量为m=2103kg, 汽车受到地面的阻力为车重的0.1 倍, 则以下说法不正确的是 ( ) A. 汽车在前 5 s 内的牵引力为4103 N B. 汽车在前 5 s 内的牵引力为6103 N C. 汽车的额定功率为60 kW D. 汽车的最大速度为30 m/s 答案 A 题型 1 功率的计算【例 1】如图所示 , 重物的质量为1 kg, 动滑轮质量不计, 竖直向上拉动细绳, 使重物从静止开始
10、以5 m/s2的加速度上升, 则拉力F 在 1 s 内对物体做的功为多大?拉力F在 1 s 末的瞬时功率是多大?(g取 10 m/s2)答案37.5 J 75 W题型 2 构建模型解功率问题【例2】风力发电是一种环保的电能获取方式. 图为某风力发电站外观图. 设计每台风力发电机的功率为 40 kW, 实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%,空气的密度是1.29 kg/m3, 当地水平风速约为 10 m/s, 问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求? 答案 10 m 题型 3 图景结合【例 3】某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究, 他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动
11、 , 并将小车运动的全过程记录下来, 通过处理转化为vt 图象 , 如图所示 ( 除 210 s 时间段内的图象为曲线外, 其余时间段图象均为直线). 已知小车运动的过程中,2 14 s时间段内小车的功率保持不变, 在 14 s 末停止遥控而让小车自由滑行.小车的质量为1 kg, 可认为在整个过程中精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载小车所受到的阻力大小不变. 求: (1) 小车所受到的阻力大小及02 s 时间内电动机提供的牵引力大小. (2) 小车匀速行驶阶段的功率. (3) 小车在 010 s
12、 运动过程中位移的大小. 答案 (1)1.25 N (2)2.25 W (3)19.7 m 1. 如图所示 , 手持一根长为l 的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为的匀速圆周运动 , 绳始终保持与该圆周相切, 绳的另一端系一质量为m 的木块 ,木块也在桌面上做匀速圆周运动, 不计空气阻力 ( ) A. 手对木块不做功B. 木块不受桌面的摩擦力C. 绳的拉力大小等于223rlmD. 手拉木块做功的功率等于m3r( l2+r2)/ l答案 D 2. (2009 重庆模拟 ) 一根质量为M 的直木棒 , 悬挂在 O 点, 有一只质量为m 的猴子抓着木棒 , 如图所示 . 剪断悬挂木棒的细绳,
13、 木棒开始下落, 同时猴子开始沿木棒向上爬 . 设在一段时间内木棒沿竖直方向下落, 猴子对地的高度保持不变, 忽略空气阻力,则下列的四个图中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是 ( ) 答案 B 3. 人的心脏每跳一次大约输送810-5 m3的血液 , 正常人血压 ( 可看作心脏压送血液的压强) 的平均值约为 1.5 104 Pa, 心跳约每分钟70 次, 据此估测心脏工作的平均功率为 W. 答案 1.4 4. 额定功率为80 kW的汽车 ,在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s, 汽车的质量为2.0 t.若汽车从静止开始做匀加速直线运动, 加速度大小为2 m/s2,
14、运动过程中阻力不变, 则: 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载(1) 汽车受到的恒定阻力是多大? (2)3 s末汽车的瞬时功率是多大? (3) 匀加速直线运动的时间是多长? (4) 在匀加速直线运动中, 汽车牵引力做的功是多少? 答案 (1)4103 N (2)48 KW (3)5 s (4)2105 J 1. (2007 广东 4) 机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变, 在此过程中 , 下列说法正确的是 ( ) A. 机车输出功率逐渐增大B. 机车输出功率不变C. 在任意
15、两相等的时间内, 机车动能变化相等D. 在任意两相等的时间内, 机车动量变化的大小相等答案 AD 2. 如图所示 , 质量为 m 的物体 A 静止于倾角为的斜面体 B 上, 斜面体 B 的质量为M, 现对该斜面体施加一个水平向左的推力F, 使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动的位移为l, 则在此运动过程中斜面体B 对物体 A 所做的功为 ( ) A.mMFlm B.Mgl cotC.0 D.21mglsin2答案 C 3. 起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度, 其速度图象如图所示, 则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的哪一个 ( ) 答案 B 4. 如图所示 , 一辆小车静
16、止在光滑的水平导轨上, 一小球用细绳悬挂在车上, 由图中位置无初速释放, 则小球在下摆到最低点的过程中, 下列说法正确的是 ( ) A. 绳对小球的拉力不做功精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载B. 绳对小球的拉力做正功C. 绳对小球的拉力做负功D. 小球的合力不做功答案 C 5. 以恒力推物体使它在粗糙水平面上移动一段距离, 恒力所做的功为W1, 平均功率为P1, 在末位置的瞬时功率为Pt1, 以相同的恒力推该物体使它在光滑的水平面上移动相同距离, 力所做功为W2, 平均功率为P2,在末位置的瞬
17、时功率为Pt2,则下面结论中正确的是( ) A. W1W2 B.W1=W2C. P1=P2 D.Pt22F2答案 AC 2. 如图所示 , 物体以 100 J 的初动能从斜面底端向上运动, 当它通过斜面某一点M 时,其动能减少80 J, 机械能减少32 J, 如果物体能从斜面上返回底端, 则物体在运动过程中的下列说法正确的是 ( ) A. 物体在M点的重力势能为-48 J B. 物体自M点起重力势能再增加21 J 到最高点C. 物体在整个过程中摩擦力做的功为-80 J D. 物体返回底端时的动能为30 J 答案 C 3. 有一个竖直放置的圆形轨道, 半径为R, 由左右两部分组成. 如图所示 ,
18、 右半部分 AEB 是光滑的 , 左半部分 BFA 是粗糙的 .在轨道最低点A 放一个质量为m的小球 , 并给小球一个水平向右的初速度, 使小球沿轨道恰好运动到最高点B,小球从 B 点又能沿BFA 轨道回到 A 点 , 到达 A 点时对轨道的压力为4mg. 在求小球在A 点的速度v0时, 甲同学的解法是: 由于小球恰好到达B 点, 故在 B 点小球的速度为零 ,21mv02=2mgR , 所以 : v0=2gR. 在求小球从B 点沿 BFA 回到 A 点的速度时 , 乙同学的解法是: 由于回到 A 点时对轨道的压力为4mg,故 :4 mg=mRA2v, 所以 : vA=2gR. 你同意甲、乙两
19、位同学的解法吗?如果同意请说明理由; 若不同意 , 请指出他们的错误之处, 并求出结果 . 根据题中所描绘的物理过程, 求小球由 B 经 F 回到 A 的过程中克服摩擦力所做的功. 答案不同意 . 甲同学在求v0时, 认为小球在B 点的速度为零, 这是错误的 . 在 B 点时vB有最小值 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载正确的解法是: mg =mRB2v-2 mgR =21mvB2-21mv02联立求解得v0=gR5乙同学在计算中漏掉了重力, 应为 N- mg=mRA2v将N=4mg代入
20、解得vA=gR3设摩擦力做的功为Wf, 小球从BFA 的过程中由动能定理可得2mgR +Wf=21mvA2-21mvB2联立式解得Wf=-mgR故小球从BFA 的过程中克服摩擦力做的功为Wf=mgR4. 如图所示 , 电动机带动滚轮匀速转动, 在滚轮的作用下, 将金属杆从最底端A送往倾角=30的足够长斜面上部. 滚轮中心B 与斜面底部A 的距离为L=6.5 m, 当金属杆的下端运动到B 处时 , 滚轮提起 , 与杆脱离接触. 杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部 , 与挡板相撞后 , 立即静止不动 . 此时滚轮再次压紧杆, 又将金属杆从最底端送往斜面上部, 如此周而复始. 已知滚轮边缘线速度恒
21、为v=4 m/s, 滚轮对杆的正压力N=2104 N, 滚轮与杆间的动摩擦因数为=0.35, 杆的质量为m=1103 kg, 不计杆与斜面间的摩擦, 取 g=10 m/s2. 求: (1) 在滚轮的作用下, 杆加速上升的加速度. (2) 杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离. (3) 每个周期中电动机对金属杆所做的功. (4) 杆往复运动的周期. 答案 (1)2 m/s2 (2)4 m (3)4.05104 J (4)5.225 s 1. 如图所示 , 在抗洪救灾中 , 一架直升机通过绳索, 用恒力 F 竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱 , 使其由水面开始加速上升到某一高度, 若考虑空气阻力
22、而不考虑空气浮力 , 则在此过程中, 以下说法正确的有 ( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载A. 力 F 所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B. 木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C. 力 F、重力、阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量D. 力 F 和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量答案 BCD 2. 一个小物块冲上一个固定的粗糙斜面, 经过斜面上A、B 两点 , 到达斜面上最高点后返回时 , 又通过了B、A 两点 ,如图所示 . 关于物块上滑时由A 到 B 的过程
23、和下滑时由 B 到 A 的过程 , 动能的变化量的绝对值E上和E下以及所用时间t上和 t下相比较 , 有( ) A.E上E下, t上t下C.E上E下, t上 t下答案 D 3. （2009长沙模拟）如图所示 , 一物块以6 m/s 的初速度从曲面A 点下滑 , 运动到 B 点速度仍为6 m/s. 若物体以5 m/s 的初速度仍由A 点下滑 , 则它运动到 B 点时的速度 ( ) A. 大于 5 m/s B.等于 5 m/s C. 小于 5 m/s D.条件不足 , 无法计算答案 A 4. 如图所示 , 质量为m 的物块与水平转台之间的动摩擦因数为, 物体与转动轴相距R, 物体随转台由静止开始转
24、动.当转速增加至某值时, 物块即将在转台上滑动 , 此时转台已开始匀速转动, 在这一过程中, 摩擦力对物体做的功是( ) A.0 B.2mgRC.2mgR D.mgR /2 答案 D 5. 如图所示 , DO 是水平面 , AB 是斜面 , 初速度为v0的物体从D 点出发沿 DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零. 如果斜面改为AC , 让该物体从D 点出发沿DCA滑动到 A 点且速度刚好为零. 已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零, 则物体具有的初速度 ( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 38 页优秀学习
25、资料欢迎下载A. 大于v0 B.等于v0 C.小于v0 D.取决于斜面的倾斜角答案 B 6. 在平直公路上 , 汽车由静止做匀加速运动, 当速度到达vm后立即关闭发动机直至静止 , v- t 图象如图所示, 设汽车的牵引力为F, 摩擦力为f, 全过程中牵引力 F 做功为 W1, 摩擦力 f 对物体做的功为W2, 则 ( ) A.31fF B.1121WW C.14fF D.3121WW答案 BC 7. 如图所示 , 绘出了轮胎与地面间的动摩擦因数分别为1和2时, 紧急刹车时的刹车痕迹 ( 即刹车距离s) 与刹车前车速v的关系曲线 , 则1和2的大小关系为 ( ) A.12 D.条件不足 , 不
26、能比较答案 C 8. (2007 全国 16) 假定地球、月球都静止不动, 用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭. 用 W 表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引 力 做 的 功 , 用Ek表 示 探 测 器 脱 离 火 箭 时 的 动 能 , 若 不 计 空 气 阻 力 , 则( ) A. Ek必须大于或等于W, 探测器才能到达月球B. Ek小于 W, 探测器也可能到达月球C. Ek=21W, 探测器一定能到达月球D. Ek=21W, 探测器一定不能到达月球答案 BD 9. 如图所示 , 电梯质量为M, 地板上放置一质量为m 的物体 . 钢索拉
27、电梯由静止开始向上加速运动, 当上升高度为H 时, 速度达到v, 则 ( ) A. 地板对物体的支持力做的功等于21mv2B. 地板对物体的支持力做的功等于mgHC. 钢索的拉力做的功等于21Mv2+MgHD. 合力对电梯M 做的功等于21Mv2答案 D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载10. 静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块, 在水平拉力F 作用下 , 沿 x 轴方向运动 ,拉力 F 随物块所在位置坐标x 的变化关系如图所示, 图线为半圆. 则小物块运动到x0处时的动能为 ( ) A.
28、0 B. 21Fmx0 C.4Fmx0 D.4x02答案 C 11. 某同学做拍打篮球的游戏, 篮球在球心距地面高h1=0.9 m 范围内做竖直方向的往复运动 ( 如图所示 ). 在最高点时手开始击打篮球, 手与球作用的过程中,球心下降了h2=0.05 m,球从落地到反弹与地面作用的时间t=0.1 s, 反弹速度v2的大小是刚触地时速度v1大小的54, 且反弹后恰好到达最高点. 已知篮球的质量m=0.5 kg,半径 R=0.1 m. 且手对球和地面对球的作用力均可视为恒力( 忽略空气阻力, g 取 10 m/s2). 求 : (1) 球反弹的速度v2的大小 . (2) 地面对球的弹力F 的大小
29、 . (3) 每次拍球时 , 手对球所做的功W. 答案 (1)4 m/s (2)50 N (3)2.25 J 12. （2009柳州模拟） 如图所示 ,光滑水平面AB 与竖直面内的半圆形导轨在B 点衔接 , 导轨半径为R, 一个质量为m 的静止物块在A 处压缩弹簧 , 在弹力的作用下获得某一向右速度, 当它经过B 点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7 倍, 之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C 点. 求: (1) 弹簧对物体的弹力做的功. (2) 物块从 B 至 C 克服阻力做的功. (3) 物块离开 C 点后落回水平面时动能的大小. 答案 (1)3mgR (2)0.5 mgR (3)2.5
30、 mgR13. 有一辆可自动变速的汽车, 总质量为1 000 kg,行驶中 , 该车速度在14 m/s 至 20 m/s 范围内可保持恒定功率20 kW 不变 . 一位同学坐在驾驶员旁观察车内里程表和速度表, 记录了该车在位移精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载120 m 至 400 m 范围内做直线运动时的一组数据如下: s/m 120 160 200 240 280 320 360 400 v/ms-114.5 16.5 18.0 19.0 19.7 20.0 20.0 20.0 根据上面的
31、数据回答下列问题.( 设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变) (1) 估算该汽车受到的阻力为多大? (2) 在位移 120 m 至 320 m 过程中牵引力所做的功约为多大? (3) 在位移 120 m 至 320 m 过程中所花的时间是多少? 答案 (1)103 N (2)2.95 105 J (3)14.75 s 第三单元机械能守恒定律第 5 课时机械能守恒定律及其应用要点一势能1. 如图所示 , 质量为 m 的小球 , 从离桌面 H 高处由静止下落, 桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面, 那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是 ( ) A. mgh 减少 mg ( H
32、- h) B.mgh 增加 mg( H+h) C.- mgh 增加 mg ( H- h) D.-mgh 减少 mg( H+h) 答案 D 要点二机械能守恒定律2. 如图所示 , 细绳跨过定滑轮悬挂两物体M 和 m, 且 Mm, 不计摩擦 , 系统由静止开始运动过程中 ( ) A. M、 m 各自的机械能分别守恒B. M 减少的机械能等于m 增加的机械能C. M 减少的重力势能等于m 增加的重力势能D. M 和 m 组成的系统机械能守恒答案 BD 题型 1 单个物体的机械能守恒问题【例 1】一个质量m=0.20 kg的小球系于轻质弹簧的一端, 且套在光滑竖立的圆环精选学习资料 - - - - -
33、 - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载上 , 弹簧的另一端固定于环的最高点A, 环的半径R=0.5 m, 弹簧的原长L0=0.50 m, 如图所示 . 若小球从图中所示位置B 点由静止开始滑动到最低点C 时, 弹簧的弹性势能Ep= 0.60 J.(g=10 m/s2). 求: (1) 小球到 C 点时的速度vC的大小 . (2) 若弹簧的劲度系数为4.8 N/m, 小球在 C 点时对环的作用力的大小和方向. 答案 (1)3 m/s (2)3.2 N,方向向下题型 2 系统的机械能守恒问题【例 2】如图所示 , 一固定的楔形木块,
34、 其斜面的倾角=30, 另一边与地面垂直, 顶上有一定滑轮. 一柔软的细线跨过定滑轮, 两端分别与物块A、B 连接 , A 的质量为 4m, B 的质量为m,开始时将B 按在地面上不动, 然后放开手 , 让 A 沿斜面下滑而B 上升 . 物块A 与斜面间无摩擦. 设当 A 沿斜面下滑距离s 后, 细绳突然断了 , 求物块 B 上升的最大距离H. 答案 1.2s题型 3 情景建模【例3】如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置, 滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成: 水平直轨AB, 半径分别为R1=1.0 m 和 R2=3.0 m的弧形轨道 , 倾斜直轨CD 长为 L=6 m, AB、CD 与两圆
35、形轨道相切, 其中倾斜直轨CD 部分表面粗糙, 动摩擦因数为61, 其余各部分表面光滑 . 一质量为m=2 kg 的滑环 ( 套在滑轨上 ), 从 AB 的中点E 处以v0=10 m/s的初速度水平向右运动 . 已知=37( g 取 10 m/s2) 求: (1) 滑环第一次通过O2的最低点F 处时对轨道的压力. (2) 滑环通过 O1最高点 A 的次数 . (3) 滑环克服摩擦力做功所通过的总路程. 答案 (1)3500 N (2)6次 (3)78 m 1. 下列几种情况 , 系统的机械能守恒的是 ( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
36、 -第 20 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载A. 图(a) 中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动B. 图(b) 中运动员在蹦床上越跳越高C. 图(c) 中小车上放一木块, 小车的左侧有弹簧与墙壁相连. 小车在左右振动时, 木块相对于小车无滑动 ( 车轮与地面摩擦不计) D. 图(c) 中如果小车振动时, 木块相对小车有滑动答案 AC 2. （2009黄冈模拟）半径为 R 的圆桶固定在小车上, 有一光滑小球静止在圆桶的最低点 , 如图所示 . 小车以速度v向右匀速运动 . 当小车遇到障碍物突然停止, 小球在圆桶中上升的高度可能为（）A. 等于g22v B.大于g22v C.小于g22v
37、D.等于 2R答案 ACD 3. 长为 L 的轻绳一端固定在O 点,另一端拴一个小球, 把绳拉成水平伸直, 由静止释放小球 , 绳转过角时 ,碰到 A 点的固定长钉,小球将以A 为圆心继续在竖直平面内做圆周运动, 如图所示 , 求若要使小球能经过最高点B, OA 之间的距离d 应满足的条件 . 答案dsin233L4. 如图所示 , 半径为 R 的 1/4 圆弧支架竖直放置, 支架底 AB 离地的距离为2R,圆弧边缘C 处有一小定滑轮,一轻绳两端系着质量分别为m1与 m2的物体 ,挂在定滑轮两边, 且 m1m2, 开始时 m1、m2均静止 , m1、 m2可视为质点 , 不计一切摩擦 . (1
38、) 求 m1经过圆弧最低点A 时的速度 . (2) 若 m1到最低点时绳突然断开, 求 m1落地点离A 点水平距离 . (3) 为使 m1能到达 A 点, m1与 m2之间必须满足什么关系? 答案 (1)21212)2(2mmgRmm（2）21212)2(4mmmmR (3)m122m精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载第 6 课时功能关系能的转化和守恒定律要点一功能关系1. 从地面竖直上抛一个质量为m 的小球 , 小球上升的最大高度为H. 设上升过程中空气阻力F阻恒定 .则对于小球的整个上升过
39、程, 下列说法中错误的是 ( ) A. 小球动能减少了mgHB. 小球机械能减少了F阻HC. 小球重力势能增加了mgHD. 小球的加速度大于重力加速度g答案 A 要点二能的转化和守恒定律的内容2. 某海湾共占面积1.0 107 m2,涨潮时平均水深20 m, 此时关上水坝闸门, 可使水位保持 20 m 不变 . 退潮时 , 坝外水位降至18 m 并保持不变 , 如图所示 . 假如利用此水坝建设水电站, 且重力势能变为电能的效率是10%,每天有两次涨潮, 问该电站一天最多能发出多少电能?(g 取 10 m/s2, 不计发电机的能量损失) 答案 4 1010 J 题型 1 功能关系的应用【例 1】
40、如图所示 , 一物体质量m=2 kg. 在倾角为=37的斜面上的A 点以初速度v0=3 m/s 下滑 , A 点距弹簧上端B 的距离 AB=4 m. 当物体到达B 后将弹簧压缩到C 点, 最大压缩量BC=0.2 m, 然后物体又被弹簧弹上去, 弹到的最高位置为D 点, D点距 A 点 AD =3 m. 挡板及弹簧质量不计, g 取 10 m/s2. 求 : (1) 物体与斜面间的动摩擦因数. (2) 弹簧的最大弹性势能Epm. 答案 (1)0.52 (2)24.4 J 题型 2 能的转化与守恒定律的应用【例 2】在工厂的流水线上安装有水平传送带,用水平传送带传送工件, 可大大提高工作效率. 如
41、图所示 , 水平传送带以恒定速率v=2 m/s, 运送质量为 m=0.5 kg 的工件 , 工件都是以v0=1 m/s 的初速度从A 位置滑上传精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载送带 . 工件与传送带之间的动摩擦因数为=0.2, 每当前一个工件在传送带上停止相对滑动后, 后一个工件立即滑上传送带. 取 g=10 m/s2. 求: (1) 传送带摩擦力对每个工件做的功. (2) 每个工件与传送带之间因摩擦而产生的热量. (3) 传送每个工件电动机做的功. 答案 (1)0.75 J (2)0.25
42、 J (3)1 J 题型 3 生活物理【例 3】飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带, 传送带的总质量为 M, 其俯视图如图所示. 现开启电动机 , 传送带达到稳定运行的速度v后 ,将行李依次轻轻放到传送带上. 若有 n 件质量均为m 的行李需通过传送带运送给旅客 . 假设在转弯处行李与传送带无相对滑动, 忽略皮带轮、 电动机损失的能量. 求从电动机开启 , 到运送完行李需要消耗的电能为多少? 答案21Mv2+nmv21. 如图所示 , A、B 两球质量相等 , A 球用不能伸长的轻绳系于O 点, B 球用轻弹簧系于O点 , O 与 O点在同一水平面上. 分别将A、B 球拉到与悬点等
43、高处 , 使绳和轻弹簧均处于水平, 弹簧处于自然状态, 将两球分别由静止开始释放, 当两球达到各自悬点的正下方时两球恰好仍处在同一水平面上, 则 ( ) A. 两球到达各自悬点的正下方时, 两球动能相等B. 两球到达各自悬点的正下方时,A球动能较大C. 两球到达各自悬点的正下方时,B球动能较大D. 两球到达各自悬点的正下方时,A球损失的重力势能较多答案 B 2. 两个底面积都是S 的圆筒 , 放在同一水平面上, 桶内装水 , 水面高度分别为h1和 h2,如图所示 .已知水的密度为. 现把连接两桶的阀门打开, 最后两桶水面高度相等 , 则这过程中重力所做的功等于 ( ) A.21gS( h1-
44、h2)2 B.gS( h1- h2)2C.41gS( h1- h2)2 D.gSh22答案 C 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载3. 推行节水工程的转动喷水“龙头”如图所示, “龙头”距地面h, 可将水水平喷出 , 其喷灌半径可达10h. 每分钟喷水的质量为m,所用的水从地下H 深的井里抽取 , 设水以相同的速率喷出, 水泵效率为, 不计空气阻力. 试求 : (1) 水从喷水“龙头”喷出的初速度. (2) 水泵每分钟对水做的功. (3) 带动水泵的电动机的最小输出功率. 答案 (1)gh25
45、 (2)mg(26 h+H) (3)60)26(Hhmg4. 如图所示 , 轻且不可伸长的线悬挂质量为500 g 的圆柱体 , 圆柱体又套在可沿水平方向移动的框架内, 框架槽沿竖直方向, 质量为200 g, 自悬线静止于竖直位置开始, 框架在水平恒力F=20.0 N的作用下移至图中位置. 线长L=20.0 cm, 不计一切摩擦, 求圆柱体在此瞬时位置的速度.( 取 g=10 m/s2) 答案 2.40 m/s 1. 下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动, 其中图 A、B、C 中斜面是光滑的, 图 D 中的斜面是粗糙的 , 图 A、B 中的 F 为木块所受的外力, 方向如图中箭头所示,图
46、 A、B、D 中的木块向下运动 , 图 C中的木块向上运动. 在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( ) 答案 C 2. 在一种叫做 “蹦极跳” 的运动中 , 质量为m的游戏者身系一根长为L、 弹性优良的轻质柔软橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5 L 时到达最低点 , 若在下落过程中不计空气阻力, 则从橡皮绳开始拉紧,到游戏者到达最低点的过程中, 以下说法错误的是 ( ) A. 速度先增大后减小 B.加速度先减小后增大C. 动能增加了mgL D.重力势能减少了21mgL答案 C 3. (2009 济宁统考 ) 一块质量为m的木块放在地面上, 用一根弹簧连着木块, 如图所示 ,用恒力 F 拉
47、弹簧 , 使木块离开地面, 如果力 F 的作用点向上移动的距离为h, 则( ) A. 木块的重力势能增加了mgh B.木块的机械能增加了Fh精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载C. 拉力所做的功为Fh D.木块的动能增加了Fh答案 C 4. 如图所示 , 质量为 M、长度为l 的小车静止在光滑的水平面上. 质量为 m 的小物块 ( 可视为质点 ) 放在小车的最左端. 现用一水平恒力F 作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动. 物块和小车之间的摩擦力为f. 物块滑到小车的最右端时, 小车
48、运动的距离为s. 在这个过程中,以下结论正确的是 ( ) A. 物块到达小车最右端时具有的动能为( F- f)( l+s) B. 物块到达小车最右端时, 小车具有的动能为fsC. 物块克服摩擦力所做的功为f(l+s) D. 物块和小车增加的机械能为Fs答案 ABC 5. 一物体获得一竖直向上的初速度从某点开始向上运动, 运动过程中加速度的方向始终竖直向下, 大小为 4 m/s2, 则正确的说法是( g 取 10 m/s2) ( ) A. 上升的过程中物体的机械能不断增加, 重力势能增加B. 下降的过程中物体的机械能不断增加, 重力势能减小C. 整个过程中物体的机械能不变D. 物体下落回到抛出点
49、时的机械能和抛出时的机械能相等答案 AD 6. 一物块从如图所示的弧形轨道上的A 点由静止开始滑下, 由于轨道不光滑, 它仅能滑到 B 点. 由 B 点返回后 ,仅能滑到C 点, 已知 A、B 高度差为 h1, B、C 高度差为h2, 则下列关系正确的是 ( ) A. h1=h2 B.h1h2 D.h1、 h2大小关系不确定答案 C 7. (2009 重庆模拟 ) 将一物体从地面竖直上抛, 设物体做上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定,物体在地面时的重力势能为零, 则物体从抛出到落回原地的过程中, 物体的机械能E 与物体距地面高度 h 的关系正确的是 ( ) 精选学习资料 - - - - -
50、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 38 页优秀学习资料欢迎下载答案A 8. 半径为 R 的四分之一竖直圆弧轨道, 与粗糙的水平面相连, 如图所示 . 有一个质量为 m 的均匀细直杆搭放在圆弧两端, 若释放细杆 , 它将开始下滑, 并且最后停在水平面上 . 在上述过程中 ( ) A. 杆克服摩擦力所做的功为mgR B.杆克服摩擦力所做的功为21mgRC. 重力所做的功为mgR D.外力做的总功为21mgR答案 B 9. （ 2009兰州一中月考）一颗速度较大的子弹, 水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块. 设木块对子弹的阻力恒定不变, 若增大子弹的入射速度