《功能》综合应用(答案版)

图 2 2015高一下物理课后巩固训练 功能综合应用 班级： 姓名： 座号： 第 1部分 典例 分析 例 1、 如图 1所示，质量 m=2光滑斜面的顶端 0=5m/ 点时的速度为零，已知从 的竖直高度 h=5m，求弹簧的弹力对物体所做的功。 解析： 解析： 弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，且弹力做的功的数值与弹性势能的增加量相等。由于斜面光滑故机械能守恒，取 ： 22 g h E 弹代入数得： 1 2 5 ( )弹。 说明：此题也可以直接用动能定理求弹力做功，对木快整个过程运用动能定理，0弹 1 2 5 ( )W m g h J 弹 方法点拨： 1、求功的方法： （ 1） W = Fs (定义式，常用于恒力的功的计算） （ 2） W 合 = （ 动能定理 ，常用于求变力功） （ 3） W= （用功率 功） （ 4）图像法： ,面积 =功 2、 动能定理 应用：同一性 F、 S、 一参照系（地面） 例 2、 如图 2所示，质量为 着又在一个与斜轨道相连的竖直的光华圆环内侧运动， 小球到达环顶端而不离开的临界条件 ，阻力不计，求：小球至少应从多高的地方滑下，才能达到圆环顶端而不离开圆环。 解析 ：小球在下滑的过程中机械能守 恒，设地面为零势能面，小球下落的高度为 h，小球能到达环顶端市的速度最小为 h A B D 球在开始的机械能为 E1=球在环顶端的机械能为 221 212 根据机械能守恒 2 整理得： h=小球至少从离底端 方法点拨： 机械能守恒定律 1、守恒 条件：系统只有内部的重力、 弹簧的弹力 做功。 2、 例 3、 如图所示，质量 m=5达地面恰能沿凹陷于地面的半圆 形槽壁运动，半圆槽半径 R=球到达槽最低点时速率为 10m/s，并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出 ，如此反复几次，设摩擦力恒定不变，小球与槽壁相碰时机械能不损失，求： （ 1）小球第一次离槽上升的高度 h； （ 2）小球最多能飞出槽外的次数（取 g=10m/ 解：（ 1）小球从高处至槽口时，由于只有重力做功；由槽口至槽底端重力、摩擦力都做功。由于对称性，圆槽右半部分摩擦力的功与左半部分摩擦力的功相等。 小球落至槽底部的整个过程中，由动能定理得 解得 J 由对称性知小球从槽底到槽左端口克服摩擦力做功也为 J，则小球第一次离槽上升的高度 h，由 得 2）设小球飞出槽外 n 次，则由动能定理得 即小球最多能飞出槽外 6 次。 方法点拨： 能量守恒定律（功能关系解题） 1、 功是能量转化的量度 （ 1） 重力 势能：重力做了多少正 功 （负功）， 重力 势能减少（增加）多少 （ 2）弹性势能： 弹簧弹力 做了多少正 功 （负功）， 弹性势能 减少（增加）多少 （ 3） 动能 ： 合外 力做了多少正 功 （负功）， 动 能 增加 （ 减少 ）多少 （ 4） 内 能： 滑动摩擦力做功产生内能。 （ S 相 为相对路程） 2、表达式： 2+第 2部分 巩 固习题 1、 如图所示，质量m 的物体从轨道上的 A 点由静止下滑，轨道 弯曲的，且A 点高出 B 点 h m08.。物体到达 B 点时的速度为2m s/，求物体在该过程中克服摩擦力所 做的功。 解析： 物体由 的过程中共受到三个 力作用：重力 G、支持力于轨道是弯曲的，支持力和摩擦力均为变力。但支持力时 刻垂直于速度方向，故支持力不做功，因而该过程中只有重力和摩擦力做功。 由动能定理W ，其中 W W WE mv 12 122 2所以m g h W 12 2代入数据解得W 5 如图所示，光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切 =小球停放A B h 在光滑水平轨道上，现给小球一个 m/：小球从 C 点抛出时的速度（ . 【解析】 由于轨道光滑，只有 重力做功，小球运动时机械能守恒 . 即 解得 3m/s 即小球以 3m/点水平 抛出 . 3、 如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方 球从静止开始下落，在 C 位置小球所受弹力大小等于重力，在 球下降阶段下列说法中正确的是： A在 B在 C从 A D从 A 解析：小球动能的增加用合外力做功来量度， A 小球做正功，使动能增加； C D 小球受的合力一直向上 ，对小球做负功，使动能减小，所以 B 正确。从 A C 小球重力势能的减少等于小球动能的增加和弹性势能之和，所以 C 正确。 A、 力做的正功等于弹力做的负功，所以 B、 C、 D。 4、 质量为 m 的物体在竖直向上的恒力 F 作用下减速上升了 H，在这个过程中，下列说法中正确的有 H H 【解析】 根据题意可画草图如图 5示 ,由势能理可知 由动能定理 可 知 由机械能定理可知 由机械能定理可知机械能增加 ,故 正确答案是 A、 C. 【答案】 、 如图所示， 两个对称斜面，其上部都足够长，下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为 1200，半径 R=个物体在离弧底 h=初速度 m/物体与两斜面的动摩擦因数均为 =0 物体在两斜面上（不包括圆弧部分）一共能走多少路程？（ g=10m/ B D C A 解析：由于滑块