山东省聊城市第四中学高考物理专题复习 机械能学案.doc

第五章 机械能及其守恒定律【知识网络】【知识要点精讲】一、功功是力的空间积累效应。它和位移相对应（也和时间相对应）。计算功的方法有两种：1、按照定义求功。即：w=fscos。功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。2、用动能定理w=ek或功能关系求功。当f为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法求功。二、 应用动能定理解题的步骤（1）确定研究对象和研究过程。（2）对研究对象进行受力分析。（研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析。（3）写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。（4）写出物体的初、末动能。 （5）按照动能定理列式求解。三、机械能守恒定律1机械能守恒定律的表述：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。2对机械能守恒定律的理解：（1）机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。（2）当研究对象（除地球以外）只有一个物体时，往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒；当研究对象（除地球以外）由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒。（3）“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在该过程中，物体可以受其它力的作用，只要这些力不做功，或所做功的代数和为零，就可以认为是“只有重力做功”。3.机械能守恒定律的各种表达形式（1），即；（2）； 五.功能关系物体动能的变化量由外力做的总功来量度：w外=ek，这就是动能定理。物体重力势能的变化量由重力做的功来量度：wg= -ep，这就是势能定理。物体机械能的变化量由重力以外的其他力做的功来量度：w其它=e机。【例证题】1.（功的概念）如图所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在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。2.（汽车的功率）卡车在平直公路上从静止开始加速行驶，经时间t前进距离s，速度达到最大值vm。设此过程中发动机功率恒为p，卡车所受阻力为f，则这段时间内，发动机所做的功为（ ）apt bfs cpt+fs dfvmt3（功和功率的概念）同一恒力按同样方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时，恒力的功和平均功率分别为、和、，则二者的关系是（ ）a、 b、c、 d、4(物体对物体做功)如图所示，质量为m的物块，始终固定在倾角为的斜面上，下面说法中正确的是( )m若斜面向左匀速移动距离s，斜面对物块没有做功若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgs若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物块做功mas若斜面向下以加速度a移动距离s，斜面对物块做功m（g+a）sabcd5. 如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在f作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（ ）（g取10m/s2）a 物体加速度大小为2 m/s2 b f的大小为21nc 4s末f的功率大小为42w d 4s内f做功的平均功率为42wlsls6.(子弹打木块问题).如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动.已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离l，子弹进入木块的深度为s.若木块对子弹的阻力ff视为恒定，则下列关系式中正确的是a.ffl=mv2 b.ff s=mv2c.ff s=mv02（mm）v2 d.ff（ls）=mv02mv27.(机械能守恒定律).将一物体以速度v从地面竖直上抛，当物体运动到某高度时，他的动能恰为重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为a.v2/g b.v2/2g c.v2/3g d.v2/4g8.(功能关系) 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a.物体的重力势能增加了mgh b.物体的动能减少了fhc.物体的机械能增加了fh d.物体重力势能的增加小于动能的减少二计算题9. 如图所示，质量为m的小球用长l的细线悬挂而静止在竖直位置。在下列三种情况下，分别用水平拉力f将小球拉到细线与竖直方向成角的位置。在此过程中，拉力f做的功各是多少？lmf用f缓慢地拉；f为恒力；若f为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。10. 质量为m、额定功率为p的汽车在平直公路上行驶。若汽车行驶时所受阻力大小不变，并以额定功率行驶，汽车最大速度为v1，当汽车以速率v2（v2v1）行驶时，它的加速度是多少？11.将小球以初速度v0竖直上抛，在不计空气阻力的理想状况下，小球将上升到某一最大高度。由于有空气阻力，小球实际上升的最大高度只有该理想高度的80%。设空气阻力大小恒定，求小球落回抛出点时的速度大小v。12.总质量为m的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶l的距离，于是立即关闭油门，除去牵引力。设运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的。当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少？例证题参考答案一. 选择题1.b 2.ad 3.b 4.a 5.c 6.acd 7.c 8.ac 二. 计算题9. 解析：若用f缓慢地拉，则显然f为变力，只能用动能定理求解。f做的功等于该过程克服重力做的功。w=若f为恒力，则可以直接按定义求功。w=若f为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零，那么按定义直接求功和按动能定理求功都是正确的。w= 或w=。10. 解：速度最大时，牵引力最小，在数值上等于阻力。所以，以速率v2运动时，由牛顿第二定律有： f-f=ma其中， 得 11. vv /fggf解：有空气阻力和无空气阻力两种情况下分别在上升过程对小球用动能定理： 和，可得h=v02/2g，再以小球为对象，在有空气阻力的情况下对上升和下落的全过程用动能定理。全过程重力做的功为零，所以有：，解得点评：从本题可以看出：根据题意灵活地选取研究过程可以使问题变得简单。有