笃学教育高三物理复习《机械能》.docx

笃学教育高三物理复习机械能二.典型例题分析（1）判断力对物体是否做功F例题一：在斜面上放置一质量为m的物体，用力F推斜面在水平面内匀速运动，则m受到的各力对m做功分析？1.下面列举的哪几种情况下所做的功是零（ ）A卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功B平抛运动中，重力对物体做的功C举重运动员，扛着杠铃在头上的上方停留10s，运动员对杠铃做的功D木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功BAO2.如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的重力势能增加了2J。用FN表示物块受到的支持力，用Ff表示物块受到的静摩擦力。在这一过程中，以下判断正确的是（ ）AFN和Ff对物块都不做功BFN对物块做功为2J，Ff对物块不做功CFN对物块不做功，Ff对物块做功为2JDFN和Ff对物块所做的总功为4J例题二：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；FB垂直于接触面，做功不为零；C不垂直于接触面，做功不为零；D不垂于接触面，做功不为零。（2）特殊力做功的计算例题三：质量为M的均匀木板长为L在最低点施加力F，使木板由竖直方向转动时，F和板的重力所做的功为多少？图（a）图（b）2如图（a）所示，一根质量为M的链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半挂在桌边，将链条由静止释放，链条刚离开桌面时的速度为v1。然后在链条两端各系一个质量为m的小球，把链条一半和一个小球放在光滑的水平桌面上，另一半和另一个小球挂在桌边，如图（b）所示。又将系有小球的链条由静止释放，当链条和小球刚离开桌面时的速度为v2（设链条滑动过程中始终不离开桌面）。求：（1） 图（a）中链条从开始时刻到离开桌子边缘时的过程中重力的功（2） 图（b）中链条从开始时刻到离开桌子边缘时的过程中系统重力的功（3）比较V1和V2的大小（利用动能定理和连接体的速度关系求解）3一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和 B支架的两直角边长度分别为2L和L，支架可绕固定轴O在竖直平面内转动，如图所示开始时OA边处于水平位置，由静止释放，不计任何阻力转动中杆OA绕O点转450时，AB系统的重力做功 。例题四：如图所示，A B和C D为半径为R=l m的1/4圆弧形光滑轨道，B C为一段长2m的水平轨道质量为2 kg的物体从轨道A端由静止释放，若物体与水平轨道B C间的动摩擦因数为0.1，求：（l）物体第1次沿C D弧形轨道可上升的最大高度（2）物体最终停下来的位置与B点的距离。RRABCD1.一个质量m2.5kg的物体，由于受到一个水平力F=8N的作用，在水平面上沿着x轴做直线运动，其位移与时间的关系是x16t2t2，式中以米为单位，以秒为单位从开始运动到5s末物体所经过的路程为_，水平力F所做的功为_ _J。克服摩擦力的功 J例题五：如图所示, 质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑, 物体与两斜面间的动摩擦因数相同, 物体滑至斜面底部C点时的动能分别为EA和EB 下滑过程中克服摩擦力所作的功分别为WA和WB则（ ）AEAEB， WA=WB BEA=EB， WAWBCEAEB， WAWB DEAEB， WAWB 1.当前，高楼遇险逃生措施及训练引起高度关注。有人设想在消防云梯上再伸出轻便的滑竿解救受困人员，解决云梯高度不够高的问题。如图所示，在一次消防演习中模拟解救被困人员，为了安全，被困人员使用安全带上挂钩挂在滑竿上从高楼A点沿滑杆下滑逃生。滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接，将被困人员和挂钩理想化为质点，且通过O点的瞬间没有机械能的损失。AO长为=5m，OB长为=10m。竖直墙与云梯上端点B的间距=11m。滑杆A端用挂钩钩在高楼的固定物上，可自由转动。B端用铰链固定在云梯上端。挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为=0.8，若测得OB与竖直方向夹角为53。(=10m/s2)（1）求被困人员在滑杆AO上下滑时加速度的大小及方向。（sin37=0.6，cos37=0.8）（2）物体从A到B的过程中重力的功和克服摩擦力的功。ABv例题六：如图所示，传送带保持V= 4m/s的速度水平匀速运动，将质量为1kg的物块无初速度地放在A端，若物块与皮带间动摩擦因数为0.2，A、B两端相距6m，则物块从A到B的过程中，则:(1)皮带摩擦力对物块所作的功为多少？(2)产生的摩擦热又是多少？(3)传送带的电动机做的功是多少？D.在上升到最高点的过程中，它们的重力势能变化量相等2两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法中正确的是（ ）A两小球落地时的速度相同B两小球落地时，重力的瞬时功率相同C从开始运动至落地，重力对两小球做功相同D从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同1233如图所示，有三个斜面1、2、3，斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，若物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，三种情况下物体（ ）A.损失的机械能E1E2E3B.到达斜面底端时的速度v1v2v3C.到达斜面底端时重力的瞬时功率P1P2P3D.沿斜面运动的时间t1t2t3例题八：额定功率为80KW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度是20m/s，汽车的质量为2t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s2，运动过程中阻力不变。求：（1）汽车受到的阻力多大？ （2）3s末汽车的瞬时功率是多大？（3）汽车维持匀加速运动的时间是多少？FL1.如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q（可视为质点），现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动。若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则木箱的最大速度为 ，时间t内木箱上升的高度为 。v/ms-1t/sO3621018142.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地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图像，（除2s-10s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线）已知在小车的运动过程中，214s时间内小车牵引力的功率保持不变，14s末停止遥控让小车自由滑行，小车的质量m1.0kg，可以认为小车在整个过程中受到的阻力大小不变。求： （1）小车所受阻力的大小；（2）小车匀速行驶阶段的功率P；（3）小车在加速运动过程中的位移大小。ABvt02t03t04t005t0tv02v0例题九：质量分别为m1、m2的A、B两物体放在同一水平面上，受到大小相同的水平力F的作用，各自由静止开始运动。经过时间t0，撤去A物体的外力F；经过4t0，撤去B物体的外力F。两物体运动的v-t关系如图所示，则A、B两物体( )（A）与水平面的摩擦力大小之比为512（B）在匀加速运动阶段，合外力做功之比为41（C）在整个运动过程中，克服摩擦力做功之比为12（D）在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为531.如图，在匀加速向左运动的车厢中，一人用力向前推车厢，若人与车厢始终保持相对静止，则下列结论正确的是（ ）aA.人对车厢做正功 B.人对车厢做负功 C.人对车厢做不做功 D.无法确定 2.关于力对物体做功，如下说法正确的是（ ）A.滑动摩擦力对物体一定做负功。B.静摩擦力对物体可能做正功。C.作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零。D.合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态。3.质量为10kg的物体在F200 N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角37O力F作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后，速度减为零物体与斜面间的动摩擦因数=0.25，求：推力F和摩擦力做的功？。 （已知 sin37o06，cos37O08，g10 m/s2）4.如下图，绳的一端固定于墙的处，另一端通过滑轮沿与水平方向成角施一恒力F，使木块水平向右移动了S距离，则在此过程中，此恒力对木块所做的功为（ ）A.FScos B.FS(1+cos) C.2FS D.2FScos5.长木板B放在光滑水平面上，小物体A以水平初速度v0滑上B的上表面,它们的速度随时间变化的情况如图所示，则A与B的质量之比为_；B的长度至少为_；A克服摩擦力做的功与摩擦力对B做的功之比为_。6.如图所示，某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F做的总功应为( )FA. 0J B.20J C.10J D.20J. 7.电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体，绳的拉力不能超过120 N，电动机的功率不能超过1200 W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m（已知此物体在被吊高接近90 m时，已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少？8.在光滑水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向恒力乙推这一物体。当恒力乙作用与恒力甲作用时间相同时，物体恰恰相反好回到原处，此时物体的动能为32 J。则在整个过程中恒力甲做功_J；恒力乙做功_J。ABCDO9.如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速为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点出沿DCA滑到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，不计