江苏省昆山震川高级中学高三物理 功能关系复习学案.doc

江苏省昆山震川高级中学高三物理复习学案：功能关系 1.掌握功和能的关系，特别是合力功、重力功、弹力功以及除重力、弹力外其他力的功分别所对应的能量转化关系.2.理解能量守恒定律，并能分析解决有关问题考纲要求13 功和功率14 重力势能15 弹性势能弹性势能的表达式不作要求16 动能 动能定理17 机械能守恒定律及其应用18 验证机械能守恒定律（实验和探究）19 能源和能量耗散典例剖析例1升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s，则此过程中(g取10 m/s2)()a升降机对物体做功5 800 jb合外力对物体做功5 800 jc物体的重力势能增加500 jd物体的机械能增加800 j跟踪训练12010年广州亚运会上，刘翔重归赛场，以打破亚运会记录的成绩夺得110 m跨栏的冠军他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，向前加速的同时提升身体重心如图2所示，假设刘翔的质量为m，起跑过程前进的距离为s，重心升高为h，获得的速度为v，克服阻力做功为w阻，则在此过程中()a运动员的机械能增加了mv2b运动员的机械能增加了mv2mghc运动员的重力做功为mghd运动员自身做功w人mv2mghw阻例2如图3所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块a从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使a制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线m处的墙上，另一端恰位于坡道的底端o点已知在om段，物块a与水平面间的动摩擦因数均为，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：(1)物块滑到o点时的速度大小；(2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零)；(3)若物块a能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？跟踪训练2如图4所示，a、b、c质量分别为ma0.7 kg，mb0.2 kg，mc0.1 kg，b为套在细绳上的圆环，a与水平桌面的动摩擦因数0.2，另一圆环d固定在桌边，离地面高h20.3 m，当b、c从静止下降h10.3 m后，c穿环而过，b被d挡住，不计绳子质量和滑轮的摩擦，取g10 m/s2，若开始时a离桌边足够远试求：(1)物体c穿环瞬间的速度(2)物体c能否到达地面？如果能到达地面，其速度多大？(结果可用根号表示)例3如图5所示，a物体放在b物体的左侧，用水平恒力f将a拉至b的右端，第一次b固定在地面上，f做功为w1，产生热量q1.第二次让b在光滑地面上自由滑动，f做功为w2，产生热量为q2，则应有() aw1w2，q1q2 bw1w2，q1q2cw1w2，q1q2 dw1w2，q1q2跟踪训练3如图6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，放在小车的最左端现用一水平力f作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为ff，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是()a此时小物块的动能为f(xl)b此时小车的动能为ffxc这一过程中，小物块和小车增加的机械能为fxffld这一过程中，因摩擦而产生的热量为ffl例4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7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？跟踪训练4如图8所示，质量为m的滑块，放在光滑的水平平台上，平台右端b与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0，长为l.今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时突然释放当滑块滑到传送带右端c时，恰好与传送带速度相同滑块与传送带间的动摩擦因数为.(1)试分析滑块在传送带上的运动情况(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求释放滑块时，弹簧具有的弹性势能 (3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量课时规范训练一、单项选择题1一个质量为m的物体，从倾角为高h的斜面上端a点，由静止开始下滑，到底端b点时的速度为v，然后又在水平面上滑行s后停止在c点，物体从a点开始下滑到b点的过程中克服摩擦力所做的功及物体与水平面间的动摩擦因数分别为()amgh， bmgh，cmgh， dmgh，2如图1所示，物体a的质量为m，置于水平地面上，a的上端连一轻弹簧，原长为l，劲度系数为k.现将弹簧上端b缓慢地竖直向上提起，使b点上移距离为l，此时物体a也已经离开地面，则下列说法中正确的是()a提弹簧的力对系统做功为mglb物体a的重力势能增加mglc系统增加的机械能小于mgld以上说法都不正确3如图2所示，在光滑斜面上的a点先后水平抛出和静止释放两个质量相等的小球1和2，不计空气阻力，最终两小球在斜面上的b点相遇，在这个过程中()a小球1重力做的功大于小球2重力做的功b小球1机械能的变化大于小球2机械能的变化c小球1到达b点的动能大于小球2的动能d两小球到达b点时，在竖直方向的分速度相等4如图3所示，轻弹簧下端固定在地面上，压缩弹簧后用细线绑定拴牢将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连，放上金属球后细线仍是绷紧的)，某时刻烧断细线，球将被弹起，脱离弹簧后能继续向上运动，那么该球从细线被烧断到金属球刚脱离弹簧的这一运动过程中()a球所受的合力先增大后减小b球的动能减小而它的机械能增加c球刚脱离弹簧时的动能最大d球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小5小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为h，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面在上升至离地高h处，小球的动能是势能的2倍，到达最高点后再下落至离地高h处，小球的势能是动能的2倍，则h等于()a. b. c. d.6滑板是现在非常流行的一种运动，如图4所示，一滑板运动员以7 m/s的初速度从曲面的a点下滑，运动到b点时速度仍为7 m/s.若他以6 m/s 的初速度仍由a点下滑，则他运动到b点时的速度() a大于6 m/s b等于6 m/sc小于6 m/s d条件不足，无法计算二、多项选择题7若礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中，克服重力做功w1，克服炮筒阻力及空气阻力做功w2，高压燃气对礼花弹做功w3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)()a礼花弹的动能变化量为w3w2w1b礼花弹的动能变化量为w3w2w1c礼花弹的机械能变化量为w3w2d礼花弹的机械能变化量为w3w2w18如图5所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在a处固定质量为2m的小球，b处固定质量为m的小球支架悬挂在o点，可绕过o点并与支架所在平面垂直的固定轴转动开始时ob与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是()aa球到达最低点时速度为零ba球机械能减少量等于b球机械能增加量cb球向左摆动所能达到的最高位置应高于a球开始运动时的高度d当支架从左向右摆回时，a球一定能回到起始高度9.a、b、c、d四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道：除去底部一小段圆弧，a图中的轨道是一段斜面，高度大于h；b图中的轨道与a图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；c图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；d图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是 10在一次探究活动中，某同学设计了如图6所示的实验装置，将半径r1 m的光滑半圆弧轨道固定在质量m0.5 kg、长l4 m的小车上表面中点位置，半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切现让位于轨道最低点的质量m0.1 kg的光滑小球随同小车一起沿光滑水平面向右做匀速直线运动某时刻小车碰到障碍物而瞬时处于静止状态(小车不反弹)，之后小球离开圆弧轨道最高点并恰好落在小车的左端边沿处，该同学通过这次实验得到了如下结论，其中正确的是(g取10 m/s2)()a小球到达最高点的速度为 m/sb小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5 m/sc小车瞬时静止前后，小球在轨道最低点对轨道的压力由1 n瞬时变为6.5 nd小车与障碍物碰撞时损失的机械能为12.5 j三、非选择题11如图7所示，水平路面cd的左侧有一固定的平台，平台上表面ab长s3 m光滑半圆轨道afe竖直固定在平台上，半圆轨道半径r0.4 m，最低点与平台ab相切于a.cd的右侧有一长l12 m的木板，上表面与平台等高，小物块放在板的最右端，并随板一起向左运动，当板的左端距离平台l2 m时，板与小物块向左运动的速度v08 m/s.当板与平台碰撞后，板立即停止运动，小物块在板上滑动已知板与路面的动摩擦因数10.05，小物块与板上表面及轨道ab的动摩擦因数20.1，小物块质量m1 kg，取g10 m/s2.(1)求小物块进入半圆轨道时对轨道上a点的压力；(2)判断小物块能否到达半圆轨道的最高点e.如果能，求小物块离开e后在平台上的落点到a的距离；如果不能，则说明理由12如图8所示，水平轨道上轻弹簧左端固定，弹簧处于自然状态时，其右端位于p点现用一质量m0.1 kg的小物块(可视为