4动能定理、机械能守恒定律

m P Q F 动能 动能定理复习学案动能 动能定理复习学案 一 知识要点 1 动能 概念 定义式 动能是标量 动能与一个状态对应 是状态量 2 动能定理 内容 表达式 3 用动能定理分析的典型问题 求力 位移 初末速度及动能 动能的变化 求变力功 全程分 析 4 应用动能定理解题的一般步骤 1 对象 过程 2 受力分析 做功情况 3 初末状态动能 4 利用动能定理建立方程 二 典例分析 1 一人用力踢质量为 1 kg 的皮球 使球由静止以 10m s 的速度飞出 假定人踢球瞬间对球的平 均作用力是 200N 球在水平方向运动了 20 m 停止 那么人对球所做的功为 A 500J B 4000J C 50J D 1000J 2 如图 电梯质量为 M 在它的水平地板上放置一质量为 m 的物体 电梯在钢索的拉力作用下 由静止开始竖直向上加速运动 当上升高度为 H 时 电梯的速度达到 v 则在这过程中以下说法 中正确的是 A 电梯地板对物体的支持力所做的功等于mv2 2 1 B 电梯地板对物体的支持力与重力的合力所做的功等于mv2 2 1 C 钢索的拉力所做的功等于mv2 MgH 2 1 D 钢索的拉力所做的功大于mv2 MgH 2 1 3 如图所示 一个质量为 m 的小球用长为 l 的轻绳悬挂于 点 小球在水平力 F 作用下 从平衡 位置 缓慢地移到 点 则水平力 所做的功为 cosmgl sinFl cos1 mgl Fl 4 如图所示 AB 为圆弧轨道 BC 为水平直轨道 圆弧的半径为 R BC 的长度也是 R 一质 4 1 量为 m 的物体 与两个轨道间的动摩擦因数都为 当它由轨道顶端 A 从静止开始下落 恰 好运动到 C 处停止 那么物体在 AB 段克服摩擦力所做的功为 A mgRB mgR 2 1 2 1 C mgRD 1 mgR 5 一小球以 v0 4m s 的初速从倾角为 30 的斜面底端向上滑行 若上滑的最大距离 l 1m 小 球的质量 m 2kg 则小球滑回到出发点时的动能是多少 g 取 10m s2 6 图中 ABCD 是一条长轨道 其中 AB 段是倾角为 的斜面 CD 段是水平的 BC 是与 AB 和 CD 都相切的一小段圆弧 其长度可以忽略不计 一质量为 m 的小滑块在 A 点从静止状态释放 沿轨 道滑下 最后停在 D 点 A 点和 D 点的位置如图所示 现用一沿着轨 道方向的力推滑块 把它缓慢地由 D 点推回到 A 点时停下 设滑块与 轨道间的动摩擦因数为 求推力对滑块做的功 7 如图所示 一个质量为 m 2 0kg 的滑块静止放在水平地面上的 A 点 受到一个大小为 10N 与 水平方向成 37 角的斜向上恒力 F 作用开始运动 当物体前进 L 1 0m 到达 B 点时撤去 F 滑 块最终停在水平地面上的 C 点 滑块与地面间的滑动摩擦因数 0 2 求 BC 间的距离 x cos37o 0 8 sin37o 0 6 g 取 10m s2 8 质量为 m 的子弹以一定的水平速度射入一静止在光滑水平面上的木块中 木块质量为 M 当子 弹进入木块中深度为 d 时 子弹和木块达到共速 若木块和子弹的相互作用力为 F 木块与水平 面间的摩擦不计 试求这一过程中子弹和木块组成的系统损失的动能 如图所示 质量为 m 0 5kg 的小球从距离地面高 H 5m 处自由下落 到达地面时恰能沿凹陷于地 面的半圆形槽壁运动 半圆形槽的半径 R 为 0 4m 小球到达槽最低点时速率恰好为 10m s 并继 续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升 下落 如此反复几次 设摩擦力大小恒 定不变 求 1 小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度 h 为多少 2 小球最多能飞出槽外几次 g 10m s2 10 一轻质弹簧左端固定在某点 放在水平面上 如图所示 A 点左侧的水平面光滑 右侧水平 面粗糙 在 A 点右侧 5m 远处竖直放置一半圆形光滑轨道 轨道半径 R 0 4m 连接处平滑 现 将一质量 m 0 1kg 的小滑块放在弹簧的右端 不拴接 用力向左推滑块而压缩弹簧 使弹簧 具有的弹性势能为 2J 放手后 滑块被向右水平弹出 已知 滑块与 A 点右侧水平面的动摩擦因数 0 2 取 H R 地面 地面 g 10m s2 求 1 滑块运动到半圆形轨道最低点 B 处时对轨道的压力 2 改变半圆形轨道的位置 左右平移 使得从原位置被弹出的滑块到达半圆形轨道最高点 C 处时对轨道的压力大小等于滑块的重力 则 AB 之间的距离应为多大 机械守恒定律复习学案机械守恒定律复习学案 一 知识要点 1 机械能 2 机械守恒定律及条件 物体 含弹簧的系统 3 表达式 守恒式 转化式 系统 4 机械能守恒的理解 从系统做功的角度看 只有重力和系统内弹力做功 从能量转化的角度看 只有系统内动能和势能的相互转化 无其它形式能量间的转化 5 应用机械能守恒定律解题的步骤 选取研究对象 物体或物体系统 根据研究对象所经历的物理过程 进行受力 做功分析 判断机械能是否守恒 恰当地选取参考平面 明确初 末态的机械能 根据机械能守恒定律的不同表达式列式求解 6 除重力外其它力做功与物体机械能变化的关系 W其它 E2 E1 二 典例分析 1 下列说法中正确的是 A 竖直向上匀速提升物体的过程 机械能守恒 B 在平衡力作用下运动的物体机械能守恒 C 合力对物体做功为 0 时 物体的机械能守恒 D 做匀变速直线运动的物体机械能可能守 恒 2 质量为 m 的物体以速度 v0离开桌面 如图所示 当它经过 A 点时 所具有的机械能是 以桌 面为零势能面 不计空气阻力 A mv02 mghB mv02 mgh 2 1 2 1 C mv02 mg H h D mv02 2 1 2 1 3 质量为 m 的物体 从静止开始以 2g 的加速度竖直向下运动 h 高度 下列说法正确的是 A 物体的势能减小 2mgh B 物体的机械能保持不变 C 物体的动能增加 2mgh D 物体的机械能增加 mgh 4 如图所示 小球自高 h 处以初速度 v0竖直下抛 正好落在弹簧上 把弹簧压缩后又被弹起 弹簧质量不计 空气阻力不计 则 A 小球落到弹簧上后立即做减速运动 动能不断减小 但动能与弹性势能总和保持不 变 B 在碰到弹簧后的下落过程中 系统的弹性势能与重力势能之和先变小后变大 C 在碰到弹簧后的下落过程中 重力势能与动能之和一直减小 D 小球被弹起后 最高点仍是出发点 5 如图所示 m1 m2 不计摩擦和空气阻力 m1向下运动过程中 下列说法正确的是 A m2的机械能增加 B m1的减小的重力势能等于增加的动能 C m1和 m2的总机械能守恒 D m1减少的机械能等于 m2增加的机械能 6 如图所示 斜面置于光滑水平地面上 其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑 在物体下 滑过程中 下列说法正确的是 A 物体的重力势能减少 动能增加 B 斜面的机械能不变 C 斜面对物体的作用力垂直于接触面 不对物体做功 D 物体和斜面组成的系统机械能守恒 7 如图所示 在两个质量分别为 m 和 2m 的两小球 a b 用长为 l 的轻杆连接 两小球可绕杆 的中点 O 无摩擦地转动 现使杆由水平位置无初速地释放 在杆转至竖直位置的过程中 下列 说法错误的是 A 球的重力热能减少 动能增加 机械能守恒 B 杆对 a 球的弹力对 a 球做正功 C a 球的机械能增加 D a 球和 b 球组成的系统总机械能守恒 8 如图所示 在一根长 L 的细线上悬挂一个质量为 m 的小球 拉开小球使线与竖直方向成 角时轻轻释放 当小球摆至最低点时 小球对细线的拉力大小是多少 9 如图所示 质量为 m 2kg 的小球系在轻弹簧的一端 另一端固定在悬点 O 处 小球在 A 处时 弹簧处于自由伸长状态 将小球从 A 处由静止释放 小球到达距 O 点下方 h 0 5m 处的 B 点时速 度为 2m s 求小球到 B 点时弹簧的弹性势能 10 如图所示 mA 2mB 不计摩擦阻力 A 物体自 H 高处由静止开始下落 B 物体始终在水平 台面上 若以地面为零势能面 1 当物体 A 的动能与其势能相等时 物体 A 距地面高度为 多少 2 当 A 着地时 B 物体的速度多大 3 A 物体从开始落到落地 的过程中绳对 B 物体做的功