山东省新泰市汶城中学高三物理二轮复习 专题四 功能关系

1 山东省新泰市汶城中学高三物理二轮复习专题四 功能关系山东省新泰市汶城中学高三物理二轮复习专题四 功能关系 自主预习自主预习 一 功和功率 1 功 1 恒力的功 W Fscos 2 变力的功 W Pt 2 功率 t W P Fvcos 1 当 v 为即时速度时 对应的 P 为即时功率 2 当 v 为平均速度时 对应的 P 为平均功率 二 动能定理 1 定义 合外力所做的总功等于物体动能的变化量 2 表达式 三 机械能守恒定律 1 条件 1 对单个物体 只有重力或弹力做功 2 对某一系统 物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化 系统跟外界没有发生机 械能的传递 机械能也没有转变成其它形式的能 如没有内能产生 则系统的机械能守恒 2 表达式 四 能量守恒定律 高考体验高考体验 1 07 下列实例属于超重现象的是 A 汽车驶过拱形桥顶端 B 荡秋千的小孩通过最低点 C 跳水运动员被跳板弹起 离开跳板向上运动 D 火箭点火后加速升空 2 08 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子 如图所示 设投放初速度为 零 箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比 且运动过程中箱子始终保持图示姿 态 在箱子下落过程中 下列说法正确的是 A 箱内物体对箱子底部始终没有压力 B 箱子刚从飞机上投下时 箱内物体受到的支持力最大 C 箱子接近地面时 箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D 若下落距离足够长 箱内物体有可能不受底部支持力而 飘起来 3 09 图示为某探究活动小组设计的节能运动系统 斜面轨道倾角为 30 质量为 M 的木 箱与轨道的动摩擦因数为 木箱在轨道顶端时 自动装货装置 3 6 将质量为 m 的货物装入木箱 然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下 当轻弹簧被压缩至最短时 自动卸货装置立刻将货物卸下 然后木 箱恰好被弹回到轨道顶端 再重复上述过程 下列选项正确的是 A m M B m 2M C 木箱不与弹簧接触时 上滑的加速度大于下滑的加速度 D 在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中 减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 3 10 如图所示 倾角 30 的粗糙斜面固定在地面上 长为 质量为 粗细均匀 lm 质量分布均匀的软绳置于斜面上 其上端与斜面顶端齐平 用细线将物块与软绳连接 物块 由静止释放后向下运动 直到软绳刚好全部离开斜面 此时物块未到达地面 在此过程中 A 物块的机械能逐渐增加 B 软绳重力势能共减少了 1 4 mgl C 物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功 D 软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦 力所做功之和 4 11 如图所示 将小球a从地面以初速度 0 v竖直上抛的同时 将另一相同质量的小球 b从距地面h处由静止释放 两球恰在 2 h 处相遇 不计空气阻力 则 A 两球同时落地 a b v0 h h 2 B 相遇时两球速度大小相等 C 从开始运动到相遇 球a动能的减少量等于球b动能的增加量 D 相遇后的任意时刻 重力对球a做功功率和对球b做功功率相等 合作探究合作探究 1 质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上 现用一水平拉力使物体从静止开始运动 其运动的v t图象如图 3 1 1 所示 下列关于物体运动过程分析正确的是 A 0 t1时间内拉力逐渐减小 B 0 t1时间内拉力对物体做负功 C 在t1 t2时间内拉力的功率为零 D 在t1 t2时间内合外力做功为mv2 1 2 2 节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车 有一质量m 1 000 kg 的混合动力轿车 在平直公路上以v1 90 km h 匀速行驶 发动机的输出功率为 P 50 kW 当驾驶员看到前方有 80 km h 的限速标志时 保持发动机功率不变 立即启动利 用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电 使轿车做减速运动 运动L 72 m 后 速度变为 v2 72 km h 此过程中发动机功率的 用于轿车的牵引 用于供给发电机工作 发动机输送 1 5 4 5 给发电机的能量最后有 50 转化为电池的电能 假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不 变 求 1 轿车以 90 km h 在平直公路上匀速行驶时 所受阻力F阻的大小 2 轿车从 90 km h 减速到 72 km h 过程中 获得的电能E电 3 轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持 72 km h 匀速运动的距离L 3 如图 3 1 7 所示 用轻质细绳悬挂一质量为m 0 5 kg 的小圆球 圆球套在可沿水平 方向移动的框架槽内 框架槽竖直放置在水平面上 自细绳静止在竖直位置开始 框架槽在 水平力F 20 N 的恒力作用下移至图中位置 此时细绳与竖直方向的夹角为 30 绳长 L 0 2 m 不计一切摩擦 g取 10 m s2 1 求水平力F做的功 2 若不计框架槽的质量 求小球在此 位置的速度的大小 3 若框架槽的质量为 0 2 kg 求小球在 此位置的速度的大小 4 2012 安徽高考 如图 3 2 1 所示 在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道 半径OA 水平 OB竖直 一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落 小球沿轨道到 达最高点B时恰好对轨道没有压力 已知AP 2R 重力加速度为g 则小球从P到B的运动 过程中 A 重力做功 2mgR B 机械能减少mgR C 合外力做功mgR D 克服摩擦力做功mgR 1 2 5 如图 3 2 4 所示 左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上 碗口水平 O 点为球心 碗的内表面及碗口光滑 右侧是一个固定光滑斜面 斜面足够长 倾角 30 一 根不可伸长的不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上 线的两端分别 系有可视为质点的小球m1和m2 且m1 m2 开始时m1恰在碗口右端水平直径A处 m2在斜面 上且距离斜面顶端足够远 此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直 当m1由静止释放运 动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开 不计细绳断开瞬间的能量损失 1 求小球m2沿斜面上升的最大距离s 2 若已知细绳断开后小球m1沿碗的内侧上升的最大高度为R 2 求 m1 m2 6 如图 3 2 8 所示 传送带与水平面之间的夹角为 30 其上A B两点间的距离为 l 5 m 传送带在电动机的带动下以v 1 m s 的速度匀速运动 现将一质量为m 10 kg 的 小物体 可视为质点 轻放在传送带的A点 已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为 在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中 g取 10 m s2 求 3 2 1 传送带对小物体做的功 2 电动机做的功 巩固练习巩固练习 1 如图 3 2 9 所示 一轻弹簧左端固定在长木板M的左端 右端与小木块m连接 且 m M及M与地面间摩擦不计 开始时 m和M均静止 现同时对m M施加等大反向的水平 恒力F1 和F2 设两物体开始运动以后的整个运动过程中 弹簧形变不超过其弹性限度 对 于m M和弹簧组成的系统 A 由于F1 F2 等大反向 故系统机械能守恒 B 当弹簧弹力大小与F1 F2 大小相等时 m M各自的动能最 大 C 由于F1 F2 大小不变 所以m M各自一直做匀加速运动 D 由于F1 F2 均能做正功 故系统的机械能一直增大 2 如图 3 2 10 所示 质量为m 2 kg 的小球系在轻质弹簧的一端 另一端固定在悬点 O处 将弹簧拉至水平位置A处 且弹簧处于自然状态 弹簧的原长lOA 0 3 m 然后小球 由静止释放 小球到达距O点下方h 0 5 m 处的B点时速度为vB 2 m s g取 10 m s2 1 求小球从A运动到B的过程中弹簧的弹力做的功和此时弹簧的弹性势能 2 求该弹簧的劲度系数 3 如图 3 1 10 所示 用恒力F通过光滑的定滑轮把静止在水平面上的物体从位置A拉 到位置B 物体的质量为m 定滑轮离物体上表面的高度为h 物体在水平位置A B时 细 绳与水平方向的夹角分别为 1 和 2 求绳的拉力对物体做的功 4 一辆汽车质量为m 从静