高中物理必修二知识点总结及典型题解析

P蜡块的位置VVXVY涉及的公式2YXVXTAN第五章平抛运动51曲线运动运动的合成与分解1、曲线运动1定义物体运动轨迹是曲线的运动。2条件运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。3特点方向某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向。运动类型变速运动（速度方向不断变化）。F合0，一定有加速度A。F合方向一定指向曲线凹侧。F合可以分解成水平和竖直的两个力。4运动描述蜡块运动2、运动的合成与分解1合运动与分运动的关系等时性、独立性、等效性、矢量性。2互成角度的两个分运动的合运动的判断两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。速度方向不在同一直线上的两个分运动，一个是匀速直线运动，一个是匀变速直线运动，其合运动是匀变速曲线运动，A合为分运动的加速度。两初速度为0的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。两个初速度不为0的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动。当两个分运动的初速度的和速度方向与这两个分运动的和加速度在同一直线上时，合运动是匀变速直线VV水V船，万DTMINSINDX万VAD运动，否则即为曲线运动。3、有关“曲线运动”的两大题型（1（小船过河问题模型一过河时间T最短模型二直接位移X最短模型三间接位移X最短触类旁通12011年上海卷如图54所示，人沿平直的河岸以速度V行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进此过程中绳始终与水面平行，当绳与河岸的夹角为时，船的速率为（C）。SINVASIVBCOSCOSVD解析依题意，船沿着绳子的方向前进，即船的速度总是沿着绳子的，根据绳子两端连接的物体在绳子方向上的投影速度相同，可知人的速度V在绳子方向上的分量等于船速，故V船VCOS，C正确22011年江苏卷如图55所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OAOB若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间T甲、T乙的大小关系为CAT甲T乙D无法确定解析设游速为V，水速为V0，OAOBL，则T甲；乙沿OB运动，乙的速度LVV0LVV0矢量图如图4所示，合速度必须沿OB方向，则T乙2，联立解得T甲T乙，C正确LV2V20（2（绳杆问题连带运动问题DVV水V船当V水V船时，LD万COSMI，I万T万SSINCOMIN万万VLV船D1、实质合运动的识别与合运动的分解。2、关键物体的实际运动是合速度，分速度的方向要按实际运动效果确定；沿绳（或杆）方向的分速度大小相等。模型四如图甲，绳子一头连着物体B，一头拉小船A，这时船的运动方向不沿绳子。处理方法如图乙，把小船的速度VA沿绳方向和垂直于绳的方向分解为V1和V2，V1就是拉绳的速度，VA就是小船的实际速度。触类旁通如图，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为V1和V2，则下列说法正确的是C）A物体做匀速运动，且V2V1B物体做加速运动，且V2V1C物体做加速运动，且V2R，联立式解得RV4743G2053圆周运动向心力生活中常见圆周运动一、匀速圆周运动1定义物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动，物体运动的线速度大小不变的圆周运动即为考点一沿初速度方向的水平位移根据MAGATBVSSIN,21,0SIN20GBV考点二入射的初速度2,INI0BTTGMA考点三P到Q的运动时间SIN,21,SIIGTAB匀速圆周运动。2特点轨迹是圆；线速度、加速度均大小不变，方向不断改变，故属于加速度改变的变速曲线运动，匀速圆周运动的角速度恒定；匀速圆周运动发生条件是质点受到大小不变、方向始终与速度方向垂直的合外力；匀速圆周运动的运动状态周而复始地出现，匀速圆周运动具有周期性。3描述圆周运动的物理量（1）线速度V是描述质点沿圆周运动快慢的物理量，是矢量；其方向沿轨迹切线，国际单位制中单位符号是M/S，匀速圆周运动中，V的大小不变，方向却一直在变；（2）角速度是描述质点绕圆心转动快慢的物理量，是矢量；国际单位符号是RADS；（3）周期T是质点沿圆周运动一周所用时间，在国际单位制中单位符号是S；（4）频率F是质点在单位时间内完成一个完整圆周运动的次数，在国际单位制中单位符号是HZ；（5）转速N是质点在单位时间内转过的圈数，单位符号为R/S，以及R/MIN4各运动参量之间的转换关系2,22RVTNRVNRTRV万5三种常见的转动装置及其特点模型一共轴传动模型二皮带传动模型三齿轮传动触类旁通1、一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图RROBABABAATRV,ABORRORTRVABABA,ABR2R1ABBAANRTV21,所示，A的运动半径较大，则ACAA球的角速度必小于B球的角速度BA球的线速度必小于B球的线速度CA球的运动周期必大于B球的运动周期DA球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力解析小球A、B的运动状态即运动条件均相同，属于三种模型中的皮带传送。则可以知道，两个小球的线速度V相同，B错；因为RARB，则AGR小球固定在轻杆的一端在竖直平面内转动杆对球可以是拉力也可以是支持力若F0，则MG，VMV2RGR若F向下，则MGFM，VV2RGR若F向上，则MGF或MV2RMGF0，则0VV0，FN向下球壳外的小球在最高点时弹力FN的方向向上如果刚好能通过球壳的最高点A，则VA0，FNMG如果到达某点后离开球壳面，该点处小球受到壳面的弹力FN0，之后改做斜抛运动，若在最高点离开则为平抛运动六、有关生活中常见圆周运动的涉及的几大题型分析（1（解题步骤明确研究对象；定圆心找半径；对研究对象进行受力分析；对外力进行正交分解；列方程将与和物体在同一圆周运动平面上的力或其分力代数运算后，另得数等于向心力；解方程并对结果进行必要的讨论。（2（典型模型I、圆周运动中的动力学问题谈一谈圆周运动问题属于一般的动力学问题，无非是由物体的受力情况确定物体的运动情况，或者由物体的运动情况求解物体的受力情况。解题思路就是，以加速度为纽带，运用那个牛顿第二定律和运动学公式列方程，求解并讨论。模型一火车转弯问题模型二汽车过拱桥问题FNF合MGHLA、涉及公式LHMGFSINGTA万，由得。RVM20万RV0B、分析设转弯时火车的行驶速度为V，则1若VV0，外轨道对火车轮缘有挤压作用；2若VV3、13，A错B对Q点是圆周轨道1与椭圆轨道2的相切点，由于万有引力提供向心力，则有GMA向，所以A向，显然，卫星在经过圆周轨道1上的Q点和在经过椭圆MMR2GMR2轨道2上的Q点时具有的向心加速度均为A向，C错；同理可得D对GMR23多选地球同步卫星到地心的距离R可由R3求出已知式中X的单位是M,Y的单位X2Y2Z42是S，Z的单位是M/S2，则AX是地球半径，Y是地球自转的周期，Z是地球表面处的重力加速度BX是地球半径，Y是同步卫星绕地心运动的周期，Z是同步卫星的加速度CX是赤道周长，Y是地球自转周期，Z是同步卫星的加速度DX是地球半径，Y是同步卫星绕地心运动的周期，Z是地球表面处的重力加速度解析由，可得R3，与题目中给出的R3相比需再作进一步处TMRMG22GMT242X2Y2Z42理考虑到Z的单位是M/S2，是加速度的单位，于是引入加速度AG，上式中A为同步卫星MR2的加速度，R为同步卫星到地心的距离，由两式可得R3，显然与所有选项不对应；引R2T2A42入地球表面处的重力加速度GG，由两式可得R3，与R3相比，形式相MR2R2T2G42X2Y2Z42同，并且与A、D对应对于同步卫星，其绕地心运动的周期与地球自转周期T相同【题外延伸】此题不能靠单纯分析量纲来验证结论，各选项都符合量纲，无法求解要结合同步卫星的知识进行推导，推导的方向是既要符合题目中给出的R3形式，又要符合选项的要Z2Y2Z42求在推导的过程中思路要清晰，量纲要相符，形式要相同，表面上看是一件很难的事情，其实只要尝试多几次即可4多选下列关于同步卫星的说法，正确的是AC）。A同步卫星和地球自转同步，卫星的高度和速率是确定的B同步卫星的角速度是确定的，但高度和速率可以选择，高度增加，速率增大，且仍保持同步C一颗人造地球卫星的周期是114MIN，比同步卫星的周期短，所以这颗人造地球卫星离地面的高度比同步卫星低D同步卫星的速率比地球大气层附近的人造卫星的速率大解析同步卫星和地球自转同步，即它们的周期T相同，同步卫星绕地心近似做匀速圆周运动，所需向心力由卫星M和地球M之间的万有引力提供设地球半径为R，同步卫星高度为H，因为F引F向，所以GMRH，得HR，可见H是一定的；由GM得VMMRH242T23GMT24MMRH2V2RH，可见V也是一定的，A正确由于同步卫星的周期确定，即角速度确定，则H和V均GMRH随之确定，不能改变，否则不能同步，B错误由HR可知，当T变小时，H变小，可3GMT242见，人造卫星离地面的高度比同步卫星低，速率比同步卫星大，C正确，D错误。5、2007年10月24日18时，“嫦娥一号”卫星星箭成功分离，卫星进入绕地轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨12小时椭圆轨道24小时椭圆轨道48小时椭圆轨道地月转移轨道。11月5日11时，当卫星经过距月球表面高度为H的A点时，再一次实施变轨，进入12小时椭圆轨道，后又经过两次变轨，最后进入周期为T的月球极月圆轨道。如图所示。已知月球半径为R。1请回答“嫦娥一号”在完成三次近地变轨时需要加速还是减速2写出月球表面重力加速度的表达式。解析1加速2设月球表面的重力加速度为G月，在月球表面有GMG月，卫星在极月圆轨道有，GMMR2M2RH，解得G月。MMRH22T42RH3T2R26、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有ABCA在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能C在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度解析逐项判断A根据开普勒定律，近地点的速度大于远地点的速度，A正确；B由I轨道变到II轨道要减速，所以B正确；C根据开普勒定律，C，R2R1，所23T以T2T1。C正确；D根据A，应等于，D错误。2RGM7、我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道A上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道B上运动。下列说法正确的是DA卫星在A上运行的线速度小于在B上运行的线速度B卫星在A上运行的周期大于在B上运行的周期C卫星在A上运行的角速度小于在B上运行的角速度D卫星在A上运行时受到的万有引力大于在B上运行时的万有引力解析根据万有引力提供向心力，推导出线速度、角速度和周期与轨道半径的关系式。第七章机械能守恒定律运动71能量功功率一、能量的转化和守恒1能量的物理意义一个物体如果具备了对外做功的本领，我们就说这个物体具有能量。能量是状态量，是标量，与物体的某一状态相对应。能量的表现形式多种多样，如动能、势能等。2能量守恒与转化定律能量只能从一种形式转化成另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，但能的总量保持不变，这就是能量守恒和转化定律。3寻找守恒量的方法寻找守恒量必须讲究科学的方法如观察此消彼长的物理量、研究其相互的关系、科学构思巧妙实验、精确地论证、推理和计算等。二、功1概念如果一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，则这个力就对物体做了功。2公式WFLCOSF为该力的大小，L为力发生的位移，为位移L与力F之间的夹角。注功仅与F、S、有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。3单位焦耳，简称“焦”，符号J。4标量但它有正功、负功。功的正负表示能量传递的方向，或表示动力做功还是阻力做功，即表示做过的效果。5物理意义功是能量转化的量度。功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。6合力的功总功等于各个力对物体做功的代数和；总功等于合外力所做的功W总F合LCOS。7判断力F做功的情况的方法利用公式WFLCOS来判断当时，即力与位移成锐角，力做正功，功为正2,0当时，即力与位移垂直，力不做功，功为零当时，即力与位移成钝角，力做负功，功为负,看物体间是否有能量的转化或转移若有能量的转化或转移，则必定有力做功。此方法常用于两个相互联系的物体。三、功率1概念描述力对物体做功快慢的物理量。2公式（定义式），适用于任何情况，。TWPCOSCSFP万万万3单位瓦特，简称“瓦”，符号W。4标量功率表示功的变化率，是一种频率，只有大小，没有方向。5分类额定功率指发动机正常工作时最大输出功率，电器的铭牌上写的功率即为额定功率；实际功率指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P实P额。6机械效率输入功率机器工作时，外界对机器做功的功率。输出功率极其对外做功的功率。机械效率万P7机车的两种启动方式启动方式恒定功率启动恒定加速度启动过程分析阶段一MFAVP万阶段二VF万万0阶段一,直到VFPMFA万万PP额FVM。阶段二AVP万万阶段三。万万FM0运动规律做加速度逐渐减小的变加速直线运动（对应下图中的OA段）以VM做匀速直线运动（对应下图中AB段）以加速度A做匀加速直线运动（对应下图中的OA段，）做加速度减小的变加速直线运动（对应下图中VTM0的AB段）以VM做匀速直线运动（对应下图中的BC段）VT图像注意不管哪种启动方式，机动车的功率均是指牵引力的功率，对启动过程的分析也都是用分段分析法。PFV中的F仅是机动车的牵引力，而非机动车所受的合力，这一点是在解题时极易出现错误的地方。72重力做功重力势能弹性势能一、重力做功1特点重力做的功由重力大小和重力方向上发生的位移（数值方向上的高度差）决定。2公式WGMGH。3注意重力做功与物体的运动路径无关，只决定于运动初始位置的高度差。二、重力势能VVMABOT1TVVMABOT1TCVMT01定义物体由于位于高处而具有的能量。2表达式EPMGHH为物体重心到参考平面的竖直高度，单位J。3影响因素物体的质量M和所在的高度H。4标量正负不表示方向。重力势能为正，表示物体在参考面的上方；重力势能为负，表示物体在参考面的下方；重力势能为零，表示物体在参考面的上。5重力势能的变化EPEP2EP1，即末状态与初状态的重力势能的差值。6对EPMGH的理解其中H为物体重心的高度。重力势能具有相对性，是相对于选取的参考平面而言的。选择不同的参考平面，确定出的物体高度不一样，重力势能也不同。重力势能可正可负，在参考平面上方重力势能为正值，在参考平面下方重力势能为负值。重力势能是标量，其正负表示比参考平面高或低。注A、在计算重力势能时，应该明确选取参考平面。B、选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。7系统性重力势能属于地球和物体所组成的系统，通常说物体具有多少重力势能，只是一种简略的说法。8重力做功与重力势能变化的关系重力势能变化的过程也就是重力做功的过程，重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加，即满足WGEPEP1EP2。三、弹性势能1概念发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用具有势的能。2表达式，单位为J。21KXEP3影响因素弹簧的劲度系数K和弹簧形变量X。4弹力做功与弹性势能的关系。弹力做正功时，物体弹性势能减少；弹力做负功时，物体弹性势能增加，即。21PPEW万73动能动能定理一、动能1概念物体由于运动而具有的能量，称为动能。2表达式，单位为J。21MVEK3影响因素只与物体某状态下的速度大小有关，与速度的方向无关。注动能是相对量（因为速度是相对量）。参考系不同，速度就不同，所以动能也不同，一般来说都以地面为参考系。4动能的变化，即末状态动能与初状态动能之差。212MVEK注意EK0，表示物体的动能增加；EK0，表示物体的动能减少。5说明动能具有相对性，与参考系的选取有关，一般以地面为参考系描述物体的动能。动能是表征物体运动状态的物理量，与时刻、位置对应。动能是一个标量，有大小、无方向，且恒为正值。二、动能定理1内容力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。2表达式。12KKEW3意义动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系。即外力对物体所做的总功，对应于物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度。4适用情况适用于受恒力作用的直线运动，也适用于变力作用的曲线运动；不涉及加速度和时间的问题中，首选动能定律；求解多个过程的问题；变力做功。5解题步骤明确研究对象，找出研究对象初末运动状态（对应的速度）及其对应的过程；对研究对象进行受力分析；弄清外力做功的大小和正负，计算时将正负号代入；当研究对象运动由几个物理过程所组成，则可以采用整体法进行研究。74机械能守恒定律能量守恒定律一、机械能守恒定律1内容在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。2条件只有重力或弹簧弹力做功。3用法，系统中初末状态机械能总和相等，且初末状态必须用同一零势能计算势PKPKE能。，系统重力势能减少（增加）多少，动能就增加（减少）多少。P，系统中A部分增加（减少）多少，B部分就减少（增加）多少。万万BA4解题步骤确定研究对象，分析研究对象的物理过程；进行受力分析；分析各力做功的情况，明确守恒条件；选择零势能面，确定初末状态的机械能（必须用同一零势能计算势能）；根据机械能守恒定律列方程。5判断机械能守恒的方法从做功角度判断分析物体或物体系的受力情况，明确各力做功的情况，若只有重力或弹簧弹力对物体或物体系做功，则物体或物体系机械能守恒；从能量转化的角度来判断若物体系中只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系的机械能守恒。二、能量守恒定律1内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。2表达式。万万万万EE3意义动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系。即外力对物体所做的总功，对应于物体动能的变化，变化的大小由做功的多少来量度。4解题思路转化同一系统中，A增必定存在B减，且增减量相等；转移两个物体A、B，只要A的某种能量增加，B的某种能量一定减少，且增减量相等。5解题步骤分清有哪几种形式的能在变化；分别列出减少的能量E减和增加的能量E增的表达式或列出最初的能量E初和最终的能量E末的表达式；根据列等式求解。万万万万E75综合各种力做功的计算功能关系1、各种力做功的计算问题1恒力做功1运用公式WFLCOS使用此式时需找对真正做功的力F和它发生的位移LCOS。注意用此式计算只能计算恒力做功。2多个恒力的做功求解用平行四边形定则求出合外力，再根据WF合LCOS计算功。注意应是合外力与位移L间的夹角。分别求出各个外力做的功W1F1LCOS1,W2F2LCOS2再求出各个外力做功的代数和W总W1W2。2变力做功（物理八种常见的分析方法）（1）等值法若某一变力做的功和某一恒力做的功相等，则可以通过计算该恒力做的功，求出该变力做的功。恒力做功用计算。（2）功率法若功率恒定，可根据WPT求变力做的功。（3）动能定理法根据WEK计算。（4）功能分析法某种功与某种能对应，可根据相应能的变化求对应的力做的功。（5）平均力法如果力的方向不变，力的大小随位移按线性规律变化，可用算术平均值（恒力）代替变力，公式为。COSLFW（6）图像法如果参与做功的力是变力，方向与位移方向始终一致而大小随时间变化，我们可作出该力随位移变化的图像。如图，那么曲线与横坐标轴所围的面积，即为变力做的功。7极限法（极端法）将所求的物理量推向极大或极小推断出现的情况，此方法适用于选择题中。8微元法将一个过程分解成无数段极小的过程，即整个过程是由小过程组合而成，先分析小过程，从而引向总过程讨论分析，从而得出结论。3摩擦力做功（1）做功特点摩擦力既可以对物体做正功，也可以对物体做负功。在相互存在的静摩擦力的系统中，一对静摩擦力中，一个做正功，另一个做负功，且功的代数和为0。静摩擦力对物体做功的过程，是机械能在相互接触的物体之间转移的过程，没有机械能转化为内能。2摩擦力做的功与产生内能的关系滑动摩擦力做的功为负值，在数值上等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即W滑FS相对。滑动摩擦力做的功在数值上等于存在相互摩擦力的系统机械能的减少量，根据能量守恒定律可知，滑动摩擦力做的功在数值上等于系统内产生的内能，即W滑E。2、功和能的关系1能量的转化必须通过做功才能实现做功的过程就是能量转化的过程，某种力做功往往与某一具体的能量变化相对应。2功是能量转化的量度合外力做的功（所有外力做的功）动能变化量；重力做的功重力势能变化量；弹簧弹力做的功弹性势能变化量；外力（除重力、弹簧弹力）做的功机械能变化量弹簧弹力、重力做的功不引起机械能的变化；一对滑动摩擦力做的功内能变化量；电场力做的功电视能变化试题链接12010年湖南师大附中模拟如右图所示，一质量为M的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点的速度为V，与A点的竖直高度差为H，则ADA由A至B重力做功为MGHB由A至B重力势能减少MV212C由A至B小球克服弹力做功为MGHD小球到达位置B时弹簧的弹性势能为。21MVGH2质量为M的物体，从距地面H高处由静止开始以加速度AG竖直下落到地面，在此过程中B13A物体的重力势能减少MGH13B物体的动能增加MGH13C物体的机械能减少MGH13D物体的机械能保持不变【解析】物体所受合力为F合MAMG，由动能定理得，动能的增加量EKF合HMGH13133如右图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为4M/S2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动的过程中，正确的说法是AA物块的机械能一定增加B物块的机械能一定减小C物块的机械能可能不变D物块的机械能可能增加也可能减小【解析】机械能变化的原因是非重力、弹力做功，题中除重力外，有拉力F和摩擦力FF做功，则机械能的变化决定于F与FF做功大小关系由MGSINFFFMA，知FFFMGSIN30MA0，即FFF故F做正功多于克服摩擦力做功，故机械能增大42010年济宁模拟如右图所示，固定斜面倾角为，整个斜面分为AB、BC两段，AB2BC小物块P可视为质点与AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为1、2已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么、1、2间应满足的关系是BATANBTAN12232123CTAN212DTAN221【解析】由动能定理得MGACSIN1MGCOSAB2MGCOSBC0，则有TAN，B项正2123确5两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比M1M212，速度之比V1V221，当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为L1，乙车滑行的最大距离为L2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则DAL1L212BL1L211CL1L221DL1L241【解析】由动能定理，对两车分别列式F1L10M1V，F2L20M2V，1221122F1M1G，F2M2G由以上四式联立得L1L241故选项D是正确的6一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为M的重物，当重物的速度为V1时，起重机的有用功率达到最大值P以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度V2匀速上升为止，物体上升的高度为H，则整个过程中，下列说法正确的是BCDA钢绳的最大拉力为PV2B钢绳的最大拉力为PV1C重物的最大速度V2PMGD重物匀加速运动的加速度为GPMV1【解析】由FMGMA和PFV可知，重物匀加速上升过程中钢绳拉力大于重力且不变，达到最大功率P后，随V增加，钢绳拉力F变小，当FMG时重物达最大速度V2，故V2，最大拉力PMGFMGMA，A错误，B、C正确，由MGMA得AG，D正确PV1PV1PMV17如下图甲所示，质量为M1KG的物体置于倾角为37固定的粗糙斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，T11S时撤去拉力，物体运动的部分VT图象如图乙，下列说法正确的是G10M/S2BA拉力F的大小为20NB物体运动到最高点的时间为3SC01S内重力的平均功率为100WDT4S时物体的速度大小为10M/S【解析】由乙图可知，物体加速时，A120M/S2，撤去F后，A210M/S2，方向沿斜面向下，由牛顿第二定律得FMGSINMGCOSMA1，MGSINMGCOSMA2，得F30N，物体减速的时间T22S，VMA2故B正确，A错误；MGMGSIN60W，C错误；物体至最高点后MGSINMGCOSMA3，得A32PVM2M/S2，故T4S时物体的速度VA3T32M/S，D错误82009年高考山东卷右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，自动装货装置将质量为36M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BCAMMBM2MC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【解析】受力分析可知，下滑时加速度为GGCOS，上滑时加速度为GGCOS，所以C正确；设下滑的距离为L，根据能量守恒有MMGLCOSMGLCOSMGLSIN，得M2M，也可以根据除了重力、弹力做功以外，其他力非重力、弹力做的功之和等于系统机械能的变化量，A错误B正确；在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，所以D不正确9带电荷量为Q、质量为M的滑块，沿固定的斜面匀速下滑，现加上一竖直向上的匀强电场如右图，电场强度为E，且QEMG，对物体在斜面上的运动，以下说法正确的是BDA滑块将沿斜面减速下滑B滑块仍沿斜面匀速下滑C加电场后，重力势能和电势能之和不变D加电场后，重力势能和电势能之和减小【解析】没加电场时，滑块匀速下滑，有MGSINMGCOS，加上电场后，因MGEQSINMGEQCOS，故滑块仍匀速，B正确，加电场后，因重力做正功比电场力做负功多，所以重力势能减少得多，电势能增加得少，重力势能和电势能之和减小，C错误，D正确102009年高考上海单科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度H处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离地高度H处，小球的势能是动能的两倍，则H等于DAH/9B2H/9C3H/9D4H/9【解析】小球上升至最高点过程，由动能定理MGHFFH0MV1220小球上升至离地高度H处过程，由动能定理MGHFFHMVMV12211220又MV2MGH1221小球上升至最高点后又下降至离地高度H处过程，由动能定理MGHFF2HHMVMV1221220又MVMGH122以上各式联立解得HH，答案D正确49118分如右图所示，质量为M的小球被一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质杆固定在其端点，同时又通过绳跨过光滑定滑轮与质量为M的小球相连若将质量为M的球由杆呈水平状态开始释放，不计摩擦，竖直绳足够长，则当杆转动到竖直位置时，质量为M的球的速度是多大【解析】杆转到竖直位置时，质量为M的球下落距离L，绳与竖直方向成45角，质量为M的球上升的高度HL2设此时质量为M的球、质量为M的球的速度分别为VM、VM，有VMVM2在整个运动过程中，由机械能守恒有MGLMGLMVMV2122M122M由以上式子得出质量为M的球的速度VM2GLMR2M2MM1210分如右图所示，让摆球从图中A位置由静止开始下摆，正好到最低点B位置时线被拉断设摆线长为L16M，B点与地面的竖直高度为66M，不计空气阻力，求摆球着地时的速度大小G取10M/S2【解析】摆球从A摆到B的过程中，只有重力对其做功，机械能守恒设摆球摆到B点时的速度为V，取B点所在水平面为零势能参考平面，由机械能守恒定律得MGL1COS60MV212解方程得摆球速度VM/S4M/SGL1016摆球在B点断线后，以V4M/S的速度做抛体运动，摆球在空中运动的过程中只有重力做功，机械能仍守恒，摆球在B点的机械能是E1EP1EK10MV2MV2，1212落地时摆球的机械能是E2EP2EK2MGHMV2，12由机械能守恒定律得MGHMV2MV2，1212则摆球着地时速度的大小为VM/S122M/SV22GH42210661310分如右图所示，滑块质量为M，与水平地面间的动摩擦因数为01，它以V03的初速度由A点开始向B点滑行，AB5R，并滑上光滑GR的半径为R的圆弧BC，在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，14沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C点的正上方若滑块滑过C点后从P孔上升又恰能从Q孔落下，则平台转动的角速度应满足什么条件【解析】设滑块滑至B点时速度为VB，对滑块由A点到B点应用动能定理有MG5RMVMV122B1220解得V8GR2B滑块从B点开始运动后机械能守恒，设滑块到达P处时速度为VP，则MVMVMG2R，122B122P解得VP2GR滑块穿过P孔后再回到平台的时间T42VPGRG要想实现题述过程，需满足T2N1N0,1,22N14GR14如图所示，光滑水平平台上有一个质量为M的物块，站在地面上的人用跨过定滑轮的绳子向右拉动物块，不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦，且平台边缘离人手作用点竖直高度始终为H。当人以速度V从平台的边缘处向右匀速前进位移X时，则BA在该过程中，物体的运动可能是匀速的B在该过程中，人对物体做的功为MV2X22H2X2C在该过程中，人对物体做的功为MV212D人前进X时，物块的运动速度为VHH2X2【解析】设绳子与水平方向的夹角为，则物体运动的速度V物VCOS，而COS，故V物XH2X2，可见物块的速度随X的增大而增大，A、D均错误；人对物VXH2X2块的拉力为变力，变力的功可应用动能定理求解，即WMV122物，B正确，C错误。MV2X22H2X215在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示，他们将选手简化为质量M60KG的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角53，绳的悬挂点O距水面的高度为H3M。不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取重力加速度G10M/S2，SIN5308，COS5306。1求选手摆到最低点时对绳的拉力的大小F；2若绳长L2M，选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力F1800N，平均阻力F2700N，求选手落入水中的深度D；3若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边越远。请通过推算说明你的观点。【解析】1由动能定理得MGL1COSMV212圆周运动FMGMV2L解得F32COSMG人对绳的拉力FF则F1080N2由动能定理得MGHLCOSDF1F2D0则DMGHLCOSF1F2MG解得D12M3选手从最低点开始做平抛运动XVTHLGT212且由式及以上两式解得X2LHL1COS当L时，X有最大值，解得L15MH2因此，两人的看法均不正确。当绳长越接近15M时，落点距岸边越远。162013新课标全国卷，212012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图A为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在T04S时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度时间图线如图B所示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000M。已知航母始终静止，重力加速度的大小为G。则ACA从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B在04S25S时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过25GD在04S25S时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变【解析】本题考查动力学、运动学及功率，考查了推理能力、分析综合能力等，解题关键是受力分析和运动过程的分析。从VT图可求，阻拦索作用下飞机的位移为VT图象与T轴围成的图形的面积约为无阻拦索时距离1000M的1/10，A正确；在04S25S时间内飞机除受阻拦索的作用还受其它阻力的作用，合外力几乎不随时间变化，但阻拦索两段间的夹角变小，而合力不变，则阻拦索张力必减小，B错误；滑行减速过程中，由图象求04S25S时间的加速度大约为AM/S2257M/S2，飞行员承受的加速度大小超过25G，C正VT5421确；在04S25S时间内，阻拦索的作用力不变，飞机的速度在变化，阻拦系统对飞机做功的功率是变化的，D错误。172013北京理综，23蹦床比赛分成预备运动和比赛动作两个阶段。最初，运动员静止站在蹦床上，在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小FKXX为床面下沉的距离，K为常量。质量M50KG的运动员静止站在蹦床上，床面下沉X0010M；在预备运动中，假定运动员所做的总功W全部用于增加其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为T20S，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为X1。取重力加速度G10M/S2，忽略空气阻力的影响。1求常量K，并在图中画出弹力F随X变化的示意图；2求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度HM；3借助FX图象可以确定弹力做功的规律，在此基础上，求X1和W的值。解析本题以体育项目为情景考查竖直上抛运动以及探究弹力做功的规律。解题思路为利用平衡条件求劲度系数，利用匀变速运动的规律求高度。利用图象、动能定理和功能关系求功。1床面下沉X010M时，运动员受力MGKX0得K50103N/MMGX0FX图线如图所示。2运动员从X0处离开床面，开始腾空，其上升、下落时间相等。HMG250M。12T23FX图线下的面积等于弹力做的功。从X处到X0，弹力做功。WTKX212运动员从X1处上升到最大高度HM的过程中，根据动能定理，有KXMGX1HM01221得X111M。对整个预