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文档简介

1、动能、动量定理动量守恒、机械能守恒一力学的基本规律1牛顿定律当物体受力的作用时,立刻会产生加速度,即力的瞬时成效是产生加速度如物体所受合外力为f ,就产生的加速度 = f m其中,如物体做匀变速直线运动时, =( vt-v0) / t = ( v2 - v 2 ) / 2 st0如物体作匀速圆周运动时, = v 2/ r = 2·r2动能定理、机械能守恒定律当物体在合外力 f 的作用下发生移位s,在此过程,可以证明:f · s =即力的空间积存其成效是发生动能的变化,记作w = ek 即动能定理12m vt -212m v0 ,2如只有重力(弹力)做功,就势能的增加(削减)

2、=动能的削减(增加) ,就机械能之和守恒3动量定理,动量守恒定律如合外力 f 对物体的作用连续时间t,在此过程中物体的速度由v0 变为 vt,可以证明:ft= mvt-mv0,即合外力的冲量肯定等于物体动量的变化,记作 = p,即力的时间积存其成效是发生 动量的变化,这两者必定相等,即 ft = mv t - mv 0 ,即动量定理如合外力等于零,就动量之和守恒二各量与规律的比较与联系1动能与动量要点<1> 动能是标量,动量是矢量<2>两者大小的关系p2 =2me k,即两个物体的动量p 相等时, m 大, e k 小;而两物体e k 相等时, m 大的物体, p 也大

3、;两者的关系仍可表示为ek =例题pv,即某物体的ek 肯定时, v 大, p 小2<1> 质量为 2.0 kg 的物体受到一个恒力作用后速度由2.0 m / s 变为反向的4.0 m / s ,在此过程中动量变化与动能变化大小分别为:a 12 n· s, 12jb 12 n · s, 20jc 4 n · s, 12jd 4 n · s,20j<2> 物体的初速度为零,在一外力对它做功,使其动能增加了8 倍,就其动量增加的倍数是: a 2 倍b 22 倍c3 倍d 4 倍<3> 大、小锤子质量分别为m 和 m,且 m

4、 = 3 m当用大、小两个锤子钉质量相等的钉子时,两锤子的动量相等,两只钉子受到木板的阻力也相同,并且每次碰撞中,钉子获得锤子的全部动能,以下说法中正确选项:a 小锤子每次把钉子钉得深些b大锤子每次把钉子钉得深些c两个锤子每次把钉子钉得一样深d大小锤子每次把钉子钉得深度为1:3<4>a 、b 两小球放在水平光滑的桌面上,质量ma = 2 mb ,两球用一绳联结,当球绕绳上o 点在水平面上做匀速圆周运动,o 点相对桌面静止,就a 、b 两球的动能之比为eka :ekb = ;动量之比为pa :pb= <5>一单摆摆角为,摆长为 l ,摆球质量为m当小球摆到b 点并向左摇摆

5、时, 有一质量为m 、置于光滑水平面上的物体,在一水平向右的恒力f 作用下运动,要使物体与小球动量有可能相等,作用在物体上恒力f 的大小应是多少?mbm练习1质量为m 的物体以初速度v 竖直上抛,不考虑空气阻力,当它返回抛出点时,动量与动能的变化分别是:a p = 0, ek = 0b p = 2 mv , ek = mv 2c p = -2 mv , ek = -mv 2d p = 2 mv , ek = 02从距地面相同高处,以相同大小的速度抛出质量相等的两小球a 、b, a 竖直上抛,而b 水平抛出,当两球分别落到地面时,有:a 两球的动量和动能都相同b两球的动能相同,但动量不同c两球的

6、动量和动能变化都相同d两球动能增量相同,但动量增量不同3质量为m 的 a 球,以速度v 与另一在光滑水平面上运动的b 球正碰,碰后a 球以速度2v 被反向弹回,就碰撞中b 球对 a 球所施的冲量 和 b 球对 a 所做的功w 分别为(以原速度方向为正)52a i = -mv , w =mv25232b i = 3 mv ,w =mv232ci = -3 mv , w =mv2d i = -3 mv , w =mv24下面说法中,正确的有:a 甲物体受到的冲量比乙物体的大,甲的末动量肯定比乙末动量大b 甲物体的动量变化大于乙物体动量的变化,就甲物体的动能的变化比乙大 c甲、乙两物体质量相同,甲的

7、动量变化大时,甲的动能变化也大d 做直线运动时,质量相同的物体,如运动方向不变,就动能变化大,动量变化也大5半径相等的两个小球a 和 b,在光滑的水平面上沿同始终线相向运动,如 a 球的质量大于b球的质量,碰撞前两球的动能相等,就碰撞后两球的速度状态可能是:a a 球的速度为零,而b 球速度不为零b b 球的速度为零,而a 球的速度不为零c两球的速度均不为零d两球速度与原方向相反,两球的动能仍相等6质量分别为m1、m2 的物体,分别受到不同的恒力f1、f2 的作用由静止开头运动a 如在相同位移内它们动量变化相同,就f1 / f2 = m2 / m1b 如在相同位移内它们动量变化相同,就f1/

8、f2 =m2 / m1c如在相同时间内它们的动能变化相同,就f1 / f2 = m2 / m1d 如在相同时间内它们的动能变化相同,就f1 / f2 =m1 / m27光滑水平面上有两个小球 a 和 b,它们沿同始终线相向运动, a 球的速率为 5 m/s, b 球的速率为 2 m/s,正碰后各自反向离开, a 球的速率变为 2 m/s, b 球的速率变为 3 m/s,就 a 、b 质量之比为:a 3:1b 1:3c 3:5d 5:78 a、 b 两只船的质量均为m ,静止在水平面上,水的阻力不计,当一个质量为m / 2 的人从 a船以相对于河岸的水平速度跳上b 船后,两船的动能之比ea:eb

9、 为:a 3:2b 1:1c 2:3d 9:49两辆汽车的额定的功率相同,质量不同,都在水平直路上行驶,它们受到的运动阻力与车重的比值相等,就它们有:a 相同的最大速度b相同的最大动量c相同的最大动能d速度相等时,有相同的加速度10如下列图,质点 p 的质量为 m ,以 o 为圆心在水平面内做匀速圆周运动,半径为 r,角速度为 当质点 p 正通过 x 轴时, 另一质量为 m 的质点 q,由静止开头在水平恒力 f 的作用下沿 x 轴正方向运动,如要使 p、q 两质点能在某时刻显现相同的动量,就力 f 的可能值是什么?rpqfoxv2动能定理与动量定理<1> 比较两个定理w = ek

10、= f ·s 及 i= p = f · t 说明当 f 为恒力时,动能的变化与位移、时间都有关,但e k 与 s 成正比,与 t 并非成正比;动量的变化与位移、时间都有关,但 p 与 t 成正比,与s 并非成正比;解题时,要留意动能定理涉及s,而动量定理涉及t ;<2> 由 ek =w = f· s·cos 及 p = i= ft可知, e k= 0, p 不肯定为零,而 p = 0, e k 也肯定为零<3> 动能定理的表达式为标量方程,故没有重量形式, 既适用于直线运动, 也适用于曲线运动 而动量定理的表达式为矢量方程,对于曲

11、线运动可以列出重量方程,当 vt 与 v0 不共线时,应列出重量 方程,即: fx· t= px, fy· t= py例题<1> 一物体从某高度处由静止开头下降,设运动中所受的空气阻力恒定,当它下落h 时的动量大小为 p1、动能大小为ek1 ,它下落 2 h 时的动量为p2、动能大小为ek2 那么 p1:p2 和 ek1:ek2 分别为:a 1:2、 1:2b 1:2 、1:2c 1:2、1:2d 1:2 、1:2<2> 有两个物体a 和 b,其质量分别为a、 b,已知 a > m b, 它们的初动能相同如a 和 b 分别受到不变的阻力fa 和

12、 fb 作用,经相同时间停下来,它们的位移分别为sa 和 sb,就a.fa> fb, sa< sbb fa> fb, sa> sbcfa< f b, sa> sbd fa< fb,sa< sb<3>一水龙头以20 m/s 的速率喷出截面210-4 m2 的水柱,垂直冲出墙壁后,水向四周匀称飞溅,形式一个顶角为1200 的圆锥面,如图如飞溅水滴的速率为10 m/s,就水柱对墙壁的冲击力是多少?1200<4> 以下说法中,哪些是正确的?a 一个质点在某一过程中,外力对它做的功等于零,其的动能变化量必定为零,动量的变化量也必定为

13、零b 一个质点在某一过程中,外力的冲量不为零,其动量必定转变,其动能也必定转变c一个质点在某一过程中,外力对它做的功等于零,其动能必定不变,其动量却可以转变d 一个质点在某一过程中,外力的冲量不为零,其动量必定转变,其动能却可能不变<5> 物体在恒定合外力作用下做匀速直线运动,在时间 t1 内速度由0 增加到 v ,这过程 f 做的功为 w 1,冲量为 i 1,在时间t2 内速度由v 增加到 2v ,这过程中f 做功为 w 2,冲量为i 2,就a i1 < i 2 , w1 = w 2b i1 < i 2 , w1 < w 2ci1 = i 2 , w1 = w

14、2d i 1 = i 2 , w 1< w 2练 习 1两质量及速度大小均不同的物体,受到相同的阻力使它们停下来就: a 质量大的运动的时间长,质量小的经过的路程短b 动量大的运动时间长,动能小的经过的路程短c速度大的运动的时间长,速度小的经过的路程短d 动能大的运动时间长,动量小的经过的路程短2物体沿光滑斜面下滑,此过程中:a 斜面对物体的弹力做功为零b斜面对物体的弹力的冲量为零 c物体动能的增量等于重力做的功d物体动量的增量等于重力的冲量3以相同的初动量在水平面上运动的a 和 b,其质量之比m 1:m 2 = 4:1 ,受到相同大小的摩擦力作用,如初动量方向水平,就a 、b 两物体在

15、水平面上滑行的距离之比s1:s2 等于:a 1:2b 2:1c 4:1d 1:44如图 1,在一个恒力f 作用下,质量为m 的物体由静止开头沿光滑水平面运动,力 f 与水平方向夹角为 ,经过一段时间后,物体的速度增大到v ,在这过程中:a 拉力对物体做的功大于物体动能的变化fb 拉力对物体做的功小于物体动能的变化c拉力对物体的冲量小于物体动量的变化d 拉力对物体的冲量大于物体动量的变化图 15物体 a 具有的动量为p,动能为ek ,物体 b 具有的动p/2,动能为3 ek ,就: a 物体 a 的质量比物体b 的质量大b 物体 b 的速度比物体a 的速度大c要使两者在相等的时间间隔内停下来,应

16、对a 施加较大的阻力d 假如 a、b 受到的阻力相等,就b 停下来通过的距离长6、一物体由静止沿光滑斜面滑下,如通过的距离是s1 时动量大小为p1,距离是s2 时动量大小为 p2,就 s1 和的 s2 比为:21a p1/ p2b 、p2/ p1c、p1 2/ p22d 、p 2/ p 27质量为 m = 5 kg 的小球, 以 v = 20 m/s 的速度与竖直方向成 60°角跟光滑水平面相撞,经 0.2 s 小球与竖直方向成 60°角以速度 v'= 20 m/s 反弹, 小球对水平面的冲击力 f= 60 °60°8质量 m = 2 kg的物体

17、,在水平面上以v1 6m/s 的速度匀速向西运动,如有一个f= 8 n 、方向向北的恒力作用于物体,在t = 2s 内,物体的动能增加了 j,动量增加了 n · s9在光滑水平面上,a 车以速度v0 做匀速直线运动,b 车静止现在对两车施以相同的力,两车质量分别为m a , m b,下面说法中正确选项:a 如 m = m ,力的方向与v0 相反,经过相同的时间,动量增量不同 b 如力的方向与v 0 相反, a b,经过相同的位移,动能增量相同c如力的方向与v 0 相同, a= b,经过相同的时间,两车的动量增量相同d 如力的方向与v 0 相反, a= b,经过相同的距离,两车动能增量

18、肯定相同10以下说法中,正确选项:a 合外力对某质点做的功为零,其动量和动能都不变 b 合外力对某质点的冲量为零,其动量和动能都不变c某质点受到合外力为零,其动量和动能都不变d 某质点的动能和动量都转变,它所受的合外力肯定不为零11一颗子弹以水平速度v 先后穿过a 、b( a 和 b 没有碰撞),子弹穿过b 后的速度为2v/5 ,子弹在 a 和 b 内的运动时间ta: tb = 1: 2,如在两块中所受阻力相等,就a 子弹穿过b 后,两块的速度大小之比为1: 2b 子弹穿过 b 后,两块的速度大小相等c子弹在 a 和 b 内克服阻力做功之比为3:4d子弹在 a 和 b 内克服阻力做功之比为1:

19、212一质量为2kg 的质点从静止开头沿某一方向做匀加速直线运动,它的动量随位移x 的变化的关系式为p = 8kg·m/s,就此质点a 加速度为8 m/s2b 2s 内受到的冲量为32n · sc在相同的时间内,动量的增量也肯定相等d 通过相同的距离,动量的增量也可能相等13 .质量为 m 的金属球与质量为m 的木球用细线相连,浸入水中,细线竖直绷直,两球从静止开头 以加速度a 在水中下沉,经时间t 细线断了,两球分开,再经t/ 时间,木球停止下沉,求此时金属球的速度;如改为经距离s 细线断了,再经s/ 距离,木球不再下沉,求此时金属球的速度;14一个质量为60kg 的蹦床

20、运动员,从离水平网面3.2m 的高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m 高度,已知运动员与网接触时间为1.2s ;如把这段时间内网对运动员的作用力作恒力,求作用力的大小,g = 10m/s2 ;15 一枚土火箭,垂直于地面对上做匀速直线运动;已知火箭点后,经t = 4 s 到达离地高h =40m 处燃料恰好用完;如阻力和燃料质量可忽视不计,g 可取 10m/s2 ,求:( 1)火箭的平均推力f 与重力 g 的比值;( 2)火箭能到达的离地面的最大高度;3机械能定恒定律与动量守恒定律要点<1> 当系统内只有动能与势能的转换,而没有机械能与其它形式的能的转换(即内部只有重

21、力、弹力做功) ,以及与外界没有的能传递(即合外力做功为零),系统的机械能守恒当系统不受外力作用、或合外力为零,系统内一个物体动量的增加,必等于另一物体动量的削减,即系统动量保持不变,系统的动量守恒<2> 由此可看出两者守恒的条件不同当机械能守恒时,动量却不肯定守恒反之,动量守恒机械能不肯定守恒常见的例子如碰撞时,机械能不肯定守恒,但动量却肯定守恒在光滑竖直平面内做圆周运动时,机械能肯定守恒,但动量却肯定不守恒例题<1>如下列图,由弹簧连接的两物体放在光滑水平面上,当受到一对等值反向力f1、f2 作用使弹簧伸长时:a 机械能肯定守恒b机械能肯定不守恒f1f2c动量肯定守

22、恒d动量肯定不守恒<2> 如下列图, a 、 b 两物体质量之比m1:m2 = 3:2 ,原先静止在平板小车c 上, ab 间有一根被压缩了的轻弹簧,a、b 与平板车上表面间的动摩擦因数相同,地面光滑 当弹簧突然释放后,就有:a a 、b 系统动量守恒b a 、b 、c 系统动量守恒c小车向左运动d 小车向右运动abc<3>如下列图,将一根长为l 的细绳一端固定在o 点,另一端系一质量为m 的小球,在o 点正下方的 k 点钉一只钉子,设ok h,把小球拉到和o 点等高的位置a ,(细绳拉直)然后轻轻释放,为了使小球在以k 为圆心的竖直平面内做圆周运动,求h 的最小值oa

23、hkr<4>如下列图,厚度相同的木块和b 并列放置光滑水平面上,、质量分别为ma = 500g , m b = 400g ,它们的下底面光滑面上表面粗糙,有一块铅c,质量为 mc =100g、v =10 m/s 的水平速度恰好水平擦到a 的上表面上,由于摩擦的缘故,铅块c 停留在 b 上,这时b、 c 的共同速度为1.5m/s,设 c 的长度很短,试求:v( 1)a 的最大速度c( 2)c 在离开 a 时的速度v'ab( 3)、 c 的机械能缺失<5> 两个小湿泥球质量分别为m1 和 m2,用相同长度的细线悬挂起来,把两小球拉到水平位置后,从静止开头释放,两球摇

24、摆过程中相碰粘在一起,高度可达p 点, p 与 o 的连线与竖直方向夹角为60°,就两球的质量之比是多少?o60 °p练习1在光滑的水平面上,物体a 、b 间有一被压缩的弹簧,原先用绳把它们连接起来,而处于静止状态a 如把细绳烧断,当它们被弹开的过程中,动量守恒ab b 如把细绳烧断,当它们被弹开的过程中,机械能守恒c如把 a 用钉子钉死,再把细绳烧断,弹开过程动量守恒ab d 如把 a 用钉子钉死,再把细绳烧断,弹开过程机械能守恒图 12在斜面上,木块a 连结一个弹簧,以v 1 匀速下滑,木块b 以 v2 匀速下滑 v2 >v 1,在轻弹簧对它们发生相互作用的前后v

25、 2ba 机械能确定不守恒b机械能可能守恒v 1c动量确定守恒d动量有可能守恒a 3以下说法正确选项:a 系统所受合外力为零时,系统的机械能肯定守恒b 系统所受合外力不做功时,系统的机械能肯定守恒c只有重力、弹力对系统做功,系统的机械能肯定守恒d 系统的机械能守恒,但系统内各物体的机械能不肯定守恒4汽车拉着拖车在平直大路上行驶,突然拖车与汽车脱钩,而汽车的牵引力不变,汽车与拖车受的阻力均与重力成正比,在脱钩至停下的过程中:a 它们的总动能不变b它们的总动能增加c它们的总动量不变d 它们的总动量增加5在光滑水平面上沿同始终线有甲、乙、丙三个完全相同的小球,如甲先获得一个向右的初速度 v ,让甲、

26、乙、丙依次相碰,以下情形中不行能发生的是:a 甲、乙、丙合为一体以v/3的速率沿原先方向运动b 甲、乙静止,丙以v 的速率沿原先方向运动c甲以 v 的速度反向运动,乙、丙合为一体以v 沿原先方向运动d 甲以 v/6,乙以 v/3 ,丙以 v/2 均沿原先方向运动;6如下列图, 小车放在光滑的水平面上,将系绳拉开到肯定的角度,然后同时放开小球与小车,那么在以后的过程中a 小球向左摆,小车向左运动,且系统动量守恒b 小球向左摆,小车向右运动,且系统动量守恒c 小球向左摆到最高点,小球的速度为零,而小车速度不为零d 在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量肯定大小相等,方向相反;7如下列图,在光滑水平

27、面上,有质量分别为3 m 和 m 的 a、b 两物体,a 与挂轻弹簧的一端相连,弹簧另一端自由;b 以速度 v0 向左运动,运动过程中弹簧的最大弹性势能为:v0a m v 2 /2b 3m v 2 /8c 3m v 2 /4d m v 2 /8a0000b8如图,在光滑的水平面上有三个物体 a 、b 、c,a 、b 彼此紧靠一起, a 的上表面有一半径为 r,顶端距水平面高为 h 的半圆槽,槽顶有一小物体 c, a 、b 、c 三者质量均为 m ,现使物体 由静止沿槽下滑,且运动过程中它始终与圆槽接触,求:( 1)和 b 刚分别时的速度(2)和分别后,c 能达到距水平面的最大高度rcab9如下

28、列图,质量为m 的小球用轻绳系住并绕o 点在竖直平面内做圆周运动,当小球运动到与 o 点在同一水平面面的右端p 点时,如加速度大小为2 g,就小球运动到最低点m 时,绳子拉力大小是多少?opm三解题要点:1功、冲量的求法要点<1> 对恒力所做的功,可用定义,即w = fscos 或成效= k 去求同样,恒力的冲量也可以用定义i = ft 或成效 i = p 去求,但变力做的功,及变力的冲量,以及作用力、作用时间、移动距离不能确定的情形下,只能用成效去求< >如几个力对物体做功,就其中任一个力所做的功,不会受其它力的影响,同样其中一个力的冲量也不会受其它力的影响而动能的变

29、化量等于几个力做的功之和,即等于合外力做功;动量的变化量等于几个力的冲量之和,即合外力的冲量、<3> 如力与位移的角度为,就 < 90°做正功, > 90°做负功, = 90°不做功而冲量的方向与规定方向相同为正,相反为负<4> 做功过程,可能发生能的转移,也可能产生能的转换,依此也可以运算功的大小例题< >如下列图,质量为m 的物体静止放在水平的平台上,m 与平台的摩擦系数为 ,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由在地面上以速度v0 向右匀速运动的人拉着,开头人到定滑轮的竖直高度为 h,当人到d 点时,绳与水平方向的

30、夹角为45°,在此过程中,人所做的功是多少?mh45 °d<2> 如下列图,在倾角为 的斜面上,以速度v 0 水平抛出一个质量为m 的小球(斜面足够长) 在小球从开头运动到离开斜面最远的过程中,小球得到的冲量及小球的重力所做的功分别是多少?v0<3>矩形滑块由不同材料的上、下两层粘结在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如下列图 质量为 m 的子弹以速度v 水平射向滑块,如射击上层,就子弹刚好不穿出;如射击下层,就子弹整个刚好嵌入就上述两种情形比较:a 子弹两次对滑块做的功一样多 b 滑块两次所受的冲量一样大c子弹嵌入下层过程中,对滑块做的功多 d 子

31、弹击中上层过程中,系统产生的热量多<4>一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳,经t 时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为 v;在此过程中,a 地面对他的冲量为mv +mg t,地面对他做的功为mv2/2 b 地面对他的冲量为mv +mg t,地面对他做的功为零c地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2/2d 地面对他的冲量为mvmgt,地面对他做的功为零练习o1一质量为m 的小球,用长为l 的轻质绳悬挂于o 点,小球在水平力 f 作用下,从平稳位置缓慢地移至q 点,就 f 做的功是:la mg l cosb fl sincmg l 1 cos d fl f q2两个材料相同

32、的物块a 、b,放在水平粗糙的地面上,在力f 的作用下一同前进,如图2 所示,已知ma :m b = 2:1,在运动过程中,力f 一共对物体做功300 j,就 a 对 b 做的功为a 100 jb 150 jc 300 jd条件不足,无法确定fab图 23质量为 m 的物体静止在倾角 的斜面上, 当斜面沿水平方m向向右匀速移动了s 距离时,物体m 相对斜面静止,就:支持力对 m 做的功为 ,摩擦力对m 做的功为 ,合外力对m 做的功为 s4长 l=1m ,质量 m=1kg 的木板 ab 静止在光滑水平面上,在木板左端a 处有一质量m =1kg小物体 c 静止不动, 用 f = 20 n 的水平

33、向右的恒力作用在c 上,使 c 由静止开头运动到木板的右端 b,已知物体与木板间的滑动摩擦系数 = 0.5,求力 f 对 c 做的功是多少?fa cb5质量为m 的物体被轻绳经光滑小孔而牵引在光滑的水平面上匀速圆周运动,拉力为某个值 ,转动半径为r,当外力逐步增大到6 f 时,物体仍作匀速圆周运动,半径为 r/ 2 ,就在这个过程中外力对物体所做的功为 ro mf6如下列图,一质量为m 的滑块在固定于竖直平面、半径为r 的光滑轨道内运动,如滑块与圆心等高处c 点静止释放,就滑块从c 点到达最低点b 的过程中,所受合外力的a冲量大小为多少?方向如何?如滑块运动到最高点a 时,对轨道的压力刚好为零

34、,就滑块从 a 点滑至 b 点的过程中,所受到的合力的冲量大小为多少?方向如何?rcob9箱子放在水平面上,箱内有一个质量为m 的球以速度v 向左壁碰去,来回碰几次后停下来,箱子始终静止,如图就整个过程中:a 所受冲量大小等于箱子所受的冲量大小vb 箱子所受冲量大小为零c 地面对箱子的静摩擦力的冲量为零d 箱子的静摩擦力的冲量为mv,方向向右10如图,长1.8 m 的细绳悬挂在天花板上,另一端系一质量m = 2 kg的小球,先将球拉至距 地面高 3.6 m 的天花板, 后让球自由下落, 当绳绷直时绳即断裂、球落地, 已知整个运动时间t =1.0s ,就绳断的短暂过程中,球受到的冲量是多大?2功

35、率平均功率p wt瞬时功率p = fv cos要点<1> 要区分各种功率:有之分,以及额定功率之分实际功率<2> 汽车功率的分析当汽车在额定功率下运行时,速度增大,牵引力减小,当牵引力等于阻力时,速度最大,物体只能作匀速或变加速度运动,不行能作匀变速运动当汽车在小于额定功率的实际功率下运行,速度增大,功率也增大,牵引力可保持不变,从实际功率增至额定功率的过程,可做匀加速运动例题<1> 起重机在5 s 内将 2 t 货物竖直吊起15 m 高度,假如货物匀速上升,起重机的功率是多少?假如货物从静止开头匀加速上升,起重机的平均功率及最大功率各是多少?<2&g

36、t; 一跳绳运动员质量m = 50 kg ,1min 跳 n =120 次,脚与地面的接触时间占跳动时间的一半,试估算该运动员跳绳时,克服重力做功的平均功率g = 10 m/s 2练习1 一质量为m 的物块,在几个共点力作用下,静止在光滑的水平桌面上,现把其中一个水平方向的力f 突然增大到3f,保持其它力不变,就在t s 末该力的功率为()a 9f2t /mb 6f2t /mc 3f 2t /md 2f2t /m2质量 500 t 的火车在一段平直轨道上以额定功率行驶, 5 min 内通过的位移是 2.85 km ,速度由 28.8 km / h 增大到此轨道上运行的最大速度 61.2 km

37、/ h ,设机车所受阻力恒定,求: ( 1)机车所受的阻力;( 2)机车的额定功率3如图 3 所示,质量为m 的三个物体,放在光滑的水平面上,分别受到不同方向的力f1、f2、f3 的作用而做初速为零的匀加速直线运动,如三者加速度相同,移动的路程也相同,就:a 三个力的平均功率为p1 = p2 = p3b 三个力的即时功率为p1= p2= p3f1c三个力的平均功率为p1 < p2 < p3图 2d 三个力的即时功率为p1< p2< p3f2f34质量为m 的机车以恒定的功率p 在水平直轨道上行驶,机车匀速行驶时速率为v0,当列车 的速率为v 时( v < v 0)

38、,机车的加速度为:a p / mvb p / mv 0c p( v0 - v ) / mv 0vd 2 p / m( v 0 + v )5一杂技运动员骑摩托车在一竖直圆轨道做绝技表演,如车运动的速率恒为 20 m/s,人与车质量之和为 200 kg ,轮胎与轨道间的动摩擦因数 = 0.1 ,车通过最低点时发动机的功率为 12 kw 求车通过最高点时,发动机的功率 ( g = 10 m/s 2)3、各种力做功的特点要点:<1> 重力做的功,只与始未位置的高度差有关,而与路径无关即求重力做功时,公式w = f s中, s 为位移重力做的正功肯定等于重力势能削减,重力做的负功肯定等于重力

39、势能的增加<2> 静摩擦力可以做功,此过程中只发生气械能的转移,不产生热能滑动摩擦力既可做正功,也可做负功,在此过程中,既可能发生气械能的转移,也可能发生气械能与内能的转化,关系是:q = - e = f· s 相对 运算摩擦力做功时,公式w = f s 中, s 为路程<3> 弹性力做的功,等于弹性势能的变化<4> 合力做的功,等于动能的变化例题<1> 一个匀称的、立方体状的水泥砖重为g,一个人以a 为轴用多次翻动的方法把它移动肯定距离 s,这距离大于水泥砖的边长,如下列图,就a 不论立方体的边长多大,只要移动相同距离,人对水泥砖至少

40、要做的功是相同的 b 移动相同的距离,立方体的边长越大,人对水泥砖至少要做的功就越大c移动相同的距离,立方体有一个适当的长度l 0 时,人对水泥砖至少要做的功最小,即l>l 0或 l< l 0 做的功都较大d 人对水泥砖至少要做的功,必需给出立方体边长详细数字,才能运算和比较a<2> 一木块静止放光滑水平面上,一颗子弹以肯定水平速度射入木块,射入深为d 后相对木块静止,在子弹穿入木块的过程中,木块d被推动了s设子弹与木块的平均阻力为f ,就子弹削减的动能ek1= ;木块获得的动能 ek2 = ;产生的热量s q = a<3> 如下列图, a 、 b 两个质量

41、均为m 的物体,用劲度系数为k 的轻质弹b簧相连, a 、b 被外力 f 提在空中静止,b 离地面高度为h,放手后a 、b 下h落且 b 与地面碰撞后不反弹,就外力f= ,在 a 的速度达到最大的过程中, a 的重力势能的转变量为 <4>质量为 m 、m 的两小球由一细线连接(m > m ),将 m 置于半径为r 的光滑球形容器上口边缘,求当m 滑至容器底部时两球的速度(运动过程中细线始终处于绷紧状态)rmvm练习1半径 r = 20 cm 竖直放置圆形轨道与平直轨道相接,如下列图,质量为m = 50 g 的小球 a 以肯定的初速度由直轨道向圆形轨道的内壁冲上去,经过n 点时

42、速度为 v 1 = 4 m/s ,经过轨道最高点m 时对轨道的压力为0.5 n,求小球a由 n 到 m 点这一段过程中克服阻力做的功w 是多少?mrnv 0a2一条长为l ,质量为 m 的匀质软绳平放在水平桌面上,现拿绳的一端缓慢地提起全绳的过程中,提拉前一半所做的功为w1,提拉后一半所做的功为w2,就 w1:w 2 等于:a 1:1b 1:2c 1:3d 1:43两个底面积都是s 的相同圆桶有管连接,并用阀门隔开,放在同一水平面上,桶内装有水,且水面分别高为h1 和 h2,现在把阀门打开,最终h1两桶水的高度相同,设水的密度为,这一过程水的重力做功为 h24如下列图的四种情形,a 、b 相对

43、静止一起向右运动,物体与地摩擦系数为,就:a = 0abfa 0abfa = 0faba0af babcda 图 a 所示情形中, a 、b 间的摩擦力对 a 做正功b 图 b 所示情形中, a 、b 间的摩擦力对 a 做正功c图 c 所示情形中, a 、b 间的摩擦力对 b 做正功d 图 d 所示情形中, a 、b 间的摩擦力对 a 做负功5在光滑的水平面上放一辆小车,小车的左端放着一只箱子,在水平恒力f 的作用下,两次把箱子拉到车的右端假如第一次小车是固定的,其次次小车可以运动,在两种情形下,下面说法中正确选项:fa 箱子受到的摩擦力大小相等b 力 f 对箱子做了功大小相等c由于摩擦而产生

44、的热量相等d箱子获得的动能相等7质量为m 的物体,在水平面上以初速度v0 做匀减速直线运动,经距离d 后,速度减至v 0 /2,就2a 此平面与物体间的摩擦系数为3v0 / 8gdb 物体再前进d / 3 便停止0c摩擦力对物体做功为-3mv2 / 4d如使物体前进总距离是2 d,其初速度为3 v0 /28如下列图,在一个质量为m 的小车里有一个质量为m 的滑块,它与车底面的动摩擦因数为 ,开头滑块在车子中心以足够大的初速度v0 向右运动,开头小车静止在光滑的水平面上,当滑块与盒子两壁碰撞如干次,两者相对静止,滑块与盒壁碰撞时没有能量缺失,求整个过程中滑块滑行的路程 smv 0m9如下列图,质

45、量为m 的小球处于静止,现有一质量为m 的物块以速度v0 在光滑水平面上向右运动,而使得静止的小球进入其光滑弧形轨道设轨道足够高,求小球从滑上轨道至最高点的过程中,小球重力势能的增加量和轨道支持力对小球做的功v0mm10如下列图, ab 与 cd 为两个对称斜面,其上部足够长,下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为1200,半径 r 为 2.0m ,一个物体在离弧度e 高度 h = 3.0 m 处,以初速4 m/s 沿斜面运动;如物体与两斜面的动摩擦因数为0.02 ,就物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多长路程?( g = 10 m/s 2 )adhcb1200e4正确使用动

46、量守恒定律<1> 第一要定出一个正方向,与其方向相同的动量为正,相反的动量为负,不知方向的动量先设为正,运算结果为正,就表示假设正确<2> 式中的速度、位移要相对同一参照物例题<1>a 、b 两只载货小船平行相向行驶,a 、b 两船的质量 包括麻袋 分别为 m1 = 800 kg和 m2 = 1000 kg ,当它们行驶到头尾相齐时,各将质量 m = 5 kg 的麻袋轻放在对方船上,结果a 船以 v 1'= 1 m/s 的速度沿原方向行驶,b 船以 v2' = 6 m/s 的速度也沿原先方向行驶,不计水的阻力求交换麻袋前两船的速率是多少?&l

47、t;2> 质量为 m 的小车, 如下列图, 上面站着一个质量为m 的人 车以 v0 的速度在光滑的水平地面上前进,现在人用相对小车为u 的速度水平向后跳出后,车速增加v,就运算 v 的式子正确选项:a mv 0- mu = m v 0 + vb m + m v 0 m v 0 + v- m u - v 0c m + m v 0 = m v 0 + v- mu - v 0 + v d 0 = m v - m u - v<3> 质量为m ,半径为r 的光滑圆环,静止在的水平面上,有一个质量为 m 的小滑块从与圆心等高处,无初速沿环下滑,当达到最低点时,圆环产生的位移大小是 v 0

48、mormm<4> 匀速向东行驶的小车将质量为m 和 3 m 的甲、 乙两球, 分别以 3 v 和 v 的对地速度向东,向西同时抛出,就:a 球抛出后,小车的速度增加b 球抛出后,小车的速度不变c球抛出后,小车的速度增小d向西抛出的乙球比向东抛出的甲球动量变化大练习1质量 m = 100 kg 的小船静止在水面上,船两端分别站着m1 = 40 kg 的甲及 m2 = 60 kg 的乙两人,当甲向左,乙向右同时以3 m/s 的水平速度跃入水中时,小船运动的情形是:甲乙a 向左,小于1 m/sb向左,大于1 m/sc向右,大于1 m/sd向右,小于1 m/s图 12甲乙两人站在光滑的水平

49、冰面上,他们的质量都是m ,甲手持一个质量为m 的球,现以对地为 v 的速度传给乙, 乙接球后以对地2v 的速度把球传回给甲,最终甲、 乙两人的速度大小之比为:a 2m./ mm b m + m / mc 2 m + m / 3md m / m + m 3在光滑水平轨道上,有甲、乙两个等大的小球相向沿轨道运动,它们的动量p1 = 5 kg ·m/s,和 p2 = 7 kg · m/s,如图 2,如能发生正碰,就碰后两球的动量增量p1 和 p2 可能是:a p13 kg · m/s,向左; p2 3 kg ·m/s,向右b p1 3 kg· m/

50、s,向右; p2 3 kg· m/s,向右c p1 3 kg· m/s,向右; p2 3 kg· m/s,向左p1p2甲乙d p1 10 kg· m/s,向左; p2 10 kg·m/s,向右图 24光滑水平轨道上有一辆质量为20 kg 的小车,而质量为60 kg 的人站在小车上,与车一起以5 m/s 的速度运动试求:( 1)人以相对于车以2 m/s 的速度沿车前进的反方向行走,车速多大?( 2)相对于车以2 m/s 的速度竖直跳起,车速多大?( 3)相对于轨道以2 m/s 的速度竖直跳起,车速多大?5人的质量m = 50 kg ,小船的质量是

51、m = 150 kg ,船长 4 m,人与船均静止,当人从船尾走到船头的过程中,小船后退s = 6如图 3 所示,质量为m 、倾角为的光滑斜面放在光滑水平地面上,斜面顶端有肯定滑轮,用一轻质绳跨过滑轮连接质量为m1 和 m2 的物体, 现 m1 在斜面上下滑了一段距离l ,就斜面在水平方向移动距离多大?m1mm27质量为 240kg 的气球上有一质量为30kg 的杂技演员, 共同静止在距地面40 米高的空中, 现如从气球上放一根不计质量的软绳,以使演员匀加速地滑向地面,求软绳至少要多长演员才能恰好落在地上?8质量为 200 kg 、长为 3.2 m 的小船静止在水面上,船头站着一个质量是70 k

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