山东省莘县高中物理 12题系列（二）1

1、山东高考物理12题系列二图像和能量莘县实验高中高三复习学案5一、基本方法点击： 点击1：例1.【山东省济南市第一中学2010届高三10月阶段考试】下列所给的图像中能反映作直线运动物体回到初始位置的是 （ ）1 2 2v/ms1t/sOAv/ms1t/sOBt/sOCt/sODv/ms1v/ms11 2 22222点击2：例2. 小李讲了一个龟兔赛跑的故事，按照小李讲的故事情节，兔子和乌龟的位移图象如图2所示，由图可知 , ( ) 图2A兔子和乌龟是同时同地出发B兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次C乌龟做的是匀速直线运动，兔子是沿着折线跑的D乌龟先通过预定位移到达终点点击3：重力做功与重力势能的变化

2、重力对某一物体做功的过程，是重力势能和其他形式的能量相互转化的过程。重力做正功，物体的重力势能减少；重力做负功，即物体克服重力做功，物体的重力势能减少。例3.如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是.对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和.对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能.对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和点击4：电场力做功与电势能的变化电场力做功的过程是电场电势能和其他形式能量相互转化的过程，电场力做正功，电场电势能减

3、少；电场力做负功，电场电势能增加。例4.如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷 Q，在 M点无初速释放一带有恒定电量的小物块，小物块在 Q的电场中运动到 N点静止，则从 M点运动到N点的过程中A小物块所受电场力逐渐减小；B小物块具有的电势能逐渐减小；CM点的电势一定高于 N点的电势；D小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功。点击5.合外力做功与动能的变化动能定理合外力对某一个物体做功的过程，是物体动能与其他形式能量相互转化的过程。合外力做正功，物体的动能增加；合外力做负功，物体的动能减少。合外力所做的总攻等于物体动能的变化量，这就是动能定理。利用动能定理解题，可以不涉及过程中力的作用以

4、及运动细节，关心的只是过程中的能量转化的关系和过程的始末状态。例5. （09·广东理科基础·9）物体在合外力作用下做直线运动的v一t图象如图所示。下列表述正确的是( )A在01s内，合外力做正功B在02s内，合外力总是做负功C在12s内，合外力不做功D在03s内，合外力总是做正功点击6.安培力做功与电能的变化安培力做功问题，一般发生在导体棒切割磁感线问题中。安培力做负功，即“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能量转化为电磁能。而这些转化而来的电磁能有往往会紧接着转化为电阻所散发的热量。例6. 如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，O

5、C为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度匀速转动，则外力做功的功率是： ( )A. B. C. D.【规律方法总结】功是能量转换的量度，有力做功就有能量在发生转化. 我们高中学过的能量有哪些呢？最主要的三种是机械能（包括动能、重力势能、弹性势能）、内能和电能. 这三种能量之间的转化通常伴随着什么力在做功呢？要回答这个问题，请记住以下几个功能关系：重力所做的正功等于重力势能的减少量；重力所做的负功等于重力势能的增加量. 电场力所做的正功等于电势能的减少量；电场力所做的负功等于电势能的增加量.弹簧的弹力所做的正功等于弹性势能的减少量

6、；弹簧的弹力所做的负功等于弹性势能的增加量.合外力所做的正功等于动能的增加量；合外力所做的负功等于动能的减少量.重力以外的力（假设没有弹簧弹力做功）所做的正功等于机械能的增加量；重力以外的力所做的负功等于机械能的减少量.系统内一对滑动摩擦力所做的总功（为负功）等于机械能的减少量：E = fS（ S 为相对路程）.减少的机械能转化为系统的内能.克服安培力所做的功等于感应电能的增加量，通常是机械能转化为电能，然后电能又转化为导体的内能.只有重力和系统内弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒运用能量观点，结合以上功能关系分析动力学问题，会常常让你有意想不到的效果，你会觉得问题怎么变得那么简单！而要达到这种

7、意境的前提是：能够熟练地进行受力分析和运动分析、判断一个力是否做功、做什么功！一种能量的减少，意味着其它能量的增加，能量的综合保持不变，这就是能量守恒定律，减少的能量等于增加的能量是能量观点解题的基本思路，只要找到哪种能量减少，哪种能量增加，即可以得到一个能量守恒的方程，而不必要去考虑过程的细节问题！【课堂练习】1.(08·四川理综·18)一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t0滑至斜面底端.已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定.若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则下列图象中可能正确的是 ( ) 2.(08·宁夏理综

8、·18)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s.从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系式正确的是 （ ） A. W1=W2=W3 B.W1<W2<W3C. W1<W3<W2 D. W1=W2<W33.（07·上海·12）物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则 （ ）A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4 WB.从第3秒末到第5秒末合外

9、力做功为-2 WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75 W【滚动练习】4.（09·天津·1）物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是 （ ）5.（09·江苏物理·2）用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（取） （ ）A BC D6.（08·全国·16

10、）如右图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为.B与斜面之间的动摩擦因数是 ( )A. B. C. D. 7.（扬州市2011届第四次调研）（）下列说法中正确的是 （ ）只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显在使两个分子间的距离由很远（r10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大一定质量的理想气体

11、经等温压缩后，其压强一定增大 内能向机械能转化是有条件的，即环境中必须存在温度差，通过科技创新，我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机（）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态 制作：王银龙变化过程的p-V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27。则：该气体在状态B、C时的温度分别为多少？该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？木板打点计时器纸带小车橡皮筋图68“探究动能定理”的实验装置如图6所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条完全相同的

12、橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。关于该实验，下列说法正确的是A打点计时器可以用直流电源供电，电压为46VB实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系。运动方向ABCDEO图7图7给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、

13、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，。已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm= m/s。 制作：王银龙山东高考物理12题系列二图像和能量莘县实验高中高三复习学案5 制作：王银龙例1.CD 例2. 解析：由题图可知，兔子和乌龟在同一地点，但不是同时出发，兔子自认为自己跑得快，肯定赢，所以比乌龟晚出发时间t1，故选项A错图中乌龟和兔子的xt图象两次相交，表示在比赛途中它们相遇两次：第一次是t2时刻兔子追上乌龟，第二次是t4时刻乌龟又追上了兔子，故选项B正确乌龟一直做匀速直线运动，而

14、兔子也在做直线运动，只是中间停了一段，结果是乌龟先通过预定的位移到达终点，乌龟赢了综上所述，正确的选项为B、D.答案：BD例3.解析：对于木箱来说，它克服重力所做的功，即重力对它做了负功，所以重力势能增加，故C对。例4.解析：由题意可知，小物块从 M点运动到N点的过程电场力做正功，所以小物块具有的电势能逐渐减小，故B对；又因为该电场是点电荷形成的电场，N点比M点离点电荷的位置远，场强逐渐减小，所以从 M点运动到N点的过程中小物块所受电场力逐渐减小，故A对；由于最后物体静止，根据能量守恒，可知小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功，故D对。至于C选项，由于点电荷电性不确定，故该选项错。例5.A解析：根据物体的速度图象可知，物体0-1s内做匀加速合外力做正功，A正确；1-3s内做匀减速合外力做负功。根据动能定理0到3s内，12s内合外力做功为零。例6.C 1. 答案 AD解析 合力是恒定的,速度随时间线性增加,位移增加但与时间是二次函数关系,根据机械能守恒知E=E0-mgs=E0-gF合t2,可见机械能随时间