2009届高三复习资料机械能
物理：2009届高三第一轮复习——机械能 教案
知识网络：
单元切块：
按照考纲的要求，本章内容可以分成四个单元，即：功和功率；动能、势能、动能定理；机械能守恒定律及其应用；功能关系 动量能量综合。其中重点是对动能定理、机械能守恒定律的理解，能够熟练运用动能定理、机械能守恒定律分析解决力学问题。难点是动量能量综合应用问题。
§1 功和功率
教学目标：
理解功和功率的概念，会计算有关功和功率的问题培养学生分析问题的基本方法和基本技能
教学重点：功和功率的概念
教学难点：功和功率的计算
教学方法：讲练结合，计算机辅助教学
教学过程：
一、功
1．功
功是力的空间积累效应。它和位移相对应（也和时间相对应）。计算功的方法有两种：
机械能和能量守恒定律专题
江苏省各地2009届高三上学期月考试题分类精编机械能和能量守恒定律一．单项选择题(南阳中学)1、如图所示，在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔，一根不可伸长的轻绳穿过小孔．绳的两端分别拴有一小球C 和一质量为m 的物体B ，在物体B 的下端还悬挂有一质量为3m 的物体A ．使小球C 在水平板上以小孔为圆心做匀速圆周运动，稳定时，圆周运动的半径为R ．现剪断连接A 、B 的绳子，稳定后，小球以2R的半径在水平面上做匀速圆周运动，则下列说法正确的（ ）A ．剪断连接A 、B 的绳子后，B 和C 组成的系统机械能增加B ．剪断连接A 、B 的绳子后，小球C 的机械能不变C ．剪断连接A 、B 的绳子后，物体B 对小球做功为3mgRD ．剪断连接A 、B 的绳子前，小球C 的动能为2mgR(江安中学)2．如图，一轻弹簧左端固定在长木块M 的左端，右端与小木块m 连接，且m 、M 及M 与地面间接触光滑。
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F 1和F 2。
从两物体开始运动以后的整个运动过程中，对m 、M 和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度）。
正确的说法是（ ）A 、由于F 1、F 2等大反向，故系统机械能守恒B 、F 1、F 2 分别对m 、M 做正功，故系统动量不断增加C 、F 1、F 2 分别对m 、M 做正功，故系统机械能不断增加D 、当弹簧弹力大小与F 1、F 2大小相等时，m 、M 的动能最大（高淳外校）3．下列关于机械能守恒的说法中正确的是（ ）A ．做匀速运动的物体，其机械能一定守恒B ．做匀加速运动的物体，其机械能一定不守恒C ．做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒D ．除重力做功外，其他力做的功之和为零，物体的机械能一定守恒(铁富中学)4、如图所示，竖直放置的平行金属板带等量异种电荷，一带电微粒从靠近左金属板附近的A 点沿图中直线从A 向B 运动，则下列说法中正确的是（ ）F 1 F 2 mA. 微粒可能带正电B. 微粒机械能守恒C. 微粒电势能减小D. 微粒动能减小(铁富中学)5、如图所示，质量为m 的物块从A 点由静止开始下落，加速度是g/2，下落H 到B 点后与一轻弹簧接触，又下落h 后到达最低点C ，在由A 运动到C 的过程中，空气阻力恒定，则( )A ．物块机械能守恒B ．物块和弹簧组成的系统机械能守恒C ．物块机械能减少)(21h H mg + D ．物块和弹簧组成的系统机械能减少)(21h H mg +二．多项选择题(常州中学)1、如图所示，质量相等的甲、乙两物体开始时分别位于同一水平线上的A 、B 两点．当甲物体被水平抛出的同时，乙物体开始自由下落．曲线AC 为甲物体的运动轨迹，直线BC 为乙物体的运动轨迹，两轨迹相交于C 点，空气阻力忽略不计．则两物体A ．在C 点相遇B ．经C 点时速率相等C ．在C 点时具有的机械能相等D ．在C 点时重力的功率相等(海安县)2．如图所示，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 与地面间接触光滑．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F 1和F 2，两物体开始运动后的整个运动过程中，弹簧的形变量不超过其弹性限度，对于m 、M 和弹簧组成的系统（ ）A ．m 、M 各自一直做匀加速运动，且加速度与质量成正比B ．m 、M 各自一直做变加速运动，且加速度与质量成反比C ．当弹簧弹力大小与F 1、F 2大小相等时，系统的动能最大D ．由于F 1、F 2等大反向，故系统机械能守恒(启东中学)3．如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B ，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O ，倾角为30°的斜面体置于水平地面上．A 的质量为m ，B 的质量为4m ．开始时，用手托住A ，使OA 段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB 绳平行于斜A B C面，此时B 静止不动．将A 由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是A ．物块B 受到的摩擦力先减小后增大B ．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C ．小球A 的机械能守恒D ．小球A 的机械能不守恒，A 、B 系统的机械能守恒(上冈中学)4．如图所示，A 、B 、O 、C 为在同一竖直平面内的四点，其中A 、B 、O 沿同一竖直线，B 、C 同在以O 为圆心的圆周（用虚线表示）上，沿AC 方向固定有一光滑绝缘细杆L ，在O 点固定放置一带负电的小球．现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球a 、b ，先将小球a 穿在细杆上，让其从A 点由静止开始沿杆下滑，后使 b 从A 点由静止开始沿竖直方向下落．各带电小球均可视为点电荷，则下列说法中正确的是（ ）A ．从A 点到C 点，小球a 做匀加速运动B ．小球a 在C 点的动能大于小球b 在B 点的动能C ．从A 点到C 点，小球a 的机械能先增加后减小，但机械能与电势能之和不变D ．小球a 从A 点到C 点的过程中电场力做的功大于小球b 从A 点到B 点的过程中电场力做的功(天一中学)5、真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强磁场，一质量为m ，带电量为q 的物体以速度v 在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动，假设0t =时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零，电势能也为零，那么，下列说法正确的是（ ）A ．物体带正电且逆时针转动B ．物体运动的过程中，机械能守恒，且机械能为212E mv = C ．物体运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为(1cos)P v E mgR t R =- D ．物体运动的过程中，电势能随时间的变化关系为'(cos 1)P v E mgR t R=- (通州市)6．质量为m 的物体在空中由静止下落，由于空气阻力，物体运动的加速度为0.9g ，在物体下落h 高度的过程中，以下说法正确的是 ( )A ．重力势能减小了0.9mghB ．动能增大了0.9mghC ．动能增大了0.1mghD ．机械能损失了0.1mgh三．实验题(南阳中学)1、某研究性学习小组用如图（a ）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A 位置摆到B 位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即21mv 2 = mgh ．直接测量摆球到达B 点的速度v 比较困难．现让小球在B 点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v ．如图（a ）中，悬点正下方P 点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A 、B 点的投影点N 、M ．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b ）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M 点对齐．用米尺量出AN 的高度h 1、BM 的高度h 2，算出A 、B 两点的竖直距离，再量出M 、C 之间的距离x ，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g ，小球的质量为m ．（1）根据图（b ）可以确定小球平抛时的水平射程为 cm ．（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v 0 = ．（3）用测出的物理量表示出小球从A 到B 过程中，重力势能的减少量ΔE P = ，动能的增加量ΔE K = ．(南京市)2．如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V 的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：A ．按照图示的装置安装器材；B ．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C ．用天平测量出重锤的质量；D ．先松手释放纸带，再接通电源打出纸带，E ．选择合适的纸带，测量打出的纸带上某些点之间的距离；F ．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能． 上述操作中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤是 ▲ ．(填序号)(2)若实验中所用重锤质量m=1．00kg ，打点纸带如下图所示，打点时间间隔为0．02s ，从O 点开始下落起至B 点，重锤的重力势能减小量是︱△E p ︱= ▲ J ，重锤的动能增加量︱△E K B ︱= ▲ J ．(g=9．8m ／s 2，结果取．．．3位有效数字．．．．．)(O 点为开始下落点，O 点与A 点间其他点未画出)实验结论是 ▲ ．（高淳外校）3．“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法。
高三物理知识结构化学习材料 机械能
高三物理知识结构化学习材料第六章机械能重点知识：动能定理、机械能守恒定律、功能关系、动量和动能的综合计算考纲要求：一．功：______________________________________________________.公式表示：__________________________.功的正负的讨论：当α=0，W=_________；当α＝180º时，W=______________；当α＝90º，力对物体做功为________；当0≤α<90º时，力对物体做_____（正或负）功；当90º<α≤180º时，力对物体做______（正或负）。
例1：用水平恒力作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S，恒力做功W1，再用该力作用于质量为m（m<M）的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样的距离S，恒力做功W2，则两次做功的关系是：A. W1>W2B. W1<W2C. W1=W2D. 无法判断例2：质量为m的物体沿倾角为θ的斜面滑下，已知m与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面的高度为h，求重力、支持力、摩擦力做的功各是多少？合外力做功是多少？例3：如图所示,劈a放在光滑的水平桌面上，斜面光滑，把b物体放在斜面a的顶端由静止滑下的过程中，a对b的弹力做正功还是负功？b对a的弹力做正功还是负功？二．功率：__________________________________________功率的表达式：____________________________________________例4：一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻，力F的功率是多大？在0至t1这段时间内的平均功率是多大？例5：汽车发动机的额定牵引功率为60kw，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，试问：⑴汽车以额定功率从静止启动后，能达到的最大速度是多大？当速度达到6m/s时，汽车的加速度是多大？⑵假设汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程需要多长的时间？在这之后到匀速运动的过程中，汽车的加速度如何变化？速度如何变化？内容说明功、功率II 动能、做功与动能改变的关系II 弹性势能I 重力势能，重力做功与重力势能改变的关系II 机械能守恒II 动量知识和机械能知识的应用II三．动能定理：_____________________________________________________________常见的表达方式：__________________________例6：质量为m 的小球从高为h 的斜面由静止滑下，到达底端的速率为v ，问摩擦力做功是多少？例7：一质量为m 的小球，用长为L 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平力作用下，从平衡位置P点很缓慢地移到Q 点，如图所示，则力F 所做的功为多少？如果小球是在恒力F 的作用下从P 点运动到Q 点，此时绳与竖直方向的夹角为θ，则小球的速率是多大？例8：如图所示，质量为m 的物体被用细绳经过小孔而牵引，且在光滑的水平面上作匀速圆周运动，拉力为某个值F 时转动半径为R ，当拉力逐渐增大到6F 时，物体仍做匀速圆周运动，此时半径为2R，则拉力对物体所做的功为多大？例9：如图所示，质量为m 的物体与水平地面的动摩擦因数为μ，在水平恒力F 的作用下由静止运动了位移S 后撤去此力，问物体还能运动多远？例10：质量为m 的物体以速度0v 竖直向上抛出，物体落回地面时，速度大小为034v （设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变），求： ⑴物体运动过程中所受的空气阻力的大小⑵物体以初速度02v 竖直上抛时的高度，若物体落地碰撞的过程中无能量损失，求物体运动的总路程。
高考综合复习：机械能专题
高考综合复习——机械能专题●知识网络●高考考点考纲要求：复习指导：功和能的概念是物理学中重要的概念。
功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径，同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据。
运用能量的观点分析解决有关问题时，可以不涉及过程中力的作用细节，关心的只是过程中的能量转化的关系和过程的始末状态，这往往更能把握住问题的实质，使解决问题的思路变得简捷，并且能解决一些用牛顿定律无法解决的问题。
综观近几年高考，对本章考查的热点包括：功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律。
考查的特点是灵活性强、综合面广、能力要求高。
如变力功的求法以及本章知识与牛顿运动定律、圆周运动、动量定理、动量守恒定律及电磁学（电场、磁场、电磁感应）、热学知识的综合应用等等。
功能关系及能的转化和守恒定律贯穿整个高中物理，能的观点是解决动力学问题的三个基本观点之一，且常与另外两个观点（力的观点、动量观点）交叉综合应用。
涉及本章知识的命题不仅年年有、题型全（选择题、填空题、实验题、论述计算题）、分量重，而且多年的高考压轴题均与本章的功、能知识有关。
这些试题的共同特点是：物理情境设置新颖、物理过程复杂、条件隐蔽，是拉开得分的关键，对学生的分析综合能力、推理能力和利用数学工具解决物理问题的能力要求均很高。
解题时需对物体或系统的运动过程进行详细分析，挖掘隐含条件，寻找临界点，综合使用动量守恒定律、机械能守恒定律和能的转化和守恒定律求解。
还需指出的是“弹性势能”在《考试大纲》中只要求定性了解，是Ⅰ级要求，但在近几年的高考中常出现弹性势能参与的能的转化和守恒试题，对涉及弹性势能与其他形式的能相互转化的过程，一定要真正明了，不可掉以轻心。
●要点精析☆功：1．功的正、负的含义：功是标量，所以功的正、负不表示方向，功的正、负也不表示功的大小。
比较功的大小时，要看功的绝对值，绝对值大的做功多，绝对值小的做功少。
高考物理知识点分类复习机械能
ABCDE E E E 高考物理知识点分类复习 《机械能》一、单项选择题(共42分。
共14小题，每小题3分。
） 1、（2009学年二模杨浦17）下列说法中正确的是：A ．就改变物体内能来说做功和热传递是两种相同的方式．B ．只要制造出足够小的温度计就能测出个别分子的温度．C ．要使变化了的系统重新恢复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响．D ．在自然界发生的各种变化中能的总量虽然保持不变，但能量的品质在逐步降低． 2、（2009学年二模浦东新区5）如图所示，一个物体沿固定斜面匀速滑下，下列说法中正确的是： A ．支持力对物体做功、物体机械能守恒 B ．支持力对物体不做功、物体机械能守恒 C ．支持力对物体做功、物体机械能不守恒 D ．支持力对物体不做功、物体机械能不守恒3、（2010学年二模虹口16）将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3，图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。
若不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是：A ．苹果通过第1个窗户所用的时间最长B ．苹果通过第3个窗户的平均速度最大C ．苹果通过第1个窗户重力所做的功最多D ．苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小4、（2009学年一模奉贤15）一小球在离地高H 处从静止开始竖直下落，运动过程中受到的阻力大小与速率成正比，下列图像反映了小球的机械能E 随下落高度h 的变化规律（选地面为零势能参考平面），其中可能正确的是[ ]5、（2010学年一模奉贤7）如图所示，乒乓球上下振动，振动的幅度愈来愈小，关于乒乓球的机械能下列说法中正确的是： A ．机械能守恒 B.机械能增加C ．机械能减少 D.机械能有时增加，有时减少 6、（2011学年一模嘉定10）如图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点O 处的小物块，在水平拉力F 的作用下沿x 轴方向运动，拉力F 随物块所在位置坐标x 的变化关系如图乙所示，图线为半圆，（图甲）（图乙） F 0则小物块运动到x 0处时的动能为：A ．0；B ．021x F m ； C ．04x F m π； D ．24x π。
机械能的复习要点(doc 8页)
机械能的复习要点（doc 8页）机械能自然界存在着各种形式的能，各种形式的能之间又可以相互转化，而且在转化的过程中能的总量保持不变。
这是自然科学中最重要的定律之一。
各种形式的能在相互转化的过程中可以用功来度量。
这一章研究的是能量中最简单的一种──机械能，以及与它相伴的机械功，能的转化和守恒，是贯穿全部物理学的基本规律之一。
解决力学问题，从能量的观点入手进行分析，往往是很方便的。
因此，学习这一章要特别注意养成运用能量观点分析和研究问题的习惯。
这一章研究的主要内容有：功和功率、动能和动能定理、势能及机械能守恒定律。
一、什么是功和功率1、功（W）如图所示，物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，我们说力对物体做了功。
有力、有力的方向上的位移是功的两个不可缺少的因素。
我们可以把力F沿位移S的方向和垂直于位移的方向分解为F'、F"。
其中分力F'做功，F F·cosθ，所以力而分力F"并未做功，而'=F对物体所做的功可表示为。
=Fv cos θ （2）（1）、（2）两式反映的是一个力在一段时间（t ）内做功的平均快慢程度，故称做“平均功率”。
若（2）式中的平均速度v _用即时速度v 取代。
则（2）式变为 P Fv =cos θ （3） 这就是即时功率的公式。
注意： （1）功率是表示做功快慢的物理量，所谓做功快慢的实质是物体（或系统）能量转化的快慢。
平均功率描述的是做功的平均快慢程度，因此说平均功率必须说明是哪段时间（或哪段位移上）的平均功率。
而即时功率描述的是做功瞬间的快慢程度，因此说即时功率必须说明是哪个时刻（或哪个位置）的即时功率。
（2）功率和功一样，它也是属于力的。
说到“功率”必须说是哪个力的功率。
如：重力的功率、拉力的功率、阻力的功率、弹力的功率等。
若是合力所做的功的功率，就要说明是合力的功率。
（3）额定功率是机器设备安全有效工作时的最大功率值，当机器以额定功率工作时，作用力增大，必须减小速度，两者成反比。
(2009高三一轮复习资料)机械能A
专题五 机械能（A ）考点1：功 力与该力．．作用点的位移的乘积叫该力．．的功 2.定义式：W = F S cos α= F cos α. S思考：①该公式中各字母所代表的物理量以及该公式的使用条件，试说明？②功是标量，但有正负那么正负有什么含义？（选讲） 例1：质量为m 的物块在拉力F 作用下，从斜面底端滑上顶端，已知斜面长S ，倾角α，并静止在水平面上。
物块与斜面间的动摩擦因数为μ，试分别求出物块所受各力对物块所做的功。
注意．．:． 某个力做功仅与力．．．．．．．． F ．位移．． S ．及他们间的夹角α有关．．．．．．．．．．,．而与其它外界因素无关．．．．．．．．．．.． 例3．如图所示，一质量为m 物体在力F 的作用以v 匀速上升ts ，求力F改变：若物体以加速度a 匀加速上升又如何？练习： A 组 1.“你挑着担,我牵着马……”.有人认为:《西游记》中,沙僧挑担千里没有做功,八戒扶唐僧上马是做功的.你怎么看? 2.放在水平光滑地面上的静止物体,受F =10N 的水平向右的力推动,运动8m 时突然将此力反向,但大小不变,一直把物体推回原处(即全过程总位移为0),有人用W ＝F l Cos α算出此力在全过程中做的功等于零 ，你怎么看?3.有人说：“同一个力在光滑和粗糙的水平面上移动相同的位移时，在粗糙的水平面时做的功多一些，因为粗糙的水平面上还要克服阻力做功”对吗？ 3. 如图所示,一个质量为m =2kg 的物体,受到推力F =10N 的作用,在水平地面上移动了距离1l =2m 后撤去推力,物体又滑行2l =1.6m 的距离后停止,设物体与地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0.2倍,取g =10m/s 2.求: ①推力F 对物体做的功②全过程中摩擦力对物体所做的功 ③推力F 作用时,合力对物体所做的功思考：F 撤去后，物体的运动时间t ？（选讲） 4．若足球运动员将质量为0.5kg 的足球踢出,使足球获得20m/s 的速度，在水平地面上运动了40m 而停止,已知踢球时运动员对球的平均作用力为100N,则人对球所做的功是（ ）A .100J B.4000J C.0J D.条件不足,无法确定 5.如图所示,质量为m 的物体静止在倾角为α的斜面体上,在水平推力F 作用下,使物体与斜面体保持相对静止,一起匀速通过位移.则此过程中,斜面体对物体做的总功为（ ） A .0 B.F l C.mg l sin α D.mg l cos α 思考：物体所受各力做的功各是多少？总功多少？ 6. 如图7-2-1所示，木块A 放在木块B 的左上端，用恒力F 将A 拉至B 的右端．第一次将B 固定在地面上，F 做的功为 W 1；第二次让B 可以在光滑的地面上自由滑动，F 做的功为W 2．比较W 1与W 2的大小？7. 重20N 的铁球从离地面40m 高处由静止开始下落，若空气阻力是球重的0.2倍，那么该球从下落到着地的过程中，重力对小球做功为______J ，空气阻力对小球做功为______J ，小球克服空气阻力做功为______J ，合外力做功为_____J 8．如图所示，质量为m 的小球用长为l 的轻绳系着悬挂于天花板上。
高三物理总复习专题 机械能
高三物理总复习专题机械能第七章机械能一、基本概念1、做功的两个必备因素是力和在力方向上的位移．而往往某些力与物体的位移不在同一直线上，这时应注意这些力在位移方向上有无分力，确定这些力是否做功．2、应用公式W＝Fscosα计算时，应明确是哪个力或哪些力做功、做什么功，同时还应注意：(1)F必须是整个过程中大小、方向均不变的恒力，与物体运动轨迹和性质无关．当物体做曲线运动而力的方向总在物体速度的方向上，大小不变，式中α应为0，而s是物体通过的路程．(2)公式中α是F、s之间夹角，在具体问题中可灵活应用矢量的分解；一般来说，物体作直线运动时，可将F沿s方向分解；物体作曲线运动时，应将s沿F方向分解，(3)功是标量，但有正负，其正负特性由F与s的夹角α的取值范围反映出来．但必须注意，功的正负不表示方向，也不表示大小，其意义是表示物体与外界的能量转换．(4)本公式只是计算功的一种方法，今后还会学到计算功的另外一些方法，尤其是变力做功问题，决不能用本公式计算，那时应灵活巧妙地应用不同方法，思维不能僵化．3、公式P=W/t求得的是功率的平均值。
P=Fvcosα求得的是功率的瞬时值。
当物体做匀速运动时，平均值与瞬时值相等。
4、P＝Fvcosα中的α为F与v的夹角，计算时一般情况下当物体做直线运动时，可将F沿v方向与垂直v方向上分解，若物体作曲线运动时可将v沿F及垂直F的两个方向分解．5、P＝W/t提供了机械以额定功率做功而物体受变力作用时计算功的一种方法．6、功和能的关系应从以下方面理解：不论什么形式的能，只要能量发生了转化，则一定有力做功；能量转化了多少，力就做了多少功．反之，只要有力做功，则一定发生了能量转化；力做了多少功，能量就转化了多少．所以功是能量转化的量度，但决不是能的量度．7、功与能是不同的概念，功是一个过程的量，而能是状态量。
正是力在过程中做了功，才使始末状态的能量不同，即能量的转化．说功转化为能是错误的．8、“运动的物体具有的能叫动能”这句话是错误的．因为运动的物体除了动能外还有势能．9、关于重力势能，应明确：(1)重力势能的系统性，即重力势能是物体和地球共有的，而不是物体独有的，“物体的重力势能”是一种不够严谨的习惯说法．(2)重力势能的相对性，势能的量值与零势能参考平面的选取有关．E p=mgh中的h是物体到参考平面的竖直高度．通常取地面为参考平面．解题时也可视问题的方便随意选取参考平面．(3)重力势能的变化与参考平面的选取无关，只与物体的始末位置有关．10、重力做功的特点：(1)与路径无关，只由重力和物体始、末位置高度差决定．(2)重力做功一定等于重力势能的改变．即W G=E p1-E p2，当重力做正功时，重力势能减少；当重力做负功时，重力势能增加。
高考物理总复习机械能专题复习
专题七 机械能一．功：W=FLcos θ 当00≤θ<90o 时， cos θ>0，则W >0，即力对物体做正功；θ=900时，力对物体______功 900＜θ≤1800时，力对物体做_____功（物体________这个力做正功）（1）W=FLcos θ（计算恒力的功）求功的三种方法： （2）W=P t （P 为平均功率,此式主要用于求在一个功率不变力所做的功）（3）用动能定理求功W=∆E k = E k2 一E k1 =12122212mV mV - 重点一：总功的求法（1）先求外力的合力F 合，再应用功的公式求出总功：W=F 合lcosα（2）先分别求出各外力对物体所做的功W 1、W 2、W 3……，总功即这些功的代数和：W =W 1+W 2+W 3+……例1. 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0—1s 内，合外力做正功B ．在0—2s 内，合外力总是做负功C ．在1—2s 内，合外力不做功D ．在0—3s 内，合外力总是做正功重点二：求变力的功:1.化变力为恒力：(1) 分段计算功，然后用求和的方法求变力所做的功. (2)用转换研究对象的方法求变力所做的功.2. 若F 是位移l 的线性函数时，先求平均值122F F F +=，由αcos l F W=求其功.【例2】用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比，已知铁锤第一次将钉子钉进d ，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次进入木板的深度是多少?解：()22kd kd k d d d d '++'⋅=∴(21)d d '=-3. 作出变力变化的F －l 图象，图象与位移轴所围的“面积”即为变力做的功.在F-l 图象中，图线与坐标轴所围成的“面积”表示功.对于方向不变，大小随位移变化的力，作出F-l 图象，求出图线与坐标轴所围成的“面积”，就求出了变力所做的功,上述例题也可用图象法来求解.因为木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比，即F =kd ，其图象为图5-1-2所示.铁锤两次对钉子做功相同，则三角形OAB 的面积与梯形ABCD 的面积相等，即[]')(21)(21d d d k kd kd d ⨯'++=⨯ 解得 (21)d d '=-【例3】如图5-1-3在光滑的水平面上，物块在恒力F ＝100Ｎ的作用下从A 点运动到B 点，不计滑轮的大小，不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦，Ｈ＝2.4 ｍ，α＝37°，β＝53°，求绳的拉力对物体所做的功.【解析】绳的拉力对物体来说是个变力（大小不变，方向改变），但分析发现，人拉绳却是恒力，于是转换研究对象，用人对绳子做的功来求绳对物体所做的功W =F ·l =F (βαsin sin H H -)=100 J【答案】W =F ·l =F (βαsin sin H H -)=100J二、功率1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。
高三物理总复习《机械能》
机械能部分复习（一）知识要点：（一）有关动能定理专题复习1. 动能定理的文字表述：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。
2. 动能定理的数学表达式21222121mv mv W -=总。
3. 对动能定理的理解及应用时应注意的问题：（1）等式的左边为物体所受的各力对物体做功的代数和，即321W W W W ++=总+……在应用时一定要注意判定各力做功的正、负情况，正功代入正值，负功代入负值。
如果物体所受的各力为恒力，则其合力合F 也为恒力，故总功也可按如下方法求解，即θcos s F W 合总=。
（2）等式的右边为物体动能的变化，指的是物体运动过程的末态动能22221mv E k =与初态动能21121mv E k =之差。
应用时一定要搞清研究对象所发生的运动过程的初态和末态，求初态和末态动能时，还应注意应该用该时刻物体运动的合速度大小。
说明：做功的过程是能量转化的过程，动能定理表达式中的“=”的意义是一种因果关系的数值上相等的符号，它并不意味着“功就是动能的增量”，也不意味着“功转变成了动能”，而是意味着“功引起物体动能的变化”，“动能变化的多少用总功来量度”。
（3）动能定理是在牛顿第二定律的基础上推导出来，因牛顿第二定律适用于惯性参照系，所以动能定理也是在惯性参照系下才成立的。
在中学物理中一般取地球为参照系。
这样，当我们在应用动能定理时一定要注意，求功时用到的位移和求动能时用到的速度必须是对地的位移和对地的速度。
4. 动能定理的适用情况及注意的问题介绍（1）适用于单个物体或者可以看成单一物体的物体系（要注意：必须分清内力和外力，内力做功不在动能定理的考虑之列）；（2）适用于直线运动，也适用于曲线运动；（3）适用于恒力做功，也适用于变力做功（对于恒力做功可用做功公式表达，对于变力做功，列动能定理表达式时要用功的符号W 加脚标的形式表达，不能用做功公式表达）；（4）若物体运动过程中包含几个不同的物理过程，则应用动能定理时，可以分过程考虑，也可全过程整体处理（要注意：有些力在选定的物体运动的过程中，并不是始终存在，这样必须搞清各过程各力做功情况，和物体的初、末动能）。
高三复习机械能
高三复习——机械能
2．动能 动能定理
动能定理的意义：
（1）动能定理的研究对象是可看成质点的物 体。 （2）动能定理提供了一种求做功的方法。 （3）动能定理中的动能和功均以地面为参照。
8
高三复习——机械能
2．动能 动能定理
动能定理的应用：
（1）确定研究对象，做受力分析。
（2）对物体做运动状态变化的分析，确定初态 和末态。 （3）由动能定理列出方程。
O
B
C
D
16
高三复习——机械能
A．大于υ0 C．小于υ0
A
Байду номын сангаасB．等于υ0 D．取决于斜面的倾角
O
B
C
D
17
高三复习——机械能
二、功率
1．功率：反映做功快慢的物理量。 做功与做功所用时间的比叫做功率。
W P t
功率的定义式表示的是一段时间内的平 均功率。
18
高三复习——机械能
二、功率
瞬时功率：P= Fυcosα，α是力F与 速度υ之间的夹角。
11
高三复习——机械能
例题5、一人坐在雪橇上，从静止开始 沿着高度为15m的斜坡滑下，到达底部 时速度为10m/s。人和雪橇的总质量为 60kg，下滑过程中克服阻力做的功等 于 J(取g=10m/s２)．
12
高三复习——机械能
例题6、如图所示，一弹簧振子放置在水 平桌面上，物块的质量为m，它与桌面间 的动摩擦因数为μ。起初用手按住物块， 物块的速度为零，弹簧的伸长量为χ。然 后放手，当弹簧的长度回到原长时，物块 的速度为υ。求：在这个过程中，弹簧弹 力做的功多大？
C．上升过程中克服重力做的功的平均功率大于下降过 程中重力做的功的平均功率
高中物理复习提纲-第六章 机械能
熟记公式： ▲初速度为0的只有重周运动刚好通过最高点的线速度大小为 v gr ▲杆拉物体做圆周运动刚好通过最高点的线速度大小为 v=0
第六章、机械能
一、功与功率：
二、功和能的常用计算公式：
▲外力F对物体做正功，外界给物体能量，物体的能量增加， 外力F对物体做负功，物体给外界能量，物体的能量减少， ▲重力G对外界做正功，物体给外界能量，物体的势能减少， 重力G对外界做负功，外界给物体能量，物体的势量增加，
三、能量的转化通过做功来实现。 A、动能定理：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。 W合 = Ekt — Ek0 F合s = 1/2 mvt2 — 1/2 mv02 应用于受外力运动的单个物体。 B、机械能守恒定律：只有重力（或弹力）做功时，物体的动能与 势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 机械能守恒定律应用于只受重力（或弹力）运动的单个物体。 计算时不要考虑中间过程。 Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2 ，1/2 mv12 + mgh1= 1/2 mv22+ mgh2
高考物理复习分单元资料第6章《机械能》
第六章机械能●复习导航功和能的概念是物理学中重要的概念.功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径，同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据.运用能量的观点分析解决有关问题时，可以不涉及过程中力的作用细节，关心的只是过程中的能量转化的关系和过程的始末状态，这往往更能把握住问题的实质，使解决问题的思路变得简捷，并且能解决一些用牛顿定律无法解决的问题.综观近几年高考，对本章考查的热点包括：功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律.考查的特点是灵活性强、综合面大、能力要求高.如变力功的求法以及本章知识与牛顿运动定律、圆周运动、动量定理、动量守恒定律及电磁学（电场、磁场、电磁感应）、热学知识的综合应用等等.功、能关系及能的转化和守恒定律贯穿整个高中物理，能的观点是解决动力学问题的三个基本观点之一，且常与另外两个观点（力的观点、动量观点）交叉综合应用.涉及本章知识的命题不仅年年有、题型全（选择题、填空题、实验题、论述计算题）、份量重，而且多年的高考压轴题均与本章的功、能知识有关.这些试题的共同特点是，物理情景设置新颖，物理过程复杂，条件隐蔽，是拉开得分的关键，对学生的分析综合能力，推理能力和利用数学工具解决物理问题的能力要求均很高.解题时需对物体或系统的运动过程进行详细分析，挖掘隐含条件，寻找临界点，综合使用动量守恒定律、机械能守恒定律和能的转化和守恒定律求解.还需指出的是“弹性势能”在“高考说明”中只要求定性了解，是I级要求，但在近几年的高考中常出现弹性势能参与的能的转化和守恒试题，如1997年全国高考25题，2000年全国高考22题.对涉及弹性势能与其他形式的能相互转化的过程，一定要真正明了，不可掉以轻心.本章分为三个单元组织复习：(Ⅰ)功.功率.(Ⅱ)动能定理·机械能守恒定律.(Ⅲ)动量和能量.第Ⅰ单元功·功率●知识聚焦一、功1.物体受到力的作用，并且在力的方向上发生一段位移，就叫做力对物体做了功.力和在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素.2.计算功的一般公式：W＝Fs cosα其中F在位移s上应是恒力，α是F与位移s的夹角.若α＝90°，则F不做功；若0°≤α＜90°，则F做正功；若90°＜α≤180°，则力F做负功(或说物体克服F做了功).3.功是标量功的正、负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功，前者取正，后者取负.当物体同时受到几个力作用时，计算合外力的功有两种方法：一是先用平行四边形定则求出合外力，再根据W ＝F 合s cos α计算功.注意α应是合外力与位移s 间的夹角.二是先分别求各个外力的功：W 1＝F 1s cos α1，W 2＝F 2s cos α2，…再把各个外力的功代数相加. 二、功率1.功率是表示物体做功快慢的物理量.功跟完成这些功所用时间的比叫做功率.2.公式：①P ＝tW .这是物体在t 时间内的平均功率. ②P ＝F vcos α.当v 是瞬时速度，P 则是瞬时功率；若v 是平均速度，P 则是平均功率.α是F 与v 方向间的夹角.3.发动机铭牌上的额定功率，指的是该机正常工作时的最大输出功率.并不是任何时候发动机的功率都等于额定功率.实际输出功率可在零和额定值之间取值.发动机的功率即是牵引力的功率，P ＝F v.在功率一定的条件下，发动机产生的力F 跟运转速度成反比. ●疑难解析1.功的正、负的含义.功是标量，所以，功的正、负不表示方向.功的正、负也不表示功的大小，比较功的大小时，要看功的绝对值，绝对值大的做功多，绝对值小的做功少.功的正、负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功，或者说功的正、负表示是力对物体做了功，还是物体克服这个力做了功.从动能定理的角度理解，力对物体做正功，使物体的动能增加，力对物体做负功，使物体的动能减少，即功的正、负与物体动能的增、减相对应.2.功和冲量的比较（1）功和冲量都是表示力和累积效果的过程量，但功是表示力的效果在一段位移上的累积效应，而冲量则是表示力的效果在一段时间内的累积效应.（2）功是标量，其正、负号表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功.冲量是矢量，其正、负号表示方向.（3）做功的多少由力的大小、位移的大小及力和位移的夹角三个因素决定.冲量的大小只由力的大小和时间两个因素决定.力作用在物体上一段时间，力的冲量一定不为零，但力对物体做的功可能为零.（4）一对作用力、反作用力的冲量一定大小相等，方向相反；但一对作用力、反作用力做的功却没有确定的关系.由于相互作用的两个物体可能都静止，也可能同方向运动，还可能反方向运动，甚至是一个运动另一个静止，正是由于相互作用的两物体的位移关系不确定，使得一对作用力、反作用力做的功没有确定关系.可能都不做功，可能一个力做正功另一个力做负功，也可能两个力都做正功或都做负功，还可能一个力做功而另一个力不做功.3.有些情况直接由力和位移来判断力是否做功会有困难，此时也可以从能量转化的角度来进行判断.若有能量的转化，则必定有力做功.此法常用于两个相联系的物体.如图6—1—1，斜面体a 放在光滑水平面上，斜面光滑，使物体b 自斜面的顶端由静止滑下.若直接由功的定义式判定a 、b 间弹力做功的情况就比较麻烦.从能量转化的角度看，当b 沿斜面由静止滑下时，a 即由静止开始向右运动，即a 的动能增大了，因而b 对a 的弹力做了正功.由于a 和b 组成的系统机械能守恒，a 的机械能增加，b 的机械能一定减少，因而a 对b 的支持力对b 一定做了负功.图6—1—14.变力功的计算.一类是与势能相关联的力，比如重力、弹簧的弹力以及电场力等，它们的功与路径无关，只与始末位置有关，这类力对物体做正功，物体势能减少；物体克服这类力做功，物体的势能增加.因此，可以根据势能的变化求对应变力做的功.另一类如滑动摩擦力、空气阻力等，在曲线运动或往返运动时，这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积.之外，有些变力的功还可以用动能定理或能的转化守恒定律来求.●典例剖析［例1］质量为M的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点在木板上前进了L，而木板前进s，如图6—1—2所示.若滑块与木板间摩擦因数为μ，求摩擦力对滑块、对木板做功各为多少?图6—1—2【解析】在计算功的时候，首先要分析物体的受力情况，然后再确定物体相对于地的位移，剩下的工作才是代入公式进行计算.滑块受力情况如图6—1—3(甲)所示，滑块相对于地的位移为(s+L)，摩擦力对滑块做的功为图6—1—3W 1＝－μmg（s＋L）.木板受力如图6—1—3(乙)，物体相对于地的位移为s.摩擦力对木板做的功为W2＝μmgs.【思考】 (1)滑动摩擦力是否一定做负功?静摩擦力是否一定不做功?(2)作用力和反作用力大小相等、方向相反，它们做的功是否也大小相等，一正一负?试举例说明有哪些可能情况.【思考提示】（1）滑动摩擦力一定与相对运动方向相反，但不一定与运动方向相反，所以，滑动摩擦力可能做正功、也可能做负功，还可能不做功.产生静摩擦力的两物体保持相对静止，但不一定都处于静止状态，所以，静摩擦力可能对物体做功.（2）作用力、反作用力由于分别作用于两个不同物体，它们的位移没有确定关系，所以，它们所做的功也就没有确定关系.【设计意图】 通过本例说明（1）求力对物体做的功时，W =Fs cos α中的s 是力F 所作用的物体质点的位移；（2）摩擦力既可做正功，也可做负功；（3）一对作用力、反作用力做的功没有确定关系.［例2］质量m =5.0 kg 的物体，以10 m/s 的速度水平抛出.求抛出后第1 s 内重力做功的平均功率和抛出后第1 s 末重力的瞬时功率.【解析】根据功率的概念，重力的功率等于重力与重力方向上速度的乘积，水平方向分速度的大小与功率无关.P =F v 中的速度v 是物体竖直方向的平均速度时，所对应的P 则是平均功率；当v 是瞬时速度时，所对应的P 则是瞬时功率.物体平抛后在竖直方向上做的是自由落体运动.所以第1 s 内竖直方向的平均速度为：110212121⨯⨯===gt v v t m/s=5 m/s所以第1 s 内物体所受重力的平均功率为：5100.5⨯⨯==v mg P W=250 W物体第1 s 末竖直方向的瞬时速度为：v=gt =10×1 m/s=10 m/s所以第1 s 末重力的瞬时功率为：P =mgv =5.0×10×10 W=500 W【说明】 在计算平均功率时首选公式应是P =t W ，其实P =tW 和P =Fv 都可以计算平均功率，也都可以计算瞬时功率.匀速行驶的汽车，用P =t W 算出的牵引力的功率，既是t 时间的平均功率，也是任一时刻的瞬时功率.在计算瞬时功率时的首选公式应是P =Fv ，从本题求解也可看出，对于恒力做功的功率，P =Fv 在计算平均功率和瞬时功率时也是等效的.【设计意图】 通过本例说明求瞬时功率和平均功率的方法.［例3］人在A 点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m =50 kg 的物体，如图6—1—4所示，开始绳与水平方向夹角为60°，当人匀速提起重物由A 点沿水平方向运动s =2 m 而到达B 点，此时绳与水平方向成30°角，求人对绳的拉力做了多少功?图6—1—4【解析】人对绳的拉力大小虽然始终等于物体的重力，但方向却时刻在变，而已知的位移s 又是人沿水平方向走的距离，所以无法利用W ＝Fs cos α直接求拉力的功.若转换一下研究对象则不难发现，人对绳的拉力的功与绳对物体的拉力的功是相同的，而绳对物体的拉力则是恒力.这种转换研究对象的办法也是求变力功的一个有效途径.设滑轮距地面的高度为h ，则：h (cot30°-cot60°)=s AB ① 人由A 走到B 的过程中，重物G 上升的高度Δh等于滑轮右侧绳子增加的长度，即： Δh ＝︒-︒60sin 30sin h h ②人对绳子做的功为W ＝Fs ＝G Δh ③ 代入数据可得：W ≈732 J【思考】 (1)重物匀速上升的过程中，人对地面的压力如何变?摩擦力大小如何变?(2)重物匀速上升时，人的运动是匀速吗?若人由A 以速度v 匀速运动到B ，人对绳做的功还是732 J 吗?【思考提示】 （1）压力逐渐增大，摩擦力逐渐增大.（2）重物匀速上升时，人的速度为v ′=αcos v ，随着α减小，人的速度逐渐减小.若人从A 到B 匀速运动，则物体加速上升，人对绳做的功大于732 J.【设计意图】 通过本例说明可以利用等效法改变研究对象求变力的功.［例4］汽车发动机的额定牵引功率为60 kW ，汽车质量为5 t,汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，试问：（1）汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？（2）若汽车从静止开始，保持以0.5 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？【解析】（1）汽车受力如图6—1—5所示，汽车一开始就保持额定功率，那么它运动中的各个量（牵引力、加速度、速度）是怎样变化呢？下面是这个动态过程的简单方框图.图6—1—5所以汽车达到最大速度时，a =0,此时，⎭⎬⎫⋅===m v F p m g F F f μ v m =p/μmg =6.0×105/0.1×5×103×10 m/s=12 m/s.（2）汽车以恒定加速度起动后的各个量（牵引功率、牵引力、加速度、速度）的变化如下（方框图所示）：所以v 在达到最大值之前已经历了两个过程：匀加速.匀加速运动的加速度a =(F -μmg )/m,所以F =m (a +μg )=5×103×(0.5+0.1×10)N=7.5×103 N.设保持匀加速的时间为t ，匀加速能达到的最大速度为v 1，则：v 1=at .汽车速度达到v 1时：P =F ·v 1.因为t =P /F =6.0×104/7.5×103×0.5 s=16 s.【说明】 通过过程分析，弄清两种加速过程各物理量的变化特点，抓住物体从一种运动状态到另一种运动状态转折点的条件是解答本题的关键.【设计意图】 通过本例说明汽车两种启动过程的特点及分析方法，帮助学生掌握利用动态分析的方法分析物体的运动过程. ●反馈练习 ★夯实基础1.用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升.如果前后 两过程的运动时间相同，不计空气阻力，则A.加速过程中拉力的功比匀速过程中拉力的功大B.匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大C.两过程中拉力的功一样大D.上述三种情况都有可能【解析】 物体匀加速上升过程中，设加速度为a ，上升时间为t ，则拉力F ＝ma ＋mg .上升高度为h ＝21at 2.所以拉力的功W ＝21（ma ＋mg ）at 2.物体匀速上升过程中，拉力F ′＝mg .上升高度h ′＝at 2.所以拉力的功W ′＝F ′h ′＝mgat 2，因为ma 大小不定，则可能W ＞W '，W ＜W '或W ＝W '.故D 项正确.【答案】 D2.如图6—1—6所示，分别用力F 1、F 2、F 3将质量为m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，物体到达斜面顶端时，力F 1、F 2、F 3的功率关系为图6—1—6A.P 1＝P 2＝P 3B.P 1＞P 2＝P 3C.P 3＞P 2＞P 1D.P 1＞P 2＞P 3【解析】 F 1、F 2、F 3分别作用于物体时，沿斜面向上的分力分别都等于（mg sin α＋ma ），所以三个力的瞬时功率都是（mg sin α＋ma ）at .【答案】 A3.如图6—1—7所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力图6—1—7A.垂直于接触面，做功为零B.垂直于接触面，做功不为零C.不垂直于接触面，做功为零D.不垂直于接触面，做功不为零【解析】 小物块在下滑过程中受到斜面所给的支持力F N ，此力垂直于斜面.如图所示，物块相对地面的位移为O O '，由于O O '方向与斜面不平行，所以物块所受支持力与物块位移方向不垂直，由此可知，支持力做功不为零.【答案】 B4.飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中如图6—1—8，飞行员受重力的瞬时功率变化情况是图6—1—8 A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大【解析】 根据P ＝Gv cos θ（θ是杆与水平方向夹角），θ＝0时v ＝0，P ＝0；θ＝90°，cosθ＝0，P ＝0，其他情况P ＞0.【答案】 C5.一个小孩站在船头，按图6—1—9所示两种情况用同样大小的拉力拉绳，经过相同的时间t (船未碰)小孩所做的功W 1、W 2及在时刻t 小孩拉绳的瞬时功率P 1、P 2的关系为图6—1—9A.W 1＞W 2，P 1＝P 2B.W 1＝W 2，P 1＝P 2C.W 1＜W 2，P 1＜P 2D.W 1＜W 2，P 1＝P 2【解析】 小孩所做的功在第一种情况是指对自身(包括所站的船)做的功.在第二种情况除对自身做功外，还包括对另外一船所做的功.由于两种情况下人对自身所做的功相等，所以W 1＜W 2.设t 时刻小孩所站船的速率为v 1，(两种情况下都是v 1)，空船速率为v 2，则P 1＝Fv 1，P 2＝F （v 1＋v 2），所以C 项正确.【答案】 C6.一个质量m=10 k g 的物块，沿倾角α=37°的光滑斜面由静止下滑，当它下滑4 s 时重力的功率是______，这4 s 重力做的功是______，这4 s 重力的平均功率是______.【解析】 由瞬时功率P ＝mgv sin α可得4 s 末重力的功率为１.44×１03 W.由W ＝mgh 可求这4 s 重力做的功是2.８８×１03J.由t W P 可求4 s 内平均功率是7.2×１02 W.【答案】 １.44×１03 W ；2.８８×１03 J ，7.2×１02 W7.一架质量为2000 kg 的飞机，在跑道上匀加速滑行500 m 后以216 km/h 的速度起飞，如果飞机滑行时受到的阻力是它自重的0.02倍，则发动机的牵引力是______N ，飞机离地时发动机的瞬时功率是______.【解析】 飞机起飞时的加速度a ＝sv 22＝3.6 m/s 2，发动机牵引力F ＝ma ＋0.02mg ＝7.6×１03 N ，离地时发动机的瞬时功率P ＝F ·v ＝4.56×１05 W.【答案】 7.6×１03；4.56×１05 W8.如图6—1—10所示，A 、B 叠放着，A 用绳系在固定的墙上，用力F 将B 拉着右移，用F T 、F AB 和F BA 分别表示绳子中拉力、A 对B 的摩擦力和B 对A 的摩擦力.则图6—1—10A.F 做正功，F AB 做负功，F BA 做正功，F T 不做功B.F 和F BA 做正功，F AB 和F T 做负功C.F 做正功，其他力都不做功D.F 做正功，F AB 做负功，F BA 和F T 都不做功【解析】 据功的计算公式可选D.【答案】 D9.在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜上拉力，第二次是斜下推力，两次力的作用线与水平方向的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则A.力F 对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同B.力F 对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同C.力F 对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同D.力F 对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同【解析】 根据恒力做功的公式W =F ·s cos θ，由于F 、s 、θ都相同，故力F 做功相同.求合力功时，先进行受力分析，受力图如图所示，可用两种方法求合力做的功.方法一：由于斜上拉和斜下推物体而造成物体对地面的压力不同，从而使滑动摩擦力F f =μF N 的大小不同，因而合力F 合=F cos θ-F f 不同，所以W 合=F 合s cos θ知W 合不相同；方法二：因重力和支持力不做功，只有F 和F f 做功，而F 做功W F =F ·s cos θ相同，但摩擦力做功W f =-F f s ，因F f 不同而不同，所以由W 合=W F +W f 知W 合不相同.【答案】 B10.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h ，空气阻力的大小恒为f ，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为A.0B.-fhC.-2fhD.-4fh【解析】 很多同学错选A 答案，原因是他们认为整个运动过程的位移为零，由公式W =F ·s cos α可得W f =0.造成这一错误的原因是没有真正掌握应用公式W =F ·s cos α直接计算功时，F 必须是恒力（大小和方向均不变），另外缺乏对物理过程的分析，正确的分析是：物体在上升和下降过程，空气阻力大小不变方向改变但都是阻碍物体运动，亦即上升过程和下降过程都是做负功，所以全过程空气阻力对物体做功：Wf =W f 上+W f 下=-fh +(-fh )=-2fh .【答案】 C ★提升能力11.某同学在跳绳比赛中，1 min 跳了120次，若每次起跳中有4/5时间腾空，该同学体重50 ｋｇ，则他在跳绳中克服重力做功的平均功率是______W ，若他在跳绳的1 min 内，心脏跳动了60次，每次心跳输送1×１0-4 m 3的血液，其血压(可看作心脏血液压强的平均值)为2×１04 Pa ，则心脏工作的平均功率是______W.【解析】 跳一次时间是t 0＝12060 s ＝21 s ，人跳离地面做竖直上抛，人上抛到最高点的时间t ＝21×21×54 s ＝51 s.此过程中克服重力做功W ＝mg （21ｇt 2）＝100 J.跳绳时克服重力做功的平均功率0t W P =＝200 W.把每一次输送的血液简化成一个正方体模型，输送位移为该正方体的边长L 则P ＝W ／Δt ＝F ·L ／Δt ＝P Δv ／Δt ＝60/60)101)(102(44⨯⨯ W ＝2 W.【答案】 200；212.额定功率为80 kW 的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s ，汽车的质量m =2×103 kg.如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s 2.运动过程中阻力不变.求：(1)汽车所受的恒定阻力是多大?(2)3 s 末汽车的瞬时功率多大?(3)匀加速直线运动的时间多长?(4)在匀加速直线运动中，汽车的牵引力做的功多大?【解析】 (1)当F ＝F f 时，速度最大，所以，根据v m ＝P 额／F f 得Ff ＝2010803m ⨯=v P 额N ＝4×103 N(2)根据牛顿第二定律，得F －F f ＝ma ① 根据瞬时功率计算式，得P ＝Fv ＝Fat ② 所以由式①、式②得P＝（F f ＋ma ）at＝（4×103＋2×103×2）×2×3 W＝4.８×104 W(3)根据P ＝Fv 可知：随v 的增加，直到功率等于额定功率时，汽车完成整个匀速直线运动过程，所以P 额＝Fat m ③将式①代入式③得t m ＝2)2102104(1080)(333⨯⨯⨯+⨯⨯=+a ma F P f 额 s ＝5 s(4)根据功的计算式得 WF ＝Fs ＝F ·21at m 2＝（F f ＋ma ）·21at m 2＝21（4×103＋2×103×2）×21×2×52 J＝2×105 J【答案】 （1）4×103 N (2)4.8×104 W (3)5 s (4)2×105 J※13.如图6—1—11所示，半径为R 的孔径均匀的圆形弯管水平放置，小球在管内以足够大的初速度v 0在水平面内做圆周运动，小球与管壁间的动摩擦因数为μ，设从开始运动的一周内小球从A 到B 和从B 到A 的过程中摩擦力对小球做功分别为W 1和W 2，在这一周内摩擦力做的总功为W 3，则下列关系式正确的是图6—1—11A.W 1＞W 2B.W 1＝W 2C.W 3＝0D.W 3＜W 1＋W 2【解析】 小球在水平弯管内运动，滑动摩擦力始终与速度方向相反，做负功，而小球做水平面内的圆周运动的向心力是由外管壁对小球的弹力F N 提供的，由于转动半径R 始终不变，摩擦力对小球做负功，小球运动的速率逐渐减小，向心力减小即F N 减小，而F f ＝μF N ，滑动摩擦力F f 也减小，即由关系：F N ＝F n ＝m Rv 2，m 、R 不变，v 减小，则F N 减小，F f ＝μF N ，F N 减小，则F f 减小，W ＝－F f πR ，F f 减小，则W 减小，所以W 1＞W 2，W 1、W 2都为负功，因此W 3＝W 1＋W 2.【答案】 A※[HT5”]14.如图6—1—12，用恒力F 通过光滑定滑轮，把静止于水平面上的物体从位置A 拉到位置B ，物体可视为质点，定滑轮离水平面高为h ，物体在位置A 、B 时，细绳与水平面的夹角分别为θ1和θ2，求绳的拉力对物体做的功.图6—1—12【解析】 物体从A 运动到B ，滑轮右侧绳子增加的长度为：Δs ＝h ／sin θ1－h ／sin θ2 所以绳的拉力对物体做的功为：W ＝F ·Δs ＝Fh （21sin 1sin 1θθ-）【答案】 Fh （21sin 1sin 1θθ-） ※15.如图6—1—13所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演，若车运动的速率恒为20 m/s ，人车质量之和为200 kg ，轮胎与轨道间动摩擦因数为μ＝0.1，车通过最低点A 时发动机功率为12 kW.求车通过最高点B 时发动机的功率?（ｇ＝10 m/s 2）图6—1—13【解析】 依题意，车做匀速圆周运动，车所受合力全部充当向心力，切向力为零，A 、B 两点向心力满足F N 1－mg ＝r m v 2，F N 2＋mg ＝rm v 2，又0,021=-=-N B N A F v P F v P μμ，P B ＝4 kW.【答案】 4 kW第Ⅱ单元 动能定理·机械能守恒定律 ●知识聚焦 一、动能1.物体由于运动而具有的能量叫做动能.E k ＝21mv 22.动能是一个描述物体运动状态的物理量.是标量. 二、动能定理1.外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.这个结论叫动能定理.2.动能定理适用于单个物体.外力对物体做的总功即合外力对物体所做的功，亦即各个外力对物体所做功的代数和.这里，我们所说的外力，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他的力.物体动能的变化指的是物体的末动能和初动能之差.3.应用动能定理解题的基本步骤：(1)选取研究对象，明确它的运动过程.(2)分析研究对象的受力情况和各个力做功情况：受哪些力?每个力是否做功?做正功还是做负功?做多少功?然后求各个外力做功的代数和.(3)明确物体在过程的始末状态的动能E k1和E k2.(4)列出动能定理的方程W 合＝Ｅk2－E k1，及其他必要的解题方程，进行求解.4.恒力作用下的匀变速直线运动，凡不涉及加速度和时间的，用动能定理求解一般比用牛顿定律和运动学公式简便.用动能定理还能解决一些用牛顿定律和运动学公式难以求解的问题，如变力作用过程、曲线运动问题等. 三、势能1.由物体间的相互作用和物体间的相对位置决定的能量叫做势能.如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等.2.重力势能：(1)物体由于受到重力作用而具有重力势能.一个质量为m 的物体，被举高到高度为h 处，具有的重力势能为：E p ＝mgh .(2)重力势能E p ＝mgh 是相对的，式中的h 是物体的重心到参考平面(零重力势能面)的高度.若物体在参考平面以上，则重力势能为正；若物体在参考平面以下，则重力势能取负值.通常，选择地面作为零重力势能面.我们所关心的往往不是物体具有多少重力势能，而是重力势能的变化量.重力势能的变化量与零重力势能面的选取无关.(3)重力势能的变化与重力做功的关系：重力对物体做多少正功，物体的重力势能就减少多少.重力对物体做多少负功，物体的重力势能就增加多少.即W G ＝ΔE p .3.弹性势能：物体因发生弹性形变而具有的势能叫做弹性势能. 四、机械能守恒定律1.动能和势能(重力势能和弹性势能)统称为机械能：E ＝E k ＋E p .2.在只有重力(和系统内弹簧的弹力)做功的情形下，物体的动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化，但机械能的总量保持不变.这个结论叫做机械能守恒定律.3.判断机械能守恒的方法一般有两种：(1)对某一物体，若只有重力(或系统内弹簧的弹力)做功，其他力不做功(或其他力做功的代数和为零)，则该物体的机械能守恒.(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他形式的能(如没有内能产生)，则系统的机械能守恒.4.应用机械能守恒定律解题的基本步骤：(1)根据题意，选取研究对象(物体或系统)(2)明确研究对象的运动过程，分析对象在过程中的受力情况，弄清各力做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件.(3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的起始状态和末了状态的机械能(包括动能和重力势能).(4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解. ●疑难解析1.动能和动量的区别和联系（1）联系：动能和动量都是描述物体运动状态的物理量，都由物体的质量和瞬时速度决定，物体的动能和动量的关系为p =k 2mE 或E k =mp 22. （2）区别：①动能是标量，动量是矢量.所以动能变化只是大小变化，而动量变化却有三种情况：大小变化，方向变化，大小和方向均变化.一个物体动能变化时动量一定变化，而动量变化时动能不一定变化.②跟速度的关系不同：E k =21mv 2,p =mv .③变化的量度不同，动能变化的量度是合外力的功，动量变化的量度是合外力的冲量.2.用动能定理求变力做功：在某些问题中由于力F 大小的变化或方向变化，所以不能直接由W ＝Fs cos α求出变力F 做功的值，此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F 所做的功.3.在用动能定理解题时，如果物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的分过程(如加速、减速的过程)，此时，可以分段考虑，也可对全程考虑.如能对整个过程列式则可能使问题简化.在把各个力的功代入公式：W 1＋W 2＋…＋W n ＝21mv 末2－21mv 初2时，要把它们的数值连同符号代入，解题时要分清各过程中各个力做功的情况.4.机械能守恒定律的推论根据机械能守恒定律，当重力以外的力不做功，物体（或系统）的机械能守恒.显然，当重力以外的力做功不为零时，物体（或系统）的机械能要发生改变.重力以外的力做正功，物体（或系统）的机械能增加，重力以外的力做负功，物体（或系统）的机械能减少，且重力以外的力做多少功，物体（或系统）的机械能就改变多少.即重力以外的力做功的过程，就是机械能和其他形式的能相互转化的过程，在这一过程中，重力以外的力做的功是机械能改变的量度，即W G 外=E 2-E 1.5.功能关系的总结做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度，在本章中，功和能的关系有以下几种具体体现：（1）动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系，即合外力做功的过程，是物体的动能和其他形式的能量相互转化的过程，合外力所做的功是物体动能变化的量度，即W 总=E k2-E k1.。
2009届高三第二轮复习试题分类汇编——机械能
2009届高三第二轮复习试题分类汇编机械能1、如图所示，M 为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd 为43圆周的光滑轨道，a 为轨道的最高点，de 面水平且有一定长度。
今将质量为m 的小球在d 点的正上方高为h 处由静止释放，让其自由下落到d 处切入轨道内运动，不计空气阻力，则（ ）A ．在h 一定的条件下，释放后小球的运动情况与小球的质量有关B ．只要改变h 的大小，就能使小球通过a 点后，既可能落回轨道内，又可能落到de 面上C ．无论怎样改变h 的大小，都不可能使小球通过a 点后落回轨道内D ．调节h 的大小，使小球飞出de 面之外（即e 的右面）是可能的CD 【解析】在h 一定的条件下，释放后小球的机械能守恒，其运动情况与小球的质量无关，A 错；小球能通过a 点的最小速度gR v =，从a 点平抛，221gt R =，R vt s 2==，所以，无论怎样改变h 的大小，都不可能使小球通过a 点后落回轨道内，C 正确；如果h 足够大，小球可能会飞出de 面之外，D 也正确。
2、一质量为m 的带电液滴以竖直向下的初速度进人某电场中，由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离后，速度减为零。
对此过程的下列判断正确的是BCA ．电场力对液滴做的功为B ．液滴克服电场力做的功为C ．液滴克服外力做的功为D ．液滴的机械能减少 3、一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人作功情况是 DA ．加速时做正功，匀速时不做，减速时做负功B ．加速时做正功，匀速和减速时做负功C ．加速和匀速作正功，减速时做负功D ．始终做正功4、一带电小球在空中由点运动到点的过程中，受重力和电场力作用。
若重力做功，电场力做功，则小球的 ADA ．重力势能增加B ．电势能增加C ．动能减少D ．机械能增加 5、如图4所示，质量相同的两物体处于同一高度，A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B 自由下落，最后到达同一水平面，则 ACDA ．重力对两物体做的功相同B ．重力的平均功率相同C ．到达底端时重力的瞬时功率P A <P BD ．到达底端时两物体的动能相同6. 当物体克服重力做功时，物体的（ ）DA ．重力势能一定减少，机械能可能不变B ．重力势能一定减少，动能可能减少C ．重力势能一定增加，机械能一定增加D ．重力势能一定增加，动能可能不变7．如图所示，一人站在商场的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起向上加速运动，则下列说法中正确的是 （ ）CA ．人只受到重力和踏板对人的支持力两个力作用B ．人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小C ．踏板对人做的功等于人的机械能增加量D ．人所受合力做的功等于人的机械能的增加量8．质量为1kg 的物体以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的图线如图所示，g 取10m/s 2，则以下说法中正确的是 （ ）CA ．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5B ．物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C ．物体滑行的总时间为4sD ．物体滑行的总时间为2.5s9、质量为m 的汽车在平直的公路上行驶，某时刻速度为v 0，从该时刻起汽车开始加速，经过时间t 前进的距离为s ，此时速度达到最大值v m ，设在加速度过程中发动机的功率恒为P ，汽车所受阻力恒为μF ，则这段时间内牵引力所做的功为（ ）ABDA ．PtB ．μF v m tC ．μF sD ．mv 2/2/202mv S F m -+μ10、如果一个物体在运动的过程中克服重力做了80J 的功，则（ ）AA ．物体的重力势能一定增加80JB ．物体的机械能一定增加80JC ．物体的动能一定减少80JD ．物体的机械能一定减少80J11、一质量为m 的物体以速度v 在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动，假设t =0时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是（ ）ADA ．物体运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为)cos1(t R v mgR E p -=B ．物体运动的过程中，动能随时间的变化关系为)cos 1(212t R v mgR mv E k --=C ．物体运动的过程中，机械能守恒，且机械能为221mv E =D ．物体运动的过程中，机械能随时间的变化关系为)cos 1(212t R v mgR mvE -+= 12、如图所示，电梯质量为M ，地板上放置一质量为m 的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H 时，速度达到v ，则（ ）DA ．地板对物体的支持力做的功等于221mvB ．地板对物体的支持力做的功等于mgHC ．钢索的拉力做的功等于MgH Mv +221D ．合力对电梯M 做的功等于221Mv 13、真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强磁场，一质量为m ，带电量为q 的物体以速度v 在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动，假设0=t 时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零，电势能也为零，那么，下列说法正确的是ACDA ．物体带正电且逆时针转动B ．物体运动的过程中，机械能守恒，且机械能为221mv E = C ．物体运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为)cos 1(t Rv mgR E P -= D ．物体运动的过程中，电势能随时间的变化关系为)1(cos '-=t Rv mgR E P 14、物体在水平拉力和恒定摩擦力的作用下，在水平面上沿直线运动的 t v -关系如图所示，已知第1秒内合外力对物体做功为1W ，摩擦力对物体做功为2W ，则CDA ．从第1秒末到第3秒合外力做功为14W ，摩擦力做功为24WB ．从第4秒末到第6秒合外力做功为0，摩擦力做功也为0C ．从第5秒末到第7秒合外力做功为1W ，摩擦力做功为22WD ．从第3秒末到第4秒合外力做功为175.0W -，摩擦力做功为25.1W15、竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度，下述分析正确的（ ）CA ．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B ．上升过程中克服阻力做的功等于下降过程中克服阻力做的功C ．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率D ．上升过程中克服重力做功的最大瞬时功率等于下降过程中重力做功的最大瞬时功率16、如图所示，一轻质弹簧竖立于地面上，质量为m 的小球，自弹簧正上方h 高处由静止释 放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（弹簧的形变始终在弹性限度内）的过程中，下列说法正确的是BDA ．小球的机械能守恒B ．重力对小球作正功，小球的重力势能减小C ．由于弹簧的弹力对小球做负功，所以小球的动能一直减小D ．小球的加速度先减小后增大17、雨滴在空气中下落，当速率在不太大的范围时，雨滴所受到的阻力与其速率成正比。
09年物理二轮专题复习材料八机械能守恒定律
09复习材料九机械能守恒定律一、知识点综述：1.在只有重力和弹簧的弹力做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变.2.对机械能守恒定律的理解：（1）系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能.即 E1 = E2 或 1/2mv12 + mgh1= 1/2mv22 + mgh2（2）物体（或系统）减少的势能等于物体(或系统)增加的动能，反之亦然。
即 -ΔE P = ΔE K（3）若系统内只有A、B两个物体，则A减少的机械能E A等于B增加的机械能ΔE B 即-ΔE A = ΔE B二、习题导航：3.1、如图示，长为l的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为m的小球，为使轻质硬棒能绕转轴O转到最高点，则底端小球在如图示位置应具有的最小速度v= 。
2. 如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角θ=30°，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮。
一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连结，A 的质量为4m，B的质量为m，开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升。
物块A与斜面间无摩擦。
设当A沿斜面下滑S 距离后，细线突然断了。
求物块B 上升离地的最大高度H.3. 如图所示，半径为R 、圆心为O 的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在大圆环上．一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m 的重物，忽略小圆环的大小。
（1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图)．在 两个小圆环间绳子的中点C 处，挂上一个质量M = m 的重物，使两个小圆环间的绳子水平，然后无初速释放重物M ．设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物M 下降的最大距离．（2）若不挂重物M ．小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态?4. 如图质量为m 1的物体A 经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m 2的物体B 相连，弹簧的劲度系数为k ，A 、B 都处于静止状态。
高考物理一轮精品题库第六章 机械能
第六章 机械能第一部分 五年高考题荟萃 2009年高考新题 一、选择题1.（09·全国卷Ⅱ·20）以初速度v0竖直向上抛出一质量为m 的小物体。
假定物块所受的空气阻力f 大小不变。
已知重力加速度为g ，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为 （ A ）A ．202(1)v f g mg +和v B ．202(1)v fg mg +和v C ．2022(1)v f g mg +和v D ．222(1)v fg mg +和v 解析：本题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力f 做负功,由动能定理得221)(omv fh mgh -=+-,=h 202(1)v f g mg +,求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零,只有阻力做功为有2221212o mv mv mgh -=-,解得=v v 正确。
2.（09·上海物理·5）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，在下落至离高度h 处，小球的势能是动能的两倍，则h 等于 （ D ） A ．H/9 B ．2H/9 C ．3H/9 D ．4H/9解析：小球上升至最高点过程：2102mgH fH mv --=-；小球上升至离地高度h 处过程：22101122mgh fh mv mv --=-，又21122mv mgh =；小球上升至最高点后又下降至离地高度h处过程：222011(2)22mgh f H h mv mv ---=-，又22122mv mgh =；以上各式联立解得49h H=，答案D 正确。
3.（09·江苏物理·9）如图所示，两质量相等的物块A 、B 通过一轻质弹簧连接，B 足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。
弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。
在物块A 上施加一个水平恒力，A 、B 从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有 （ BCD ）A ．当A 、B 加速度相等时，系统的机械能最大 B ．当A 、B 加速度相等时，A 、B 的速度差最大C ．当A 、B 的速度相等时，A 的速度达到最大D ．当A 、B 的速度相等时，弹簧的弹性势能最大解析：处理本题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析，使用图象处理则可以使问题大大简化。
高考物理总复习(五年高考)(三年联考)精品题库全解全析：第六章 机械能(77页WORD)
第六章 机械能第一部分 五年高考题荟萃2009年高考新题一、选择题1.（09·全国卷Ⅱ·20）以初速度v 0竖直向上抛出一质量为m 的小物体。
假定物块所受的空气阻力f 大小不变。
已知重力加速度为g ，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为 （ A ）A ．202(1)v f g mg+和v B ．202(1)v f g mg +和v C ．2022(1)v f g mg +和v D ．2022(1)v f g mg +和v 解析：本题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力f 做负功,由动能定理得221)(o mv fh mgh -=+-,=h 202(1)v f g mg +,求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零,只有阻力做功为有2221212o mv mv mgh -=-,解得=v v 正确。
2.（09·上海物理·5）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，在下落至离高度h处，小球的势能是动能的两倍，则h 等于 （ D ）A ．H /9B ．2H /9C ．3H /9D ．4H /9解析：小球上升至最高点过程：20102mgH fH mv --=-；小球上升至离地高度h 处过程：22101122mgh fh mv mv --=-，又21122mv mgh =；小球上升至最高点后又下降至离地高度h 处过程：222011(2)22mgh f H h mv mv ---=-，又22122mv mgh =；以上各式联立解得49h H =，答案D 正确。
3.（09·江苏物理·9）如图所示，两质量相等的物块A 、B 通过一轻质弹簧连接，B 足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。
弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2009届高三复习资料：机械能1．如图所示，重球A 放在光滑的斜面体B 上，A 、B 质量相等，在力F 的作用下，B 在光滑水平面上向左缓慢移动了一段距离，A 球相对于C 点升高h ，若突然撤去F ，则( ) A.A 以后上升的最大高度为h/2 B.A 球获得的最大速度为ghC.在B 离开A 之前，A 、B 动量守恒D.A 、B 相互作用的冲量大小相等答案：ABD解析：从突然撤去F 到球A 摆动到最低点的过程，球A 向下摆动的同时，与斜面体B 一起向右运动，此过程它们的速度始终相同，并且绳的拉力对A 、B 组成的系统不做功，A 、B 间的弹力做功代数和为零，只有重力做功，故A 、B 系统的机械能守恒，设A 、B 在最低点时的速度为v ，有：m a gh=21 (m a +m b )v 2所以得到：v=B A A m m gh m 2=gh ，B 正确.此后A 、B分离，B 以v 向右做匀速直线运动，A 以v 继续做圆周运动类似单摆向上运动，球A 的机械能守恒，有21m a v 2=m a gh a ，所以得到h a =h/2，A 正确.从突然撤去F 到球A 摆动到最低点的过程，由于A 、B 系统所受合力不为零，且在水平方向的合外力也不为零（等于绳的拉力在水平方向的分力），故A 、B 系统动量不守恒，C 错误.A 、B 间的作用力是一对作用力与反作用力，作用时间相同，所以它们的冲量大小相同、方向相反，故D 正确.2．用细绳拴一个质量为m 的小球，小球将固定在墙上的轻弹簧水平压缩的距离为x ，球离地高h ，球与弹簧不粘连，如图所示，将细线烧断后（ ）A ．小球做平抛运动B ．小球的加速度立即为gC ．小球脱离弹簧后做匀变速运动D ．小球落地时动能大于mgh 答案：C D解析：细线烧断瞬间时，小球受重力和弹簧的弹力作用下而获得动能，而后只有重力作用，做匀变速曲线运动，因此选项C D 正确。
3．从距地面相同高度处，水平抛出两个质量相同的球A 和球B ，抛出A 球的初速度为v 0，抛出B 球的初速度为2v 0，则两球运动到落地的过程中 ( ) A ．重力的平均功率相同，落地时重力的瞬时功率相同 B ．重力的平均功率相同，落地时重力的瞬时功率不同 C ．重力的平均功率不同，落地时重力的瞬时功率相同 D ．重力的平均功率不同，落地时重力的瞬时功率不同答案：A解析：两个物体落地的时间相等，且在此过程中重力做功相等，因此A 正确。
4．行驶中的汽车制动后滑行一段距离最后停下，流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰，降落伞在空中匀速下降，条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象中所包含的相同物理过程是：（ ）A ．物体克服阻力做功C ．物体的势能转化为其它形式的能B ．物体的动能转化为其它形式的能 D ．物体的动能与势能相互转化 答案：A解析：对各个过程进行分析，明确阻力在本题属于什么性质的力。
5. 如图所示，滑轮A 可沿倾角为θ的足够长光滑轨道下滑，滑轮下用轻绳挂着一个重力为G 的物体B ，下滑时，物体B 相对于A 静止，则下滑过程中（ ）A ．B 的加速度为g sin θ B ．绳的拉力为G cos θC ．绳的方向保持竖直D ．绳的拉力为G 答案：AB解析：分析滑轮A 受力分析知a =g sin θ,由于下滑时，物体B 相对于A 静止，因此物体B 的加速度也为g sin θ，对物体B 受力分析得：绳的拉力为G cos θ。
绳的方向保持与斜面垂直。
6．如图所示，小球在竖直向下的力F 作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F 撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时（ ） ①小球的动能先增大后减小 ②小球在离开弹簧时动能最大 ③小球动能最大时弹性势能为零 ④小球动能减为零时，重力势能最大A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④答案：B解析： 小球放在弹簧上平衡F 撤出，小球向上有加速度，由此进行分析 7．（19分）如图所示，一劲度系数为A=800N/m 的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg 的物体A 、B ，物体A 、B 和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要加一竖直向上的力F 在上面物体A 上，使物体A 开始向上做匀加速运动，经0．4s 物体B 刚要离开地面，设整个过程弹簧都处于弹性限度内（取2s /m 10g =）求：（1）此过程中所加外力F 的最大值和最小值； （2）此过程中外力F 所做的功解析：（1）设物体A 上升前，弹簧的压缩量为1x ，物体B 刚要离开地面时弹簧的伸长量为2x ，物体A 上升的加速度为a ，物体A 原来静止受力平衡有 mg kx 1=① 当施加向上的力，使物体A 刚做匀加速运动时，拉力最小，设为1F ，对物体A 有ma mg kx F 11=-+ ②A B θ当物体B 刚要离开地面时，所需的拉力最大，设为2F ，对物体A ，有ma mg kx F 22=-- ③对物体B 有mg kx 2= ④由位移公式，对物体A 有221at 21x x =+ ⑤由①④两式得：m 203m 8001012k mg x x 21=⨯=== ⑥由⑤⑥解得：2s /m 75.3a =解②③得：N 285F N 45F 21==，（2）由功能关系J 5.49)at (m 21)x x (mg W 221F =++=8．（19分）如图所示，两块平行金属板M 、N 竖直放置，两板间的电势差U=1.5×103V ，现将一质量m=1×10－2kg 、电荷量q=4×10－5C 的带电小球从两板上方的A 点以V 0=4m/s 的初速度水平抛出(A 点距两板上端的高度h=20cm)，之后小球恰好从靠近M 板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N 板上的B 点.不计空气阻力，取g=10m/s 2cy .求： (1)B 眯到N 板上的端的距离L. (2)小球到达B 点时的动能E K .解析：(1)小球到达板上端时的竖直分速度s m gh y /22==υ设小球此时速度方向与竖直方向之间的夹角为θ2tan y==υυθ 在电声中小球所受合外力方向与运动方向相同，设板间距为d∴mgdqUmg qE ==θtan θt a n d L =解得m mg qUL 15.0tan 2==θ(2)进入电场前20212121υυm m mgh -=电场中运动过程2121υm E mgL qU k -=+ 解得E k =0.175J9．（16分）下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是自行车满载的情况下在平直道路上以精确额定功率匀速行使的速度.额定车速 18km/h 整车质量 40kg 载重 80kg 电源 36V/12Ab 电源输出电压 ≥36V 充电时间6—8小时 电动机额定输出功率180W电动机的额定工作电压、电源36V/6A 请参考表中数据，完成下列问题((取g=10m/s 2)(1)在行使过程电动自行车受到的阻力是车重(包括载重)k 倍，试推算k 的大小？若电动自行车(包括载重)以额定功率行使，当速度为2m/s 时的加速度是多少？ (2)此车所配电动机的内阻是多少？解析：(1)对于车：由P 出=F ·VV=18km/h=5m/s 车匀速运动：F=ff=k(m+M)g) K=0.03(1分)当V ‘=2m/s 时牵引力F ’='VP 出a M m g M m k F )()('+=+-2/45.0s m a =(2)对于电动机R 人=UI=36×6=216W 由表得P 出=180WI=6A P 人=P 出+I 2r Ω=1r10．（20分）在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为θ＝30°.用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向α＝60°.现同时释放甲乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动.已知乙物体的质量为m ＝1㎏，若取重力加速度g ＝10m/s 2. 求：甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力.甲乙θα解析：设甲物体的质量为M ，所受的最大静摩擦力为f 则当乙物体运动到最高点时，绳子上的弹力最小，设为T 1 对乙物体αcos 1mg T =①此时甲物体恰好不下滑，有：1sin T f Mg +=θ② 由①②式得：αθcos sin mg f Mg +=③当乙物体运动到最低点时，设绳子上的弹力最大，设为T 2 对乙物体由动能定理：()221cos 1mv mgl =-α④ 又由牛顿第二定律：lv m m g T 22=-⑤此时甲物体恰好不上滑，则有：2sin T f Mg =+θ⑥ 由④⑤⑥式得：)cos 23(sin αθ-=+mg f Mg ⑦ 再由③⑦两式可解得： )(5.2s i n 2)c o s 3(kg m M =-=θα)(5.7)cos 1(23N mg f =-=α11．（20分）如图甲所示是游乐场中过山车的实物图片，图乙是过山车的模型图。
在模型图中半径分别为R 1＝2.0m 和R 2＝8.0m 的两个光滑圆形轨道，固定在倾角为α＝37°斜轨道面上的Q 、Z 两点，且两圆形轨道的最高点A 、B 均与P 点平齐，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。
现使小车（视作质点）从P 点以一定的初速度沿斜面向下运动。
已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ＝1/24，g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
问：⑴若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A 处，则其在P 点的初速度应为多大？ ⑵若小车在P 点的初速度为10m/s ，则小车能否安全通过两个圆形轨道？ZPQAB αO 1O 2 ααR 1 R 2甲乙解析：⑴小车经过A 点时的临界速度为v 1121R mv mg =设Q 点与P 点高度差为h 1，PQ 间距离为L 1，ααsin )cos 1(11+=R LP 到A 对小车，由动能定理得2012112121)cos (mv mv L mg -=-αμ 解得v 01=4m/s⑵Z 点与P 点高度差为h 2， PZ 间距离为L 2ααs i n )c o s 1(22+=R L小车能安全通过两个圆形轨道的临界条件是在B 点速度为v 2且在B 点时有：222R mv mg =设P 点的初速度为：v 02P 点到B 点的过程，由动能定理得：2022222121)cos (mv mv L mg -=-αμ 802=v m/s可知802=v m/s ＜10m/s ，能安全通过。