2014高考物理一轮第5章章末总结提高课件(精)

*2．(2011 海南)一质量为 1 kg 的质点静止于光滑水 平面上，从 t＝0 时起，第 1 秒内受到 2 N 的水平外力作 用，第 2 秒内受到同方向的 1 N 的外力作用．下列判断 正确的是( AD ) 9 A．0～2s 内外力的平均功率是 W 4 5 B．第 2 秒内外力所做的功是 J 4 C．第 2 秒末外力的瞬时功率最大 4 D．第 1 秒内与第 2 秒内质点动能增加量的比值是 5
1 由测得的 h、 d、 b、 M 和 m 数值可以计算出直线 2－ t s 的斜率 k0，将 k 和 k0 进行比较，若其差值在试验允许 的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律．
8．(2012重庆)如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪， 可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有： 底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细 杆．摆锤的质量为m，细杆可绕轴O在竖直平面内 自由转动，摆锤重心到O点距离为L.测量时，测量 仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置处静 止释放．摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦 过一小段距离s(s<L)，之后继续摆至与竖直方向成θ 角的最高位置．若摆锤对地面的压力可视为大小为 F的恒力，重力加速度为g，求
章末总结
提高
能的概念、功和能的关系以及各种不同形式的能的 相互转化和守恒的规律是自然界中最重要、最普遍、 最基本的客观规律，它贯穿于整个物理学中．本章 有关功和能的概念，以及动能定理和机械能守恒定 律是在牛顿运动定律的基础上，研究力和运动关系 的进一步拓展，使人们对自然的认识更加深入．用 能量观点分析问题，不仅为解决力学问题开辟了一 条新的途径，同时也是分析解决电磁学、热学等领 域问题的一条重要的思路．
(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′.
【解析】(1)汽车牵引力与输出功率的关系 P＝F 牵 v 将 P＝50 kW， v1＝90 km/h＝25 m/s 代入得 F 牵＝ ＝2×103 N 当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有 P F 阻＝ ＝2×103 N v1 1 (2)在减速过程中， 注意到发动机只有 P 用于汽车的 5 牵引，根据动能定理有 1 Pt ＋ F 5 1.575×105 J
【解析】 小球到达 B 点时， 恰好对轨道没有压力， mv2 只受重力作用，根据 mg＝ 得，小球在 B 点的速 R 度 v＝ gR.小球从 P 到 B 的过程中，重力做功 W＝ mgR，故选项 A 错误；减少的机械能ΔE 减＝mgR－ 1 2 1 1 2 mv ＝ mgR， 故选项 B 错误； 合外力做功 W 合＝ mv 2 2 2 1 ＝ mgR，故选项 C 错误；根据动能定理得：mgR－ 2 1 2 1 2 1 Wf＝ mv －0，所以 Wf＝mgR－ mv ＝ mgR，故选 2 2 2 项 D 正确．
【解析】 由动量定理求出 1 s 末、 2 s 末速度分别为： 1 2 v1＝2 m/s、v2＝3 m/s，故合力做功为 W＝ mv ＝4.5 J， 2 W 4.5 功率为 P＝ t ＝ W＝1.5 W,1 s 末、 2 s 末功率分别为： 3 4 W、3 W，第 1 秒内与第 2 秒动能增加量分别为： 1 1 1 2 2 mv1 ＝2 J、 mv2 － mv12＝2.5 J，比值：4∶5. 2 2 2
1．(2011江苏)如图所示，演员 正在进行杂技表演．由图可估 算出 ) D．300 J
A．0.3 J
B．3 J
C．30 J
【解析】生活经验告诉我们：10 个鸡蛋大约 1 斤即 0.5 0.5 kg，则一个鸡蛋的质量约为 m＝ ＝0.05 kg，鸡蛋 10 大 约 能 抛 高 度 h ＝ 0.6 m ， 则 做 功 约 为 W ＝ mgh ＝ 0.05×10×0.6 J＝0.3 J，A 正确．
(1)摆锤在上述过程中损失的机械能； (2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功； (3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数．
【解析】 (1)选从右侧最高点到左侧最高点的过程 研究．因为初、末状态动能为零，所以全程损失的机 械能ΔE 等于减少的重力势力，即ΔE＝mgLcosθ① (2)对整个系统全程应用动能定理： WG＋Wf＝0② WG＝mgLcosθ 由②、③得 Wf＝－WG＝－mgLcosθ (3)由滑动摩擦力公式得 f＝μF 摩擦力做的功 Wf＝－fs mgLcosθ ④、⑤式代入⑥式得：μ＝ Fs ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
【解析】(1)受力图见右 根据平衡条件，拉力大小 F＝ mgtanα (2)运动中只有重力做功， 系统机械 能守恒 1 mgl(1－cosα)＝ mv2 2 则通过最低点时，小球的速度大小 v＝ 2gl（1－cosα） v2 根据牛顿第二定律 T－mg＝m l 解得轻绳对小球的拉力 v2 T＝mg＋m l ＝mg(3－2cosα)，方向竖直向上
4．(2012 安徽)如图所示，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( D ) A．重力做功 2mgR B．机械能减少 mgR C．合外力做功 mgR 1 D．克服摩擦力做功 mgR 2
*5.(2011新课标)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上
方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假 定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正 确的是( ) ABC A．运动员到达最低点前重力势能始终减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性 势能增加
C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统 机械能守恒 D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选 取有关
6．(2012福建)如图，表面光滑的固定斜面顶端安 装一定滑轮，小物块 A 、 B 用轻绳连接并跨过滑 轮(不计滑轮的质量和摩擦)．初始时刻，A、B处 于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后 A 下落、 B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地， 两物块( ) D
A．速率的变化量不同 B．机械能的变化量不同 C．重力势能的变化量相同
9．(2011北京)如图所示，长度
为l的轻绳上端固定在O点，下 端系一质量为m的小球(小球 的大小可以忽略)． (1)在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹 角为 α ，小球保持静止．画出此时小球的受力图， 并求力F的大小； (2)由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最 低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力．不计空 气阻力．
D．重力做功的平均功率相同
【解析】A、B 开始时处于静止状态，对 A：mAg ＝T① 对 B：T＝mBgsinθ② 由①②得 mAg＝mBgsinθ 即 mA＝mBsinθ③ 剪断绳后，A、B 均遵守机械能守恒定律，机械 能没有变化，故 B 项错误；由机械能守恒知，mgh＝ 1 2 mv ，所以 v＝ 2gh，落地速率相同，故速率的变化 2 量相同，A 项错误；由ΔEp＝mgh，因 m 不同，故Δ Ep 不同，C 项错误；重力做功的功率 PA＝mAg－ v＝ v 2gh 2gh － mAg ＝mAg ，PB＝mBg v sinθ＝mBg sinθ， 2 2 2 由③式 mA＝mBsinθ，故 PA＝PB，D 项正确．
(1)若将滑块自 A 点由静止释放， 则在滑块从 A 运动 至 B 的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势 h ( M－m)gs 能的减小量可表示为 d .动能的增加量可表示 1 b2 1 (m＋M) 2 2 t 为 .若在运动过程中机械能守恒， 2与 s 的关 t 2 hM － dm g 1 s 2＝ M＋mdb2 系式为 t . (2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点 (A 点)下滑，测量相应的 s 与 t 值，结果如下表所示：
3. (2011 上海)如图， 一长为 L 的轻杆 一端固定在光滑铰链上， 另一端固定一 质量为 m 的小球．一水平向右的拉力 作用于杆的中点，使杆以角速度 ω 匀 速转动，当杆与水平方向成 60° 时，拉 力的功率为( C ) 3 A．mgLω B. mgLω 2 1 3 C. mgLω D. mgLω 2 6 【解析】本题考查功能关系和功率的计算，小球随 杆匀速转动， 其动能不变， 故 F 做功用来克服重力做功， 所以 F 的功率等于克服重力做功的功率，则有： P＝ mgvcos60° ，其中 v 为小球的线速度 v＝ωL ，解得 P＝ 1 mgLω，C 对． 2
1 s(m) t(s) 1/t2(104 s－2) 0.600 8.22 1.48
2 0.800 7.17 1.95
3 1.000 6.44 2.41
4 1.200 5.85 2.92
5 1.400 5.43 3.39
1 以 s 为横坐标， 2为纵坐标， 在下图的坐标纸中描出 t 第 1 和第 5 个数据点；根据 5 个数据点作直线，求得该 直线的斜率 k＝ 2.40 ×104 m－1· s－2(保留 3 位有效数 字)．
【解析】主要考查功和能的关系．运动员到达最低 点过程中，重力做正功，所以重力势能始终减少， A项正确．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做 负功，弹性势能增加，B项正确．蹦极过程中，运 动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹 性力做功，所以机械能守恒，C项正确．重力势能 的改变与重力势能零点选取无关，D项错误．
10．(2011 浙江)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 1 后， 速度变为 v2＝72 km/h.此过程中发动机功率的 用 5 4 于轿车的牵引， 用于供给发电机工作，发动机输送 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