高考理综物理知识点总结考点复习机械能

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高考物理知识点总结机械能守恒定律与动能定理的区别

高考物理知识点总结机械能守恒定律与动能定理的区别

机械能守恒定律1.由物体间的相互作用和物体间的相对位置确定的能叫做势能.如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等.(1)物体由于受到重力作用而具有重力势能,表达式为E P=一mgh.式中h是物体到零重力势能面的高度.(2)重力势能是物体与地球系统共有的.只有在零势能参考面确定之后,物体的重力势能才有确定的值,若物体在零势能参考面上方高h处其重力势能为E P=一mgh,若物体在零势能参考面下方低h处其重力势能为E P=一mgh,“一”不表示方向,表示比零势能参考面的势能小,明显零势能参考面选择的不同,同一物体在同一位置的重力势能的多少也就不同,所以重力势能是相对的.通常在不明确指出的状况下,都是以地面为零势面的.但应特殊留意的是,当物体的位置变更时,其重力势能的变更量与零势面如何选取无关.在实际问题中我们更会关切的是重力势能的变更量.(3)弹性势能,发生弹性形变的物体而具有的势能.中学阶段不要求详细利用公式计算弹性势能,但往往要依据功能关系利用其他形式能量的变更来求得弹性势能的变更或某位置的弹性势能.2.重力做功与重力势能的关系:重力做功等于重力势能的削减量W G=ΔE P减=E P初一E P末,克服重力做功等于重力势能的增加量W克=ΔE P增=E P末—E P初特殊应留意:重力做功只能使重力势能与动能相互转化,不能引起物体机械能的变更.3、动能和势能(重力势能与弹性势能)统称为机械能.二、机械能守恒定律1、内容:在只有重力(和弹簧的弹力)做功的状况下,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.机械能守恒的条件(1)做功角度:对某一物体,若只有重力(或弹簧弹力)做功,其他力不做功(或其他力做功的代数和为零),则该物体机械能守恒.(2)能转化角度:对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统和外界没有发朝气械能的传递,机械能也没有转变为其他形式的能,则系统机械能守恒.3.表达形式:E K1+E pl=E k2+E P2(1)我们解题时往往选择的是与题目所述条件或所求结果相关的某两个状态或某几个状态建立方程式.此表达式中E P是相对的.建立方程时必需选择合适的零势能参考面.且每一状态的E P都应是对同一参考面而言的.(2)其他表达方式,ΔE P=一ΔE K,系统重力势能的增量等于系统动能的削减量.(3)ΔE a=一ΔE b,将系统分为a、b两部分,a部分机械能的增量等于另一部分b的机械能的削减量,三、推断机械能是否守恒首先应特殊提示留意的是,机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零,更不是合外力等于零,例如水平飞来的子弹打入静止在光滑水平面上的木块内的过程中,合外力的功及合外力都是零,但系统在克服内部阻力做功,将部分机械能转化为内能,因而机械能的总量在削减.(1)用做功来推断:分析物体或物体受力状况(包括内力和外力),明确各力做功的状况,若对物体或系统只有重力或弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则机械能守恒;(2)用能量转化来判定: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,则物体系机械能守恒.(3)对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等除非题目的特殊说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能不守恒说明:1.条件中的重力与弹力做功是指系统内重力弹力做功.对于某个物体系统包括外力和内力,只有重力或弹簧的弹力作功,其他力不做功或者其他力的功的代数和等于零,则该系统的机械能守恒,也就是说重力做功或弹力做功不能引起机械能与其他形式的能的转化,只能使系统内的动能和势能相互转化.如图5-50所示,光滑水平面上,A与L1、L2二弹簧相连,B与弹簧L2相连,外力向左推B使L1、L2被压缩,当撤去外力后,A、L2、B这个系统机械能不守恒,因为L I对A的弹力是这个系统外的弹力,所以A、L2、B这个系统机械能不守恒.但对L I、A、L2、B这个系统机械能就守恒,因为此时L1对A的弹力做功属系统内部弹力做功.2.只有系统内部重力弹力做功,其它力都不做功,这里其它力合外力不为零,只要不做功,机械能仍守恒,即对于物体系统只有动能与势能的相互转化,而无机械能与其他形式转化(如系统无滑动摩擦和介质阻力,无电磁感应过程等等),则系统的机械能守恒,如图5-51所示光滑水平面上A与弹簧相连,当弹簧被压缩后撤去外力弹开的过程,B相对A没有发生相对滑动,A、B之间有相互作用的力,但对弹簧A、B物体组成的系统机械能守恒.3.当除了系统内重力弹力以外的力做了功,但做功的代数和为零,但系统的机械能不肯定守恒.如图5—52所示,物体m在速度为v0时受到外力F作用,经时间t速度变为v t.(v t>v0)撤去外力,由于摩擦力的作用经时间t/速度大小又为v0,这一过程中外力做功代数和为零,但是物体m的机械能不守恒。

物理知识点总结机械能守恒定律

物理知识点总结机械能守恒定律

物理知识点总结机械能守恒定律物理知识点总结:机械能守恒定律物理学是一门探索自然界现象的科学,通过研究物质和能量的运动和相互转化规律,我们可以得到许多有关世界的知识。

机械能守恒定律是物理学中的一个重要概念,它描述了在没有外力作用下,一个力学系统的总机械能将保持不变。

本文将对机械能守恒定律进行总结和探讨。

一、机械能的概念在物理学中,机械能是指物体具有的与其位置和速度相关的能量。

它可分为动能和势能两部分。

动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度相关;势能是物体由于位置而具有的能量,它与物体所处的位置和力场强度相关。

二、机械能守恒定律的表述机械能守恒定律可以表述为:在一个孤立系统中,当没有非保守力做功时,系统的总机械能保持不变。

这可以用以下公式表示:E = K + U其中,E代表总机械能,K代表动能,U代表势能。

三、机械能守恒定律的适用条件机械能守恒定律适用于没有外力作用的系统。

当系统中只有重力或弹性力(如弹簧力)等保守力存在时,机械能守恒定律可以应用。

若存在摩擦力、阻力等非保守力,机械能将无法守恒。

四、机械能的转化和应用机械能守恒定律描述了机械能在转化过程中的守恒性质。

根据这一定律,我们可以分析和解释许多实际问题。

1. 振动和波动在弹簧振子和简谐振动等问题中,由于没有非保守力的存在,机械能将保持不变。

通过对运动状态的分析,我们可以计算得到振子的动能和势能,并利用机械能守恒定律解决问题。

2. 自由落体运动当一个物体自由下落时,只受到重力的作用,没有其他外力干扰。

根据机械能守恒定律,我们可以得到物体在不同位置的动能和势能,并计算出物体的速度和位移等信息。

3. 弹力问题在弹性碰撞和弹性绳的伸缩等问题中,机械能守恒定律同样能够派上用场。

通过对机械能的分析,我们可以解决相关物体在碰撞或伸缩过程中的速度、变形等问题。

五、机械能守恒定律的实际应用机械能守恒定律不仅在理论研究中有重要意义,也广泛应用于工程和日常生活中。

高考物理必考知识点:机械能守恒定律

高考物理必考知识点:机械能守恒定律

高考物理必考知识点:机械能守恒定律
高考物理必考知识点:机械能守恒定律
【机械能守恒定律】
定义:在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下),物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。

这个规律叫做机械能守恒定律。

机械能包含动能和势能(重力势能和弹性势能)两部分,即E=Ek+Ep。

【重力势能】
●定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。

●公式:Ep=mgh;h――物体具参考面的竖直高度。

●参考面
①重力势能为零的平面称为参考面;
②选取:原则是任意选取,但通常以地面为参考面;
若参考面未定,重力势能无意义,不能说重力势能大小如何;
选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能改变与参考面选取无关。

●重力势能是标量,但有正负。

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.
ΔE1=-ΔE2
机械能守恒条件:
做功角度:只有重力或弹力做功,无其它力做功;外力不做功或外力做功的代数和为零;系统内如摩擦阻力对系统不做功。

能量角度:首先只有动能和势能之间能量转化,无其它形式能量转化;只有系统内能量的交换,没有与外界的能量交换。

运用机械能守恒定律解题步骤:
①确定研究对象及其运动过程;
②分析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做功,判断机械能是否守恒;
③恰当选取参考面,确定研究对象在运动过程中始末状态的机械能;
④列方程、求解。

高中物理:机械能知识点总结及习题练习

高中物理:机械能知识点总结及习题练习

高中物理:机械能知识点总结及习题练习知识网络八大考点考点1.功1.功的公式:W=Fscosθ0≤θ< 90°力F对物体做正功,θ= 90°力F对物体不做功,90°<θ≤180° 力F对物体做负功。

特别注意:①公式只适用于恒力做功② F和S是对应同一个物体的;③某力做的功仅由F、S和q决定, 与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。

2.重力的功:WG =mgh ——只跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关,跟移动的路径无关。

3.摩擦力的功(包括静摩擦力和滑动摩擦力)摩擦力可以做负功,摩擦力可以做正功,摩擦力可以不做功,一对静摩擦力的总功一定等于0,一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS4.弹力的功(1)弹力对物体可以做正功可以不做功,也可以做负功。

(2)弹簧的弹力的功——W = 1/2 kx12 – 1/2 kx22(x1 、x2为弹簧的形变量)5.合力的功——有两种方法:(1)先求出合力,然后求总功,表达式为ΣW=ΣF×S ×cosθ(2)合力的功等于各分力所做功的代数和,即ΣW=W1 +W2+W3+……6.变力做功: 基本原则——过程分割与代数累积(1)一般用动能定理W合=ΔEK 求之;(2)也可用(微元法)无限分小法来求, 过程无限分小后,可认为每小段是恒力做功(3)还可用F-S图线下的“面积”计算.(4)或先寻求F对S的平均作用力7.做功意义的理解问题:解决功能问题时,把握“功是能量转化的量度”这一要点,做功意味着能量的转移与转化,做多少功,相应就有多少能量发生转移或转化考点2.功率1. 定义式:,所求出的功率是时间t内的平均功率。

2. 计算式:P=Fvcos θ , 其中θ是力F与速度v间的夹角。

用该公式时,要求F为恒力。

(1)当v为即时速度时,对应的P为即时功率;(2)当v为平均速度时,对应的P为平均功率。

(3)重力的功率可表示为PG =mgv⊥,仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。

物理知识点总结机械能守恒定律的应用

物理知识点总结机械能守恒定律的应用

物理知识点总结机械能守恒定律的应用物理知识点总结:机械能守恒定律的应用机械能守恒定律是物理学中一个重要的定律,它描述了一个封闭系统中机械能的守恒。

在本文中,我们将会详细介绍机械能守恒定律的含义、应用以及相关的例子。

一、机械能守恒定律的含义机械能守恒定律是指在一个封闭系统中,当没有外力做功或外力对系统做正功与负功平衡时,系统的总机械能保持不变。

机械能包括动能和势能两部分,动能可表示为1/2mv^2,势能可表示为mgh,其中m 为物体的质量,v为速度,g为重力加速度,h为高度。

二、机械能守恒定律的应用1. 秋千摆动在秋千这个经典的例子中,可以应用机械能守恒定律。

当秋千从最高处释放,没有外力做功时,机械能守恒,动能转化为势能,然后势能转化为动能,不断循环。

2. 弹簧振动当一个物体通过弹簧与墙面相连并被压缩后释放,可以应用机械能守恒定律。

在没有摩擦力和其他非保守力的情况下,弹簧的弹性势能转化为物体的动能,并且在振动过程中能量始终保持不变。

3. 自由落体在自由落体过程中,可以应用机械能守恒定律。

当物体从某一高度自由下落时,重力势能逐渐转化为动能,当物体到达地面时,势能完全转化为动能。

4. 滑雪运动滑雪是运用机械能守恒定律的典型例子。

当滑雪者从山顶下滑时,势能逐渐转化为动能,滑雪者的速度逐渐增加。

而当滑雪者到达平地时,动能完全转化为势能,速度变为零。

5. 力学竞赛项目在力学竞赛项目中,可以运用机械能守恒定律进行分析。

例如,当一个小球从一定高度掉落并击中一个静止的小球时,可以利用机械能守恒定律求解出小球的初始速度或者悬挂点的高度等信息。

三、结论机械能守恒定律是描述封闭系统中机械能守恒的重要定律。

通过应用该定律可以解决多种物理问题,包括秋千摆动、弹簧振动、自由落体、滑雪运动等等。

理解和掌握机械能守恒定律的应用,有助于我们更好地理解和解决物理问题。

高考物理一轮复习重点知识总结:机械能、功和功率

高考物理一轮复习重点知识总结:机械能、功和功率

1.公式法、等效法、转换法、微元法、平均力法、图像法、动能定理......... (1)直接求解:创造条件、正面分析力做的功①用公式:①沿力方向上的位移FX W =,②Pt W =②用图像:X F -图像面积;t P -图像面积; ③用技巧:微元法(阻力做功:路程S f W f ⋅=)、分段法、平均力法(线性变力)(2)间接求解:转化思维,利用能量反推④动能定理:222121初末合力mv mv W -=,正增负减;(单体动能定理、系统动能定理) ⑤机械能守恒(机械能变化量的公式):机械能其他力E W ∆=,正增负减;(单体机械能守恒、系统机械能守恒)⑥能量守恒:末总初总E E =,减少增加K P E E ∆=∆(单体),增加减少B A E E ∆=∆(多体)二、功率问题、机车启动模型、单体动能定理1.功率:反应做功快慢的物理量,单位:瓦特(W ) (1)平均功率:W P t P FV ⎧=⎪⎨⎪=⎩力方向上的速度 (2)瞬时功率:力方向上的瞬时速度瞬FV P =(3)制约关系:发动机V F P 牵引力=,恒v F P v F ⎧⎪⎨⎪⎩牵引力牵引力小, 大大, 小 (4)特殊结论:①重力的瞬时功率只取决于竖直分速度:瞬时y G mgv P =;②从静止开始的匀加速直线运动,末态瞬时功率是平均功率的2倍;(5)两种启动方式常用公式①P=F 牵v ②F 牵-F 阻=ma ③P=F 阻v max两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动P -t 图像 v -t 图像OA 段过程分析 ↓-=↓⇒=↑⇒mf F a v PF v 阻牵牵1Fv P v F P F m f F a v =↑=−→−⇒-=↑额牵牵阻牵直到不变不变 运动性质加速度减小的加速运动匀加速直线运动,维持时间t 0=v 1aAB 段过程分析 阻阻f P v a f F m =⇒=⇒=0 ↓=↓⇒=↑⇒m-阻牵额f F a v P F v 运动性质 以v m 匀速直线运动加速度减小的加速运动BC 段无⇒=⇒=0a f F 阻牵以阻f Pv m =匀速运动 (1)阻力或等效阻力:斜面上、竖直方向上;ma mg f v =--θsin(2)注意事项:机车启动问题中,求发动机的功①匀加速阶段用:FS W = ②变加速阶段用:Pt W =(3)摩擦力做功:物体x f W F ⋅=;摩擦产生的热量:相对x f Q f ⋅=1.机械能守恒 (单体机械能守恒、系统机械能联合守恒)(1) 机械能:动能和势能 (重力势能、引力势能、弹性势能) 的总和;(2) 重力势能:把该物体移动到零势能面,重力对该物体所做的功就是该物体的重力势能。

高考物理必考知识点机械能

高考物理必考知识点机械能

高考物理必考知识点机械能机械能是高考物理中一个非常重要的知识点,是解决力学题目的基础。

在高考中,对于机械能的了解和掌握,对于考生的成绩有着至关重要的影响。

下面,我们将从机械能的概念、计算公式以及在实际问题中的应用等几个方面进行探讨。

首先,我们来理解一下机械能的概念。

在物理中,机械能是指物体由于位置或者形状的改变而导致的能量变化。

机械能包括动能和势能两个部分。

其中,动能是指物体由于运动而具有的能量,它的大小和物体的质量以及速度的平方成正比。

而势能则是指物体由于处在重力场中而具有的能量,它的大小和物体的质量、高度以及重力加速度成正比。

接下来,我们来了解一下机械能的计算公式。

对于一个质量为m 的物体,其动能EK和势能Ep分别可以表示为EK=1/2mv^2和Ep=mgh,其中v是物体的速度,g是重力加速度,h是物体的高度。

而机械能E 即为EK和Ep的和,即E=EK+Ep。

可以看出,机械能的大小和物体的质量、速度、高度、重力加速度等因素密切相关。

在实际问题中,机械能的概念和计算公式可以被广泛应用。

以一个自由落体问题为例,当一个物体从高处自由下落时,其势能随着下落高度的减小而逐渐转化为动能。

这种转化过程可以用机械能的守恒定律来描述,即机械能在整个过程中保持不变。

利用这个定律,我们可以解决很多与重力和运动有关的问题。

此外,机械能的概念还可以应用到弹性力学中。

当一个物体受到弹性力的作用而发生形变时,其势能也会发生相应的变化。

例如,当一个弹簧被拉伸或者压缩时,其势能随着形变而改变。

根据机械能的守恒定律,我们可以利用弹性势能和动能之间的转化关系来解决与弹簧伸缩有关的问题。

总之,机械能是高考物理中一个必考的知识点。

掌握机械能的概念和计算方法,对于解决力学题目具有重要意义。

通过多做一些相关的习题,加深对机械能的理解和掌握,考生可以在高考物理中获得更好的成绩。

因此,我们应该重视机械能这个知识点的学习,并灵活运用于解决各种实际问题中,以更好地应对高考。

高考理综物理知识点总结考点复习机械能

高考理综物理知识点总结考点复习机械能

高考理综物理知识点总结考点复习 机械能1.(15江苏卷)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A 处由静止开始下滑,经过B 处的速度最大,到达C 处的速度为零,AC=h.圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ,恰好能回到A ;弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g ,则圆环A .下滑过程中,加速度一直减小B .下滑过程中,克服摩擦力做功为214mv C .在C 处,弹簧的弹性势能为214mv mgh - D .上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度答案:BD.解析:A.下滑过程,A 到B ,加速度向下,弹力向上且增大,加速度减小;B 到C ,加速度向上,加速度增大,A 错误;B.下滑A 到C ,根据动能定理,0=--弹力摩擦力W W mgh ①,上滑,C 到A ,根据动能定理,221-0-mv W W mgh =+-弹力摩擦力②,两式联立解得241mv W =摩擦力,B 正确;C.以上两式联立,还可解得241mv mgh W -=弹力,即弹性势能241mv mgh E PC -=,所以C 错误;D. 下滑,A 到B ,有0-21-2下弹力摩擦力B AB AB AB mv W W mgh =-,上滑,B 到A ,有221-0-上弹力摩擦力B AB AB AB mv W W mgh =+-,比较得下上B B v v >,D 正确.2.(15北京卷)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下.将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动.从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小 B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力答案:A 解析:从绳恰好伸直到人运动到最低点的过程中,绳对人的拉力始终向上,故冲量始终向上.此过程中人先加速再减速,当拉力等于重力时,速度最大,则动量先增大后减小,A 选项正确,B 、C 选项错误,在最低点时,人的加速度向上,拉力大于重力,D 选项错误.3.(15北京卷)(18 分) 如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计.物块(可视为质点)的质量为 m ,在水平桌面上沿 x 轴运动,与桌面间的动摩擦因数为μ.以弹簧原长时物块的位置为坐标原点 O ,当弹簧的伸长量为 x 时,物块所受弹簧弹力大小为 F=kx, k 为常量.请画出 F 随 x 变化的示意图;并根据 F -x 的图像求物块沿 x 轴从 O 点运动到位置 x 的过程中弹力所做的功.物块由 1X 向右运动到3X ,然后由3X返回到2X ,在这个过程中,求弹力所做的功.并据此求弹性势能的变化量;b.求滑动摩擦力所做的功;并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念.解析:(1)在F -x 图像中,面积为拉力所做的功2KX 21FX 21W ==(2)a.物块从1X 向右运动到3X过程中弹力做功)()(21213311x -x K 21-x -x 2kx kx -W 3=+=由3X 返回到2X 过程中弹力做功)()(22223322x -x K 21x -x 2kx kx W 3=+=整个过程中弹力做功21W W W += 带入得212x -x K 21-W 2=B.摩擦力一直与运动方向相反,故一直做负功()()[]()1232313f x -x -x 2m g -x -x x -x m g -W μμ=+=摩擦力做功与路径有关,而势能变化只与初末位置有关,与过程无关,所以不存在摩擦力势能.5.(15海南卷)如图,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端登高.质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下,滑到最低点Q 时,对轨道的正压力为2mg ,重力加速度大小为g ,质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )A. B.C.D.答案:C解析:在Q 点质点受到竖直向下的重力,和竖直向上的支持力,两力的合力充当向心力,所以有2v N mg mR -=,2N mg =,联立解得v =做负功,根据动能定理可得212f mgR W mv -=,解得12f W mgR =,所以克服摩擦力做功12mgR ,C 正确.6.(15四川卷)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小A .一样大B .水平抛的最大C .斜向上抛的最大D .斜向下抛的最大 答案:A解析:三个小球被抛出后,均仅在重力作用下运动,三球从同一位置落至同一水平地面时,设其下落高度为h ,并设小球的质量为m ,根据动能定理有:mgh =-,解得小球的末速度大小为:v=,与小球的质量无关,即三球的末速度大小相等,故选项A 正确.221mv 2021mv gh v 220+7.(15安徽卷)一质量为0.5 kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5 m 的位置B 处是一面墙,如图所示.物块以v 0=9 m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s ,碰后以6 m/s 的速度反向运动直至静止.g 取10 m/s 2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05 s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F ; (3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W . 答案:(1)0.32; (2)130 N ; (3)9 J解析:(1)由A 到B 做匀减速运动,2202B AB v v ax -=,由牛顿第二定律mg ma μ-=,联立得0.32μ=(或根据动能定理2201122B AB mv mv mgx μ-=-,得0.32μ=) (2)根据动量定理,取水平向左为正方向,有B B F t mv mv '∆=-g ,代入数据,得130N F = (3)根据动能定理,2102B W mv '-=-,所以9J W =. 8.(15重庆卷)(16分)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如题8图所示的实验装置.图中水平放置的底板上竖直地固定有M 板和N 板.M 板上部有一半径为的圆弧形的粗糙轨道,P 为最高点,Q 为最低点,Q 点处的切线水平,距底板高为.N 板上固定有三个圆环.将质量为的小球从P 处静止释放,小球运动至Q 飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q 水平距离为处.不考虑空气阻力,重力加速度为.求: (1)距Q 水平距离为的圆环中心到底板的高度; (2)小球运动到Q 点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向; (3)摩擦力对小球做的功.答案:(1)到底版的高度;(2)速度的大小为 ,压力的大小,方向竖直向下 ;(3)摩擦力对小球作功 R 14H m L g 2L34H 2g L H 2(1)2L mg HR+2()4L mg R H-Av 0 B解析: (1)由平抛运动规律可知L vt =,212H gt =同理:12L vt =,2112h gt = 解得:4H h =,则距地面高度为344H H H -=(2)由平抛规律解得L v t == 对抛出点分析,由牛顿第二定律:2v F mg m R -=支,解得22mgL F mg HR =+支由牛顿第三定律知2==2mgL F F mg HR+压支,方向竖直向下.(3)对P 点至Q 点,由动能定理:2102f mgR W mv +=- 解得:24f mgL W mgR H =-9.(15新课标2卷)如图,滑块a 、b 的质量均为m ,a 套在固定直杆上,与光滑水平地面相距h ,b 放在地面上,a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接.不计摩擦,a 、b 可视为质点,重力加速度大小为g.则A. a 落地前,轻杆对b 一直做正功B. a 落地时速度大小为gh v a 2=C. a 下落过程中,其加速度大小始终不大于gD. a 落地前,当a 的机械能最小时,b 对地面的压力大小为mg 答案:BD解析: 当a 物体刚释放时,两者的速度都为0,当a 物体落地时,没杆的分速度为0,由机械能守恒定律可知,a 落地时速度大小为gh v a 2=故B 正确;b 物体的速度也是为0,所以轻杆对b 先做正功,后做负功,故A 错误;a 落地前,当a 的机械能最小时,b 的速度最大,此时杆对b 作用力为0,这时,b 对地面的压力大小为mg ,a 的加速度为g ,故C 错误,D 正确.10.(2015·全国新课标Ⅰ)如图所示,一半径为R ,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平.一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道.质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4mg ,g 为重力加速度的大小.用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中客服摩擦力所做的功.则A .mgR W 21=,质点恰好可以到达Q 点 B .mgR W 21>,质点不能到达Q 点 C .mgR W 21=,质点到达Q 后,继续上升一段距离 D .mgR W 21<,质点到达Q 后,继续上升一段距离 答案:C解析:根据动能定理可得P 点动能Kp E mgR =,经过N 点时,半径方向的合力提供向心力,可得24v mg mg m R -=,所以N 点动能为32KN mgR E =,从P 点到N 点根据动能定理可得32mgR mgR w mgR +=-,即摩擦力做功2mgRw =-.质点运动过程,半径方向的合力提供向心力即2sin N v F mg ma m Rθ-==,根据左右对称,在同一高度,由于摩擦力做功导致右半幅的速度小,轨道弹力变小,滑动摩擦力N f F μ=变小,所以摩擦力做功变小,那么从N 到Q ,根据动能定理,Q 点动能3'2KQ mgR E mgR w =--,由于mgR'2w <,所以Q 点速度仍然没有减小到0,仍会继续向上运动一段距离,对照选项C 对.11.(15广东卷) 2015·广东如图18所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R =0.5m ,物块A 以v 0=6m/s 的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q ,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上P 处静止的物块B 碰撞,碰后粘在一起运动,P 点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L =0.1m ,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A 、B 的质量均为m =1kg (重力加速度g 取10m/s 2;A 、B 视为质点,碰撞时间极短).⑴求A 滑过Q 点时的速度大小v 和受到的弹力大小F ; ⑵若碰后AB 最终停止在第k 个粗糙段上,求k 的数值;⑶求碰后AB 滑至第n 个(n <k )光滑段上的速度v n 与n 的关系式.解析:⑴物块A 从开始运动到运动至Q 点的过程中,受重力和轨道的弹力作用,但弹力始终不做功,只有重力做功,根据动能定理有:-2mgR =221mv -2021mv 解得:v =gR v 420-=4m/s在Q 点,不妨假设轨道对物块A 的弹力F 方向竖直向下,根据向心力公式有:mg +F =Rv m 2解得:F =Rv m2-mg =22N ,为正值,说明方向与假设方向相同.⑵根据机械能守恒定律可知,物块A 与物块B 碰撞前瞬间的速度为v 0,设碰后A 、B 瞬间一起运动的速度为v 0′,根据动量守恒定律有:mv 0=2mv 0′ 解得:v 0′=2v =3m/s 设物块A 与物块B 整体在粗糙段上滑行的总路程为s ,根据动能定理有:-2μmgs =0-20)2(21v m ' 解得:s =gμv 220'=4.5m所以物块A 与物块B 整体在粗糙段上滑行的总路程为每段粗糙直轨道长度的Ls =45倍,即k =45⑶物块A 与物块B 整体在每段粗糙直轨道上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可知,其加速度为:a =mmg μ22-=-μg =-1m/s 2由题意可知AB 滑至第n 个(n <k )光滑段时,先前已经滑过n 个粗糙段,根据匀变速直线运动速度-位移关系式有:2naL =2n v -20v ' 解得:v n =naL v 220+'=n 2.09-m/s (其中n =1、2、3、 (44)。

物理知识点总结:机械能和内能知识归纳

物理知识点总结:机械能和内能知识归纳

物理知识点总结:机械能和内能知识归纳物理知识点总结:机械能和内能知识归纳1.一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。

2.动能:物体由于运动而具有的能叫动能。

3.运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。

4.势能分为重力势能和弹性势能。

5.重力势能:物体由于被举高而具有的能。

6.物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大。

7.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。

8.物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。

9.机械能:动能和势能的统称。

(机械能=动能+势能)单位是:焦耳10.动能和势能之间可以互相转化的。

方式有:动能重力势能;动能弹性势能。

11.自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。

1.内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。

(内能也称热能)2.物体的内能与温度有关:物体的温度越高,分子运动速度越快,内能就越大。

3.热运动:物体内部大量分子的无规则运动。

4.改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的。

1.热值(q):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值。

单位是:焦耳/千克。

2.燃料燃烧放出热量计算:Q放=qm;(Q放是热量,单位是:焦耳;q是热值,单位是:焦/千克;m是质量,单位是:千克。

3.利用内能可以加热,也可以做功。

4.内燃机可分为汽油机和柴油机,它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。

一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周。

5.热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。

的热机的效率是热机性能的一个重要指标6.在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。

高考理综物理知识点总结

高考理综物理知识点总结

高考理综物理知识点总结高考理综物理知识点总结功、功率、机械能和能源1.做功两要素:力和物体在力的方向上发生位移2.功:功是标量,只有大小,没有方向,但有正功和负功之分,单位为焦耳(J)3.物体做正功负功问题(将α理解为F与V所成的角,更为简单)(1)当α=90度时,W=0.这表示力F的方向跟位移的方向垂直时,力F不做功,如小球在水平桌面上滚动,桌面对球的支持力不做功。

(2)当α90度时,cosα0,W0.这表示力F对物体做正功。

如人用力推车前进时,人的推力F对车做正功。

(3)当α大于90度小于等于180度时,cosα0,W0.这表示力F对物体做负功。

如人用力阻碍车前进时,人的推力F对车做负功。

一个力对物体做负功,经常说成物体克服这个力做功(取绝对值)。

例如,竖直向上抛出的球,在向上运动的过程中,重力对球做了-6J的功,可以说成球克服重力做了6J的功。

说了“克服”,就不能再说做了负功4.动能是标量,只有大小,没有方向。

表达式5.重力势能是标量,表达式(1)重力势能具有相对性,是相对于选取的参考面而言的。

因此在计算重力势能时,应该明确选取零势面。

(2)重力势能可正可负,在零势面上方重力势能为正值,在零势面下方重力势能为负值。

6.动能定理:W为外力对物体所做的总功,m为物体质量,v为末速度,为初速度解答思路: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力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。

③明确物体在过程始末状态的动能和。

④列出动能定理的方程。

7.机械能守恒定律:(只有重力或弹力做功,没有任何外力做功。

)解题思路:①选取研究对象----物体系或物体②根据研究对象所经历的物理过程,进行受力,做功分析,判断机械能是否守恒。

③恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。

④根据机械能守恒定律列方程,进行求解。

8.功率的表达式:,或者P=FV功率:描述力对物体做功快慢;是标量,有正负9.额定功率指机器正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。

高三物理知识点机械能知识点归纳

高三物理知识点机械能知识点归纳

高三物理知识点机械能知识点概括这篇高三物理知识点:机械能知识点概括是查词典物理网专门为大家整理的,希望对大家有所帮助!1.功⑴什么力做功:①物体在某个力的方向上发生位移,该力就对物体做功。

②计算某个力 F 做功时,假如已知 F 和 S,直策应用 W=FS计算,它与其余力没关。

⑵计算:① W=FSCos,此中是 F 与 S 的夹角。

②功是标量, 1 度电 =1 千瓦时 =360000 焦。

2.功率⑴均匀功率与刹时功率:①,表示物体在 t 时间的均匀功率。

② P=FVCos- 表示力 F 在刹时速度 V 时的刹时功率,此中是 F 与 V 间的夹角。

当力与速度不在同向来线上时,可取它们在同向来线上的重量计算。

⑵额定功率与实质功率:①机器在正常工作时的最大输出功率是额定功率,机器铭牌上标出的功率是额定功率。

②机器在实质工作的功率不必定等于额定功率,此时的功率为实质功率。

计算汽车的最大速率时,依据它在匀速直线运动状态,即牵引力 F=阻力 Ff 时, Vm=P额/F 。

⑶汽车的起动问题:①匀加快起动:加快度不变,牵引力F=Ma+f,F 是个恒量 ( 大于阻力 f) ,因为速度不停增大, P=FV,牵引功率增大,至额定功率时速度就不可以再增大,此时的最大速度 V=P/(Ma+f)3.功与能⑴功与能关系:①做功的过程是能量转变的过程,功是能量转变的量度。

②做功与动能变化的关系 ( 动能定理 ) :合外力对物体所做的总功,等于物体动能的变化,即 W=△Ek。

⑵应用动量定理:①合用于单个物体受力与动能变化关系,解题时要先选定研究对象,剖析它的受力状况、做功状况和初、末状态动能。

②对于外力的功:W是各个外力做的功的代数和,物体受多个外力作用时,各力做的功可分项列出,同时注意分清功的正负,如力是分段作用,则分项计算,对于恒力做的功 ( 如重力 ) ,能够沿力的方向计算位移,对于滑动摩擦力、空气阻力等力做的功,要沿路径计算S,如力是变力,则只写 W,不写成 FS,对于汽车以额定功率做功,则写为 Pt 。

高三物理机械能知识点归纳

高三物理机械能知识点归纳

高三物理机械能知识点归纳物理是自然科学的一门重要学科,而机械能则是物理学中的一个重要概念。

高三物理学习的重点之一就是机械能,它是描述物体在力学过程中所具有的能量的综合概念。

本文将对高三物理机械能的知识点进行归纳和总结,以帮助同学们更好地理解这一概念。

一、机械能的定义和分类1. 机械能的定义:机械能是指物体在力学过程中所具有的动能和势能的总和,在不考虑能量损失的情况下,机械能守恒。

2. 透过物体的形状和材料来判断机械能的分类:a. 动能:物体由于运动而具有的能量,与物体的质量和速度有关。

b. 势能:物体由于位置或形状的变化而具有的能量,包括重力势能、弹性势能和化学势能等。

二、机械能守恒定律1. 机械能守恒定律的表述:在不受非弹性碰撞和摩擦力等能量损失的情况下,一个系统的机械能总和保持不变。

2. 机械能守恒定律的应用:a. 自由落体运动:忽略空气阻力的情况下,物体在下落过程中势能减少、动能增加,但机械能保持不变。

b. 弹性碰撞:碰撞前后的动能和弹性势能之和保持不变。

c. 吊球摆动:在摆球运动中,动能和重力势能相互转化,但总机械能保持恒定。

三、机械能与功、能的关系1. 功的定义:物体受力移动时所做的功是力和物体位移的乘积。

2. 机械能与功的关系:当物体受到非保守力如摩擦力时,机械能不守恒,功将被转化成非机械能形式而耗散。

四、机械能的计算1. 动能(K)的计算公式:K = mv^2 / 2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。

2. 重力势能(P)的计算公式:P = mgh,其中m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。

3. 弹性势能(U)的计算公式:U = kx^2 / 2,其中k为弹性系数,x为弹簧伸缩的位移。

五、机械能应用举例1. 能量转化和能量守恒:例如,自行车骑行时,骑手通过踩踏产生动能,动能转化为机械能推动车辆前行。

2. 机械能与电能的转化:例如,水力发电厂利用水流的动能转化为发电机转子的机械能,再转化为电能进行供电。

第六章机械能(高中物理基本概念归纳整理)完整版

第六章机械能(高中物理基本概念归纳整理)完整版
8. 弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之间由于有弹力的相 互作用从而具有的势能叫作弹性势能。弹性势能是机械能.
类比重力做功与重力势能关系
WF EP1 EP2 EP EP减
EP
1 2
kl 2
四.动能
1. 定义:物体由于运动而具有的能量叫动能,用Ek表示。
2.表达式:
Ek
1 2
mv2
,单位:J
Wf Q摩 (Q摩 fs相) W安 Q焦 W合 Ek (动能定理) W除G E(功能原理)
E减 E增(能量守恒)
七.验证机械能守恒定律
O
A
B
C
h1 h2 h3
v2
2
gh画 v2 2
h图像
v2 2gh画v2 h图像
mgh
1 2
mv2
h
1 2g
v 2画h
v 2图像
h
1 g
v2 2
E1 E2 E3 0
E增 E减
EA EB
六.机械能守恒定律
8.功能原理:除重力(或弹簧弹力)外的力做的功等于机械能的
改变量。W除重力 Ek EP E
9.功能关系:
功与能
能与能
W重 EP重 EP减 W弹 EP弹 EP减 W电 EP电 EP减
EP减 Ek增 (机械能守恒)
零势能面的选取是任意的,可以取地面,桌面甚至天花板(一般取地面为零势能面),但 是重力势能的变化是确定的,与零势能面的选取无关。
三.重力势能与弹性势能
7.重力势能的系统性:
势能也叫位能,是由相互作用的物体凭借其相对位置所决定的能量,也就是说势能是系 统共有的,单个物体讲势能没有意义(比如,如果没有地球,物体就没有重力,也就不 存力重力势能了)。

高三物理机械能知识点总结

高三物理机械能知识点总结

高三物理机械能知识点总结1. 什么是机械能?机械能是指物体具有的由运动和位置引起的能量。

它是由动能和势能组成的。

2. 动能动能是物体由于运动而具有的能量。

动能的大小与物体的质量和速度平方成正比。

公式表示为:动能(K)= 1/2mv^2,其中m 为物体的质量,v为物体的速度。

3. 动能定理动能定理描述了物体所具有的动能与所受外力所做的功之间的关系。

动能定理可以表示为:ΔK = W,其中ΔK为物体动能的变化量,W为外力所做的功。

4. 势能势能是物体由于位置而具有的能量。

不同形式的势能有弹性势能、重力势能和化学能等。

5. 弹性势能弹性势能是指物体由于受到弹性力作用而具有的能量。

当物体发生形变时,它会蓄积弹性势能。

弹性势能的大小与形变量以及弹性系数有关。

6. 重力势能重力势能是指物体由于高度而具有的能量。

重力势能的大小取决于物体的质量、重力加速度和物体的高度。

公式表示为:重力势能(PE)= mgh,其中m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。

7. 动能和势能的转化动能和势能可以相互转化。

当物体从高处下落时,动能增加而势能减小;当物体抛向高处时,势能增加而动能减小。

8. 机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有外力做功的情况下,机械能保持不变。

即动能和势能之和保持恒定。

9. 机械能损失在真实情况下,机械能会因为摩擦、空气阻力等因素而损失。

例如,滚动小球在地面上滚动时会逐渐停止,这是由于摩擦力对它做了负功导致了机械能的损失。

10. 机械能的应用机械能的概念在实际生活和工程中有广泛的应用。

例如,电梯的上升和下降过程,弹簧振子的周期,摩擦制动器的工作原理等都可以用机械能的理论来解释和分析。

总结:机械能是物体具有的由运动和位置引起的能量。

它包括动能和势能。

动能是由物体的质量和速度决定的,势能则与物体的位置有关。

动能定理描述了动能和外力功之间的关系。

机械能守恒定律表明在没有外力做功时,机械能保持恒定。

然而,在实际情况下,机械能会因为摩擦、空气阻力等损失。

【高中物理】机械能知识要点

【高中物理】机械能知识要点

【高中物理】机械能知识要点1、如果一个物体能够做功,我们就说它具有能量,但具有能量的物体不一定正在做功。

2、动能和势能统称机械能,或机械能包括动能和势能,势能有重力势能和弹性势能。

3、物体由于运动而具备的能够叫做动能,影响动能大小的因素就是物体的质量和物体运动的速度,一切运动的物体都具备动能,恒定的物体动能为零,匀速运动的物体(不论匀速下降,匀速上升,匀速行进,匀速前进,只要就是匀速)动能维持不变,加速运动的物体动能减小,减速运动的物体动能增大,物体与否具备动能的标志就是:它与否运动。

4、物体由于被举高而具有的能叫重力势能,影响重力势能大小的因素是物体的质量和被举高度,水平地面上的物体重力势能为零。

位置升高的物体(不论匀速升高,还是加速升高,或减速升高,只要是升高)重力势能在增大,位置降底的物体(不论匀速升高,还是加速升高,或减速升高,只要是降底)重力势能在减小,高度不变的物体重力势能不变。

物体具有重力势能的标志:相对水平地面,物体是否被举高。

5、物体由于出现弹性应力而具备的能够叫做弹性势能,影响弹性势能大小的因素就是弹性应力的大小(对同一个弹性体而言),对同一弹簧或同一橡皮来说(在一定弹性范围内)应力越大,弹性势能越大。

物体与否具备弹性势能的标志:与否出现弹性应力。

6、人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道非匀速运行,当卫星从近地点向远地点运行时(相当于上升运动)动能减小(速度减小)势能增大(距地球中心的高度增加),这一过程卫星的动能转化为势能,当卫星从远地点向近地点运行时(相当于下落运动)动能增大(速度增大)势能减小(距地球中心的高度减小)这一过程中卫星的势能转化为动能。

在近地点上,卫星运行速度最大,动能最大,距地球最近,势能最小。

在远地点上,卫星运行速度最小,动能最小,距地球最远,势能最大。

7、分析以下事例中能的转变:1.水平面静止的物体:2.快速升空的火箭或气球:3.下坡时刹车的汽车:4.匀速下降的电梯:5.匀速下落的跳伞运动员:6.水平地面上刹车的汽车:7.出站的列车:8.扁平斜面上滑下的钢球:9.不计阻力时上抛的石块:8、当物体中空中民主自由运动时,若物体下降,则把动能转变为重力势能,若物体上升,则把重力势能转变为动能,若在转变的过程中并无阻力,则机械能的总量维持维持不变。

高中物理知识点总结-机械能守恒定律

高中物理知识点总结-机械能守恒定律

高中物理知识点总结-机械能守恒定律
(1)动能和势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能,E=E k +E p . (2)机械能守恒定律的内容:在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变. (3)机械能守恒定律的表达式机械能守恒定律的表达式(4)系统机械能守恒的三种表示方式: ①系统初态的总机械能E 1 等于末态的总机械能E 2 ,即E1 =E2 ②系统减少的总重力势能ΔE P减等于系统增加的总动能ΔE K增,即ΔE P减 =ΔE K 增③若系统只有A、B两物体,则A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能,即ΔE A减 =ΔE B增[注意]解题时究竟选取哪一种表达形式,应根据题意灵活选取;需注意的是:选用①式时,必须规定零势能参考面,而选用②式和③式时,可以不规定零势能参考面,但必须分清能量的减少量和增加量. (5)判断机械能是否守恒的方法①用做功来判断:分析物体或物体受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力或弹簧弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则机械能守恒. ②用能量转化来判定: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,则物体系统机械能守恒. ③对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等问题,除非题目特别说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒.。

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高考理综物理知识点总结考点复习 机械能1.(15江苏卷)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A 处由静止开始下滑,经过B 处的速度最大,到达C 处的速度为零,AC=h.圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ,恰好能回到A ;弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g ,则圆环A .下滑过程中,加速度一直减小B .下滑过程中,克服摩擦力做功为214mv C .在C 处,弹簧的弹性势能为214mv mgh - D .上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度答案:BD.解析:A.下滑过程,A 到B ,加速度向下,弹力向上且增大,加速度减小;B 到C ,加速度向上,加速度增大,A 错误;B.下滑A 到C ,根据动能定理,0=--弹力摩擦力W W mgh ①,上滑,C 到A ,根据动能定理,221-0-mv W W mgh =+-弹力摩擦力②,两式联立解得241mv W =摩擦力,B 正确;C.以上两式联立,还可解得241mv mgh W -=弹力,即弹性势能241mv mgh E PC -=,所以C 错误;D. 下滑,A 到B ,有0-21-2下弹力摩擦力B AB AB AB mv W W mgh =-,上滑,B 到A ,有221-0-上弹力摩擦力B AB AB AB mv W W mgh =+-,比较得下上B B v v >,D 正确.2.(15北京卷)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下.将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动.从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小 B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力答案:A 解析:从绳恰好伸直到人运动到最低点的过程中,绳对人的拉力始终向上,故冲量始终向上.此过程中人先加速再减速,当拉力等于重力时,速度最大,则动量先增大后减小,A 选项正确,B 、C 选项错误,在最低点时,人的加速度向上,拉力大于重力,D 选项错误.3.(15北京卷)(18 分) 如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计.物块(可视为质点)的质量为 m ,在水平桌面上沿 x 轴运动,与桌面间的动摩擦因数为μ.以弹簧原长时物块的位置为坐标原点 O ,当弹簧的伸长量为 x 时,物块所受弹簧弹力大小为 F=kx, k 为常量.请画出 F 随 x 变化的示意图;并根据 F-x 的图像求物块沿 x 轴从 O 点运动到位置 x 的过程中弹力所做的功.物块由 1X 向右运动到3X ,然后由3X返回到2X ,在这个过程中,求弹力所做的功.并据此求弹性势能的变化量;b.求滑动摩擦力所做的功;并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念.解析:(1)在F-x 图像中,面积为拉力所做的功2KX 21FX 21W ==(2)a.物块从1X 向右运动到3X过程中弹力做功)()(21213311x -x K 21-x -x 2kx kx -W 3=+=由3X 返回到2X 过程中弹力做功)()(22223322x -x K 21x -x 2kx kx W 3=+=整个过程中弹力做功21W W W += 带入得212x -x K 21-W 2=B.摩擦力一直与运动方向相反,故一直做负功()()[]()1232313f x -x -x 2m g -x -x x -x m g -W μμ=+= 摩擦力做功与路径有关,而势能变化只与初末位置有关,与过程无关,所以不存在摩擦力势能.5.(15海南卷)如图,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端登高.质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下,滑到最低点Q 时,对轨道的正压力为2mg ,重力加速度大小为g ,质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )A. B.C.D.答案:C解析:在Q 点质点受到竖直向下的重力,和竖直向上的支持力,两力的合力充当向心力,所以有2v N mg mR -=,2N mg =,联立解得v =做负功,根据动能定理可得212f mgR W mv -=,解得12f W mgR =,所以克服摩擦力做功12mgR ,C 正确.6.(15四川卷)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小A .一样大B .水平抛的最大C .斜向上抛的最大D .斜向下抛的最大 答案:A解析:三个小球被抛出后,均仅在重力作用下运动,三球从同一位置落至同一水平地面时,设其下落高度为h ,并设小球的质量为m ,根据动能定理有:mgh =-,解得小球的末速度大小为:v=,与小球的质量无关,即三球的末速度大小相等,故选项A 正确.7.(15安徽卷)一质量为0.5 kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5 m 的位置B 处是一面墙,如图所示.物块以v 0=9 m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s ,碰后以6 m/s 的速度反向运动直至静止.g 取10 m/s 2.(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;(2)若碰撞时间为0.05 s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F ; (3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W .221mv 2021mv gh v 220+ AB答案:(1)0.32; (2)130 N ; (3)9 J解析:(1)由A 到B 做匀减速运动,2202B AB v v ax -=,由牛顿第二定律mg ma μ-=,联立得0.32μ=(或根据动能定理2201122B AB mv mv mgx μ-=-,得0.32μ=) (2)根据动量定理,取水平向左为正方向,有B B F t mv mv '∆=-,代入数据,得130N F = (3)根据动能定理,2102B W mv '-=-,所以9J W =. 8.(15重庆卷)(16分)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如题8图所示的实验装置.图中水平放置的底板上竖直地固定有M 板和N 板.M 板上部有一半径为的圆弧形的粗糙轨道,P 为最高点,Q 为最低点,Q 点处的切线水平,距底板高为.N 板上固定有三个圆环.将质量为的小球从P 处静止释放,小球运动至Q 飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q 水平距离为处.不考虑空气阻力,重力加速度为.求: (1)距Q 水平距离为的圆环中心到底板的高度; (2)小球运动到Q 点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向; (3)摩擦力对小球做的功.答案:(1)到底版的高度;(2)速度的大小为,压力的大小,方向竖直向下 ;(3)摩擦力对小球作功 解析: (1)由平抛运动规律可知L vt =,212H gt =同理:12L vt =,2112h gt = 解得:4H h =,则距地面高度为344H H H -= (2)由平抛规律解得L v t == R 14H m L g 2L34H 2(1)2L mg HR+2()4L mg R H-对抛出点分析,由牛顿第二定律:2v F mg m R -=支,解得22mgL F mg HR =+支由牛顿第三定律知2==2mgL F F mg HR+压支,方向竖直向下.(3)对P 点至Q 点,由动能定理:2102f mgR W mv +=- 解得:24f mgL W mgR H =-9.(15新课标2卷)如图,滑块a 、b 的质量均为m ,a 套在固定直杆上,与光滑水平地面相距h ,b 放在地面上,a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接.不计摩擦,a 、b 可视为质点,重力加速度大小为g.则A. a 落地前,轻杆对b 一直做正功B. a 落地时速度大小为gh v a 2=C. a 下落过程中,其加速度大小始终不大于gD. a 落地前,当a 的机械能最小时,b 对地面的压力大小为mg 答案:BD解析: 当a 物体刚释放时,两者的速度都为0,当a 物体落地时,没杆的分速度为0,由机械能守恒定律可知,a 落地时速度大小为gh v a 2=故B 正确;b 物体的速度也是为0,所以轻杆对b 先做正功,后做负功,故A 错误;a 落地前,当a 的机械能最小时,b 的速度最大,此时杆对b 作用力为0,这时,b 对地面的压力大小为mg ,a 的加速度为g ,故C 错误,D 正确.10.(2015·全国新课标Ⅰ)如图所示,一半径为R ,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平.一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道.质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4mg ,g 为重力加速度的大小.用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中客服摩擦力所做的功.则A .mgR W 21=,质点恰好可以到达Q 点 B .mgR W 21>,质点不能到达Q 点 C .mgR W 21=,质点到达Q 后,继续上升一段距离 D .mgR W 21<,质点到达Q 后,继续上升一段距离 答案:C解析:根据动能定理可得P 点动能Kp E mgR =,经过N 点时,半径方向的合力提供向心力,可得24v mg mg m R -=,所以N 点动能为32KN mgR E =,从P 点到N 点根据动能定理可得32mgRmgR w mgR +=-,即摩擦力做功2mgR w =-.质点运动过程,半径方向的合力提供向心力即2sin N v F mg ma m Rθ-==,根据左右对称,在同一高度,由于摩擦力做功导致右半幅的速度小,轨道弹力变小,滑动摩擦力N f F μ=变小,所以摩擦力做功变小,那么从N 到Q ,根据动能定理,Q 点动能3'2KQ mgRE mgR w =--,由于mgR '2w <,所以Q 点速度仍然没有减小到0,仍会继续向上运动一段距离,对照选项C 对.11.(15广东卷) 2015·广东如图18所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R =0.5m ,物块A 以v 0=6m/s 的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q ,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上P 处静止的物块B 碰撞,碰后粘在一起运动,P 点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L =0.1m ,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A 、B 的质量均为m =1kg (重力加速度g 取10m/s 2;A 、B 视为质点,碰撞时间极短).⑴求A 滑过Q 点时的速度大小v 和受到的弹力大小F ; ⑵若碰后AB 最终停止在第k 个粗糙段上,求k 的数值;⑶求碰后AB 滑至第n 个(n <k )光滑段上的速度v n 与n 的关系式.解析:⑴物块A 从开始运动到运动至Q 点的过程中,受重力和轨道的弹力作用,但弹力始终不做功,只有重力做功,根据动能定理有:-2mgR =221mv -2021mv 解得:v =gR v 420-=4m/s在Q 点,不妨假设轨道对物块A 的弹力F 方向竖直向下,根据向心力公式有:mg +F =Rv m 2解得:F =Rv m2-mg =22N ,为正值,说明方向与假设方向相同.⑵根据机械能守恒定律可知,物块A 与物块B 碰撞前瞬间的速度为v 0,设碰后A 、B 瞬间一起运动的速度为v 0′,根据动量守恒定律有:mv 0=2mv 0′ 解得:v 0′=2v =3m/s 设物块A 与物块B 整体在粗糙段上滑行的总路程为s ,根据动能定理有:-2μmgs =0-20)2(21v m ' 解得:s =gμv 220'=4.5m所以物块A 与物块B 整体在粗糙段上滑行的总路程为每段粗糙直轨道长度的Ls =45倍,即k =45⑶物块A 与物块B 整体在每段粗糙直轨道上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可知,其加速度为:a =mmgμ22-=-μg =-1m/s 2由题意可知AB 滑至第n 个(n <k )光滑段时,先前已经滑过n 个粗糙段,根据匀变速直线运动速度-位移关系式有:2naL =2n v -20v ' 解得:v n =naL v 220+'=n 2.09-m/s (其中n =1、2、3、 (44)。

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