【高中物理】2018最新物理(新课标)高考总复习第一轮复习课件:第五章章末热点集训
2018年高中物理高考物理总复习全套精品课件_收藏完整版
B
末位置
速度增量的定义: v = vt - v0
三种情况:大小变;方向变;大小、方向都变。
匀加速直线运动
v0 Δv
匀减速直线运动
v0
平抛运动
v0
vt
vt Δv
Δv
速度增运算遵从三角形法则,方向由初速 vt 度矢端指向末速度矢端。
3、质点运动变化快慢的描述
瞬时速度(矢量):反映质点位置变化的快慢。 定义:v=s/t(t趋近于0) 速度的方向 质点运动轨迹的切线方向。 瞬时速率(标量)(瞬时速度的大小)
一、原子结构模型 二、光谱及光谱分析 三、原子核
第十四部分 物理实、高中物理分组实验(目录) 四、传感器的简单应用
模型化思维结构概述
一、物理模型
物理学是“模型”的科学。 物理模型,往往是在对一些现实物理过程或对象 进行科学地分析后,抓住事物的主要矛盾(决定性因 素),忽略次要矛盾(次要性因素)后得到的,它能 够更加清晰地反映事物的本质规律。物理模型的建构 是在某些条件下抽象出来的简化近似结果。从某种意 义上讲,物理学理论的发展进化过程,就是物理模型 发展进化的过程。 物理学概念、规律都是对物理模型而言的。我们 在应用物理学知识解决实际问题时,就需要将实际问 题简化为物理模型,再运用相应的规律加以描述。
位置:三维空间中的点坐标A(x0,y0,z0)
z A(x0,y0,z0)
O
y
x
三维空间坐标系即运动参考系
2、质点运动变化的描述
位移(矢量): 反映质点空间位置的变化。P3.1
大小:由初末位置决定。
A
L
方向:由初位置指向末位置。 初位置
路程(标量):物体运动轨迹的长度。
S
2018届高考物理课标版一轮复习 精品课件 2-5-5
考 点 互 动 探 究
一个合适的倾角. (2)小车质量应大一些,使纸带上打的点多一些.
第15页
必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
[跟踪训练]
基 础 知 识 回 顾
某实验小组采用如下图所示的装置来探究“功与速度变 化的关系”.实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达 地面.实验的部分步骤如下:
课 时 跟 踪 训 练
考 点 互 动 探 究
第7页
必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
基 础 知 识 回 顾
(1)实验中木板略微倾斜,这样做________. A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 B.是为了增大小车下滑的加速度
课 时 跟 踪 训 练
考 点 互 动 探 究
C.可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功 D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
考 点 互 动 探 究
(3)三根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为 3W. (4)利用打点计时器求出小车离开橡皮筋的速度,列 表、作图,由图象可以确定速度变化与功的关系.
第13页
必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
基 础 知 识 回 顾
(5)本实验也常在小车下挂钩码替代橡皮筋(如跟踪训练) 但要注意 ①为使细线的拉力作为小车的合外力,本实验必须平衡 小车的摩擦力.
第8页
必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条„,并起
基 础 知 识 回 顾
来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一 位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为 W,第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W,„; 橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸
2018届高考物理第一轮复习 精品 PPT 课件
磁场专题的主要考点包括磁场的性质(磁感应强度、用磁 感线描述磁场、洛伦兹力和安培力的特点)、带电粒子在磁场 中的运动及应用等.带电粒子在匀强磁场中的圆周运动是本 专题的重点之一,涉及的知识点主要是由洛伦兹力提供向心 力及匀速圆周运动的有关知识,该内容与平面几何联系紧密, 确定粒子运动的径迹,应先画出粒子的运动轨迹图,然后确 定圆心及半径.
心.
带电粒子在磁场中运动侧重于运用数学知识(圆与三角形知识)
求解,带电粒子在磁场中偏转的角度、初速度与磁场边界的夹角
往往是解题的关键,角度是确定圆心、运动方向的依据,更是计
算带电粒子在磁场中运动时间的桥梁,如带电粒子在磁场中运动
的时间为t=
(α是圆弧对应的圆心角).
│ 要点热点探究
带电粒子在磁场中的运动半径不仅关联速度的求解,而且 在首先确定了运动半径的情况下,可利用半径发现题中隐含的 几何关系.
求解,其中U为带电粒子初末位置之间的 电势差.
(2)带电粒子在非匀强电场中的加速:只能应用动能定理 求解.
│ 要点热点探究
2.带电粒子在电场中的偏转 (1)带电粒子在一般电场中的偏转:带电粒子做变速曲线 运动,其轨迹总位于电场力方向和速度方向的夹角之间,且向 电场力的方向偏转. (2)带电粒子在匀强电场中的偏转:带电粒子(不计重力) 以某一初速度垂直于匀强电场方向进入匀强电场区域,粒子做 匀变速曲线运动,属于类平抛运动,要应用运动的合成与分解 的方法求解,同时要注意:①明确电场力方向,确定带电粒子 到底向哪个方向偏转;②借助画出的运动示意图寻找几何关系 或题目中的隐含关系.带电粒子在电场中的运动可从动力学、 能量等多个角度来分场中的电荷的电势能由电势和电荷共 同决定.电势能是标量,其大小与电势的高低及带电体所带 的电荷量、电性有关,大小为Ep=qφ,注意电势的正负及电 荷的正负.
2018版高考物理(新课标)一轮复习课件:第五章 机械能 5-1
(
×
)
(6)由 P=Fv 可知, 发动机输出功率一定时, 机车的牵引力 与运行速度的大小成反比. (
√
)
(7)汽车上坡时换成低挡位,其目的是减小速度得到较大的 牵引力. (
√
)
恒力做功
1.正、负功的判断方法
判断依据 根据力和位移的方向的夹角 判断
适用情况 常用于恒力做功的 判断
根据力和瞬时速度方向的夹 角判断
[解题指导]
空气阻力的方向总与速度方向相反,是变力,
但大小不变,将运动过程分成无数小段,每一小段看做直线, 这样就将变力做功问题转化成了恒力做功问题.
[解析]
小球下落过程中,重力做功为 mgL,A 正确;绳
的拉力始终与速度方向垂直,接力做功为 0,B 正确;空气阻 力 F 阻大小不变,方向始终与速度方向相反,故空气阻力 F 1 做功为-F 阻·πL,C 错误,D 正确. 2
工作
最大
功率.
时的功率,要求不能大于 额定
(1)只要物体受力的同时又发生了位移,则一定有力对物体 做功.(
×
)
(2)一个力对物体做了负功, 则这个力一定阻碍物体的运动. ( (3)作用力做负功时,反作用力一定做正功. (
× √
)
)
(4)力对物体做功的正负可由力和速度方向间的夹角决体不做功.
[解析]
分析物体受力,由于重力方向与位移方向垂直,
重力不做功; 支持力的方向与位移方向的夹角为锐角, 做正功; 摩擦力的方向与位移方向的夹角为钝角,做负功.选项 B、C、 D 正确.
考向 2 [典例 2]
恒力做功的计算 一物体静止在粗糙水平地面上.现用一大小为 F1 的
水平拉力拉动物体, 经过一段时间后其速度变为 v.若将水平拉力的 大小改为 F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为 2v.对于 上述两个过程,用 WF1、WF2 分别表示拉力 F1、F2 所做的功,Wf1、 Wf2 分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( C ) A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1 B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1 C.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1 D.WF2<4WF1,Wf2<2Wf1
2018版高考物理一轮复习讲义课件:第五章 能量和动量 第1节 功和功率 精品
突破点(二) 变力做功的五种计算方法
(一)利用动能定理求变力做功 利用公式 W=Flcos α 不容易直接求功时,尤其对于曲 线运动或变力做功问题,可考虑由动能的变化来间接求功, 所以动能定理是求变力做功的首选。
[典例 1] (2017·威海月考)如图所示,一质
量为 m 的质点在半径为 R 的半球形容器中(容器
数为 μ,在外力作用下,斜面体以加速度 a
沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体与斜面体相对静
止。则关于斜面对物体的支持力和摩擦力的做功情况,下列
说法中正确的是
()
A.支持力一定做正功
B.摩擦力一定做正功
C.摩擦力可能不做功
D.摩擦力可能做负功
解析:支持力方向垂直斜面向上,故支持力一 定做正功。而摩擦力是否存在需要讨论,若摩 擦力恰好为零,物体只受重力和支持力,如图 所示,此时加速度 a=gtan θ,摩擦力不做功;当 a>gtan θ, 摩擦力沿斜面向下,则做正功;当 a<gtan θ,摩擦力沿斜面 向上,则做负功。综上所述,A、C、D 正确。 答案:ACD
2.如图所示,木板可绕固定水平轴 O 转动。 木板从水平位置 OA 缓慢转到 OB 位置, 木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中,物块的 重力势能增加了 2 J。用 FN 表示物块受到的支持力,用 Ff 表 示物块受到的摩擦力。在此过程中,以下判断正确的是( ) A.FN 和 Ff 对物块都不做功 B.FN 对物块做功为 2 J,Ff 对物块不做功 C.FN 对物块不做功,Ff 对物块做功为 2 J D.FN 和 Ff 对物块所做功的代数和为 0
2.恒力做功的计算方法
3.合力做功的计算方法 方法一:先求合力 F 合,再用 W 合=F 合 lcos α 求功。 方法二:先求各个力做的功 W1、W2、W3、…,再应用 W 合=W1+W2+W3+…求合力做的功。
高2021届高2018级高三物理一轮复习课件
总目录
目录
CONTENTS
3
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
基础课1 运动的描述 1-考点强化:对质点、参考系、位移的理解 2-考点强化:平均速度和瞬时速度 3-考点强化:对速度与加速度关系的理解 4-素养培养:用极限法求瞬时速度 基础课2 匀变速直线运动的规律 1-考点强化:匀变速直线运动规律的基本应用 2-考点强化:自由落体运动和竖直上抛运动 3-考点强化:多物体的匀变速直线运动 4-素养培养:“形异质同”类问题 能力课 运动图象 追及相遇问题 1-考点强化:运动图象的理解及应用 2-考点强化:追及与相遇问题 实验一 研究匀变速直线运动
总目录
目录
CONTENTS
7
第五章 机械能
基础课1 功和功率 1-考点强化:功的分析与计算 2-考点强化:功率的理解与计算 3-考点强化:机动车启动问题 4-素养培养:变力做功的计算方法 基础课2 动能 动能定理 1-考点强化:对动能定理的理解和应用 2-考点强化:应用动能定理求解多过程问题 3-考点强化:动能定理与图象结合的问题 4-素养培养:动能定理的综合应用 基础课3 机械能守恒定律及其应用 1-考点强化:机械能守恒的判断 2-考点强化:机械能守恒定律的应用 3-素养培养:系统机械能守恒的两类连接体模型 能力课 功能关系 能量守恒定律 1-考点强化:功能关系的理解和应用 2-考点强化:能量守恒定律的应用 3-考点强化:与摩擦生热相关的两个物理模型 1-实验五 探究动能定理 2-实验六 验证机械能守恒定律
2021版
高三一轮总复习实用课件
物理
1
目录
CONTENTS
2
总目录
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第二章 相互作用 第三章 牛顿运动定律 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第五章 机械能 第六章 动量 第七章 静电场 第八章 恒定电流 第九章 磁场 第十章 电磁感应 第十一章 交变电流 传感器 选修3-5 第十二章 波粒二相性 原子结构与原子核 选修3-3 热学 选修3-4 机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介 辅助阅读 课堂演示实验
2018版高考物理新课标一轮复习课件:第五章 机械能 5-3 精品
考向 2 多个物体的机械能守恒 [典例 4] 一半径为 R 的半圆形竖直圆柱面,用轻质不可 伸长的细绳连接的 A、B 两球悬挂在圆柱面边缘内外两侧,A 球质量为 B 球质量的 2 倍,现将 A 球从圆柱面边缘处由静止释 放,如图所示.已知 A 球始终不离开圆柱内表面,且细绳足够长, 若不计一切摩擦,求: (1)A 球沿圆柱内表面滑至最低点时速度的大小; (2)A 球沿圆柱内表面运动的最大位移.
知识点二 机械能守恒定律及应用
1.机械能: 动能 和 势能 统称为机械能,其中势能
包括 弹性势能 和 重力势能 .
2.机械能守恒定律
(1)内容:在只有 重力或弹力
做功的物体系统内,动能
与势能可以相互转化,而总的机械能 保持不变 . (2)表达式:mgh1+12mv21= mgh2+12mv22 .
1.机械能守恒定律的表达式
2.用机械能守恒定律解题的基本思路
考向 1 单个物体的机械能守恒 [典例 3] (2017·甘肃兰州一模)(多选)如图所示,竖直面内光滑 的34圆形导轨固定在一水平地面上,半径为 R.一个质量为 m 的小球 从距水平地面正上方 h 高处的 P 点由静止开始自由下落,恰好从 N 点沿切线方向进入圆轨道.不考虑空气阻力,则下列说法正确的是
B.沿 CD 部分下滑时,A 的机械能增加,B 的机械能减少, 但总的机械能不变
C.沿 DE 部分下滑时,A 的机械能不变,B 的机械能减少, 故总的机械能减少
D.沿 DE 部分下滑时,A 的机械能减少,B 的机械能减少, 故总的机械能减少
[解析] 在 CD 段下滑时,对 A、B 整体只有重力做功,机 械能守恒;分析 A 的受力,B 对 A 的支持力和摩擦力的合力与 斜面垂直,相当于只有重力做功,所以 A、B 的机械能都守恒, 选项 A、B 错误;在 DE 段下滑时,动能不变,重力势能减少, 所以机械能减小,D 正确.
2018届高考物理课标版一轮复习 精品课件 1-3-4
第9页
必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
(3)甲、乙两同学在同一实验室,
基 础 知 识 回 顾
各取一套图示的装置放在水平桌面 上,木块上均不放砝码,在没有平 衡摩擦力的情况下,研究加速度 a 与拉力 F 的关系,分别得到图中甲、乙两条直线.设甲、乙用
课 时 跟 踪 训 练
考 点 互 动 探 究
第4页
必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
[答案]
基 础 知 识 回 顾 课 时 跟 踪 训 练
考 点 互 动 探 究
②天平
③平衡摩擦力
m吊 g ④F= 当 M≫m 吊时,有 m吊 1+ M
F≈m 吊 g
第5页
必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
基 础 知 识 回 顾
考 点
正确;平衡摩擦力时不能将装有砝码的砝码桶通过细绳绕过 滑轮拴在木块上,选项 B 错误;实验时应先接通电源再放开 木块,选项 C 错误;平衡摩擦力后,改变木块上的砝码的质 量时不需要重新平衡摩擦力,选项 D 正确. (2)对砝码桶:mg-F=ma,对木块:F=Ma,联立解得
考 点 互 动 探 究 课 时 跟 踪 训 练
2.实验操作步骤 (1)平衡木块的滑动摩擦力时,砝码桶不能拴在木块上. (2)改变木块质量时,不需要重新平衡摩擦力. (3)实验过程中,应先接通电源,再放开木块.
第14页
必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
基 础 知 识 回 顾
[跟踪训练] 1.(1)我们已经知道,物体的加速度 a 同时跟合外力 F 和质量 m 两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关 系的思想方法是____________.
2018届高考物理(全国通用)一轮总复习 配套课件 2.5
第二章
考点一 考点二
第5讲 实验三:验证力的平行四边形定则
主干知识回顾
名师考点精讲
课堂限时检测
-7-
【解题思路】(1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一定沿AO方向,而两根弹簧测 力计拉橡皮条至O点的拉力,根据平行四边形定则作出两弹簧测力计拉力的合力,由于误 差的存在,不一定沿AO方向,故一定沿AO方向的是F'。(2)一个力的作用效果与两个力的 作用效果相同,它们的作用效果可以等效替代,故B正确。(3)①根据“验证力的平行四边形 定则”实验的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E。②在C中未记下两条细绳 的方向,E中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置O。 【参考答案】 (1)F' (2)B (3)①C E ②C中应加上“记下两条细绳的方向” E中应说 明“把橡皮条的结点拉到同一位置O” 【名师点睛】 验证力的平行四边形定则实验应注意的两点: (1)在用两个弹簧测力计互成角度的拉橡皮条时,除记下O点的位置外,还要记下两条细绳 的方向。 (2)在只用一只弹簧测力计拉橡皮条时,一定要把橡皮条的结点拉到同一位置O再读数。
第二章
考点一 考点二
第5讲 实验三:验证力的平行四边形定则
主干知识回顾
名师考点精讲
课堂限时检测
-5-
考点一 实验原理与步骤 典例1 (2015· 长沙模拟)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其 中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根 据实验结果画出的图。
第二章
考点一 考点二
第5讲 实验三:验证力的平行四边形
(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中能减小实验误差的说法有 BD (填字母代 号)。 A.两细绳必须等长 B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些 【解析】(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求是两次拉伸橡皮条的作用效果要相同,故B、D 正确。(2)要减小实验误差,弹簧秤、细绳、橡皮条都必须与木板平行;用两弹簧秤同时拉 细绳时,弹簧秤的示数之差适当大些即可,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两 点要远些,故B、D正确。
2018届高考物理课标版一轮复习 精品课件 X3-1-7-4
考 点 互 动 探 究
课 时 跟 踪 训 练
必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
l RxS 1.6×10×10 根据Rx=ρ S 得导线长度l= ρ = - 1.7×10 8
基 础 知 识 回 顾
-6
m≈94
m.
考 点 互 动 探 究
课 时 跟 踪 训 练
[答案]
(1)R2
a
(2)如上图所示
(3)2.30(2.29~2.31
均正确) (4)94(93~95均正确)
第13页
必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
基 础 知 识 回 顾
实物图连线 1.总的原则:先串后并,接线到柱,注意量程和正 负. 2.对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极
课 时 跟 踪 训 练
考 点 互 动 探 究
课 时 跟 踪 训 练
考 点 互 动 探 究
法”部分接入该两点间.(注意滑动变阻器应调到使“伏安 法”部分所接两点间阻值最小处)
第15页
必修1
第 1章[跟踪训练]
基 础 知 识 回 顾
1.在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如 下:
考 点 互 动 探 究
课 时 跟 踪 训 练
课 时 跟 踪 训 练
考 点 互 动 探 究
Rx,从而确定导线的实际长度.
第7页
必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
可供使用的器材有:
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考 点 互 动 探 究
电流表:量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω; 电压表:量程0~3 V,内阻约9 kΩ; 滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω;
2018届高考物理新一轮总复习课件:5
C.-mglcos2θ D.mglsin θcos θ
(3)重力对物体做的功为( A )
A.0
B.mgl
【答案】 (1)C (2)D (3)A (4)0 0
C.mgltan θ D.mglcos θ
(4)斜面对物体做的功是多少?各力对物体所做的总
功是多少?
首页 尾页 上页 下页
C考点 突破 典例 透析
即FN和Ff的合力,方向竖 直向上,
功是多少?
首页 尾页 上页 下页
C考点 突破 题型 透析
知识梳理 考点突破 思想方法 高考演练 课时训练 微课助学
考点一 功的分析和计算
【解析】
知识整合
典型例题
方法总结
跟踪训练
大小等于mg(物体处于平
如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上, 衡状态),则W斜=F 物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面水平向左 合·lcos 90°=mglcos
知识梳理 考点突破 思想方法 高考演练 课时训练 微课助学
考点一 功的分析和计算
知识整合
典型例题
方法总结
跟踪训练
求功的三种方法
(1)对功进行正确的分析和计算,是求功率、应用动能定理的前提之一.通常 用以下三种方法求功:
①根据公式W=Flcos α计算功,此公式只适用于求恒力的功.关键是明确力 和位移的夹角,有时需要画出受力分析和位移分析图寻找夹角,有时需要从F -t、v-t图中分析夹角.
FN的作用,物体有沿斜
(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)( ) 面下滑的趋势,Ff为静摩
A.0
B.μmglcos θ
擦力,位移l的方向与速
C.-mglsin θcos θ D.mglsin θcos θ
2018届高考物理课标版一轮复习 精品课件 X3-2-10-2
高考总复习·课标版·物理
基 础 知 识 回 顾
[核心提示] 1 个原理:理想变压器的工作原理 器中电流、电压及功率的制约关系 3 个制约:理想变压
课 时 跟 踪 训 练
2 种方法:理想变压器
考 点 互 动 探 究
的动态分析方法、远距离输电问题的解决方法
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必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
课 时 跟 踪 训 练
考 点 互 动 探 究
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必修1
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
基 础 知 识 回 顾
1 A.U=66 V,k= 9 1 B.U=22 V,k= 9 1 C.U=66 V,k= 3 1 D.U=22 V,k= 3
考 点 互 动 探 究
课 时 跟 踪 训 练
第16页
[答案]
第8页
)
√
必修1 第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
U2 4.计算输电线上损失的功率 ΔP= ,U 应为输电电压 R线
基 础 知 识 回 顾
[答案]
×
(
)
5.当输送功率一定时,输电电压增大到原来的 n 倍,输 1 电线上损耗的功率就减小到原来的 2( n [答案] √ )
课 时 跟 踪 训 练
第 1章 第 1讲
高考总复习·课标版·物理
基 础 知 识 回 顾
1.变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用
[答案] √
(
)
课 时 跟 踪 训 练
2.变压器不但能改变交变电流的电压,还能改变交变电 流的频率( )
×
考 点 互 动 探 究
[答案]
3.理想变压器能改变交变电压、交变电流,但不改变功 率即输入功率总等于输出功率(
(新课标)2018版高考物理一轮复习第五章机械能专题六动力学和能量观点的综合应用教案
专题六 动力学和能量观点的综合应用突破应用动力学和能量观点分析多过程问题力学综合题中多过程问题的分析思路:(1)对力学综合题中的多过程问题,关键是抓住物理情境中出现的运动状态与运动过程,将物理过程分解成几个简单的子过程.(2)找出各阶段是由什么物理量联系起来的,然后对于每一个子过程分别进行受力分析、过程分析和能量分析,选择合适的规律列出相应的方程求解.[典例1] (2016·新课标全国卷Ⅰ)如图所示,一轻弹簧原长为2R ,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处,另一端位于直轨道上B 处,弹簧处于自然状态.直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点,AC =7R ,A 、B 、C 、D 均在同一竖直平面内.质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑,最低到达E 点(未画出).随后P 沿轨道被弹回,最高到达F 点,AF =4R .已知P 与直轨道间的动摩擦因数μ=14,重力加速度大小为g .(取sin 37°=35,cos 37°=45)(1)求P 第一次运动到B 点时速度的大小; (2)求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能;(3)改变物块P 的质量,将P 推至E 点,从静止开始释放.已知P 自圆弧轨道的最高点D 处水平飞出后,恰好通过G 点.G 点在C 点左下方,与C 点水平相距72R 、竖直相距R .求P 运动到D 点时速度的大小和改变后P 的质量.[解题指导] 第(1)问,求P 从C 第一次运动到B 点时速度的大小,有两种方法,可以用动能定理或牛顿运动定律及运动学公式计算.第(2)问,求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能,先根据从C 到E 再到F 的过程,由动能定理求出B 、E 之间的距离;再根据从C 到E 的过程,由动能定理或能量守恒定律求弹性势能.第(3)问,先逆向推理,从D 到G 过程,根据平抛运动的分解求出D 点的速度.再分析由E 到D 过程,由动能定理求出质量.[解析] (1)根据题意知,B 、C 之间的距离为l =7R -2R ① 设P 到达B 点时的速度为v B ,由动能定理得mgl sin θ-μmgl cos θ=12mv 2B ②式中θ=37°联立①②式并由题给条件得v B =2gR . ③(2)设BE =x .P 到达E 点时速度为零,设此时弹簧的弹性势能为E p .P 由B 点运动到E 点的过程中,由动能定理有mgx sin θ-μmgx cos θ-E p =0-12mv 2B ④ E 、F 之间的距离为l 1=4R -2R +x ⑤P 到达E 点后反弹,从E 点运动到F 点的过程中,由动能定理有 E p -mgl 1sin θ-μmgl 1cos θ=0 ⑥联立③④⑤⑥式并由题给条件得x =R ⑦E p =125mgR . ⑧(3)设改变后P 的质量为m 1.D 点与G 点的水平距离x 1和竖直距离y 1分别为x 1=72R -56R sin θ ⑨ y 1=R +56R +56R cos θ ⑩式中,已应用了过C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实. 设P 在D 点的速度为v D ,由D 点运动到G 点的时间为t .由平抛运动公式有y 1=12gt 2 ⑪ x 1=v D t ⑫联立⑨⑩⑪⑫式得v D =355gR ⑬设P 在C 点速度的大小为v C .在P 由C 点运动到D 点的过程中机械能守恒,有 12m 1v 2C =12m 1v 2D +m 1g ⎝ ⎛⎭⎪⎫56R +56R cos θ ⑭ P 由E 点运动到C 点的过程中,同理,由动能定理有 E p -m 1g (x +5R )sin θ-μm 1g (x +5R )cos θ=12m 1v 2C ⑮联立⑦⑧⑬⑭⑮式得m 1=13m . ⑯[答案] (1)2gR (2)125mgR (3)355gR 13m[变式1] (2017·四川乐山模拟)如图甲所示,在倾角为37°足够长的粗糙斜面底端,一质量m =1 kg 的滑块压缩着一轻弹簧且锁定,但它们并不相连,滑块可视为质点.t =0时解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的v t 图象如图乙所示,其中Oab 段为曲线,bc 段为直线,在t 1=0.1 s 时滑块已上滑s =0.2 m 的距离(取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:甲 乙(1)滑块离开弹簧后在图中bc 段对应的加速度a 及动摩擦因数μ的大小; (2)t 2=0.3 s 和t 3=0.4 s 时滑块的速度v 1、v 2的大小; (3)弹簧锁定时具有的弹性势能E p .答案:(1)10 m/s 20.5 (2)0 0.2 m/s (3)4 J 解析:(1)在bc 段做匀减速运动,加速度为a =Δv Δt=10 m/s 2根据牛顿第二定律得mg sin 37°+μmg cos 37°=ma解得μ=0.5.(2)设t 1=0.1 s 时速度大小为v 0,根据速度时间公式得t 2=0.3 s 时的速度大小v 1=v 0-a (t 2-t 1)=0在t 2之后开始下滑,下滑时由牛顿第二定律得mg sin 37°-μmg cos 37°=ma ′解得a ′=2 m/s 2从t 2到t 3做初速度为零的加速运动,t 3时刻的速度大小为v 3=a ′(t 3-t 2)=0.2 m/s.(3)从0到t 1时间内,由能量守恒定律得E p =mgs sin 37°+μmgs cos 37°+12mv 2b解得E p =4 J. 突破应用动力学和能量观点分析传送带、滑块—木板模型1.方法技巧传送带、滑块—木板的问题是和实际联系较紧密且较难的物理模型,是高中阶段必须掌握的重要内容.解决此类问题的关键是对物体进行动态分析和终态推断,灵活巧妙地从能量的观点和力的观点来揭示其本质、特征,列方程联立求解.2.解题模板考向1 传送带模型分析[典例2] 如图所示,一质量为m =1 kg 的可视为质点的滑块,放在光滑的水平平台上,平台的左端与水平传送带相接,传送带以v =2 m/s 的速度沿顺时针方向匀速转动(传送带不打滑),现将滑块缓慢向右压缩轻弹簧,轻弹簧的原长小于平台的长度,滑块静止时弹簧的弹性势能为E p =4.5 J ,若突然释放滑块,滑块向左滑上传送带.已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带足够长,取g =10 m/s 2.求:(1)滑块第一次滑上传送带到离开传送带所经历的时间; (2)滑块第一次滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量.[解题指导] (1)分清运动过程:首先是弹开过程,使滑块获得一速度;然后滑上传送带减速滑行,直到速度减为零;最后反向加速.(2)由于本题数据都为数值,所以需要一边计算一边判断. (3)计算摩擦生热的重点是计算相对位移,根据Q =f ·x 相对求解.[解析] (1)释放滑块的过程中机械能守恒,设滑块滑上传送带的速度为v 1,则E p =12mv 21,得v 1=3 m/s滑块在传送带上运动的加速度的大小a =μg =2 m/s 2滑块向左运动的时间t 1=v 1a=1.5 s向左运动的最大位移x 1=v 212a =2.25 m向右匀加速运动的位移x 2=v 22a=1 mx 1>x 2,所以滑块在向右运动的过程中先向右匀加速运动,再同传送带一起向右匀速运动向右匀加速运动的时间t 2=v a=1 s向右匀速运动的时间为t 3=x 1-x 2v=0.625 s 所以t =t 1+t 2+t 3=3.125 s.(2)滑块在传送带上向左运动x 1的位移时,传送带向右运动的位移为x 1′=vt 1=3 m 则Δx 1=x 1′+x 1=5.25 m滑块向右运动x 2时,传送带向右运动的位移为x 2′=vt 2=2 m 则Δx 2=x 2′-x 2=1 m Δx =Δx 1+Δx 2=6.25 m则产生的热量为Q =μmg ·Δx =12.5 J. [答案] (1)3.125 s (2)12.5 J 考向2 滑块—木板模型分析[典例3] 10个同样长度的木块放在水平地面上,每个木块的质量m =0.5 kg 、长度L =0.6 m ,它们与地面之间的动摩擦因数μ1=0.1,在左方第一个木块上放一质量M =1 kg 的小铅块(视为质点),它与木块间的动摩擦因数μ2=0.25.现给铅块一向右的初速度v 0=5 m/s ,使其在木块上滑行.取g =10 m/s 2,求:(1)开始带动木块运动时铅块的速度; (2)铅块与木块间因摩擦产生的总热量; (3)铅块运动的总时间.[解题指导] (1)铅块对木块的摩擦力是带动木块的动力,当该力大于木块受到地面的摩擦力时,木块开始运动.(2)判断铅块能否与某个木块共速,确定相对滑动的距离.(3)若铅块能与木块共速,则总时间等于木块不动时铅块的运动时间、一起运动到共速的时间与一起减速到零的时间之和.[解析] (1)设铅块可以带动n 个木块移动,以这n 个木块为研究对象,铅块施加的摩擦力应大于地面施加的摩擦力,即μ2Mg >μ1(M +mn )g解得n <3,取n =2,此时铅块已滑过8个木块 根据动能定理有:12Mv 20-12Mv 2=μ2Mg ×8L代入数据得,刚滑上木块9时铅块的速度:v =1 m/s. (2)对铅块M :a 2=μ2g =2.5 m/s 2v 2=v -a 2t 2对最后两块木块9和10有:a 1=μ2Mg -μ1 M +2m )g 2m=0.5 m/s 2v 1=a 1t 2令v 1=v 2,故它们获得共同速度所需时间:t 2=v a 1+a 2=13s铅块的位移:x 2=vt 2-12a 2t 22木块的位移:x 1=12a 1t 22铅块相对木块的位移:Δx =x 2-x 1=16 m<L所以铅块与木块间因摩擦产生的总热量:Q =μ2Mg (8L +Δx )≈12.42 J.(3)由(2)问知,铅块与木块的共同速度为v 1=a 1t 2=16m/s铅块、木块一起做匀减速运动的时间:t 3=v 1μ1g =16s 铅块在前8个木块上运动的时间:t 1=v 0-vμ2g=1.6 s 所以铅块运动的总时间:t =t 1+t 2+t 3=2.1 s. [答案] (1)1 m/s (2)12.42 J (3)2.1 s处理滑块—木板模型问题的分析方法(1)动力学分析:分别对滑块和木板进行受力分析,根据牛顿第二定律求出各自的加速度;从放上滑块到二者速度相等,所用时间相等,由t =Δv 2a 2=Δv 1a 1可求出共同速度v 和所用时间t ,然后由位移公式可分别求出二者的位移.(2)功和能分析:对滑块和木板分别运用动能定理,或者对系统运用能量守恒定律,要注意区分三个位移:①求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移x 滑; ②求摩擦力对木板做功时用木板对地的位移x 板; ③求摩擦生热时用相对滑动的位移x 相.1.[多过程问题的应用]如图所示,半径R =1.0 m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B 和圆心O 的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C 为轨道的最低点.C 点右侧的水平路面上紧挨C 点放置一木板,木板质量M =1 kg ,上表面与C 点等高.质量m =1kg 的物块(可视为质点)从空中A 点以v 0=1.2 m/s 的速度水平抛出,恰好从轨道的B 端沿切线方向进入轨道.已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与路面间的动摩擦因数μ2=0.05,取g =10 m/s 2.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)试求:(1)物块经过B 端时速度的大小;(2)物块经过轨道上的C 点时对轨道的压力大小;(3)若木板足够长,请问从开始平抛至最终木板、物块都静止,整个过程产生的热量是多少?答案:(1)2 m/s (2)46 N (3)18 J 解析:(1)v B =v 0sin θ=2 m/s.(2)物体从B 到C 应用动能定理,有mg (R +R sin θ)=12mv 2C -12mv 2B解得v C =6 m/s在C 点:F -mg =mv 2CR解得F =46 N由牛顿第三定律知物体经过圆弧轨道上的C 点时对轨道的压力为46 N.(3)物块从A 到C 过程中无能量损失,所以整个过程产生的热量就是从C 到最终木板、物块都静止这一过程中产生的热量,即应用能量守恒定律得Q =12mv 2C =18 J.2.[能量守恒定律的应用]如图所示,一物体质量m =2 kg ,从倾角θ=37°的斜面上的A 点以初速度v 0=3 m/s 下滑,A 点距弹簧上端B 的距离AB =4 m.当物体到达B 点后将弹簧压缩到C 点,最大压缩量BC =0.2 m ,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D 点,D 点距A 点的距离AD =3 m ,挡板及弹簧质量不计,取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ; (2)弹簧的最大弹性势能E pm . 答案:(1)0.52 (2)24.5 J解析:(1)物体从开始位置A 点到最后D 点的过程中,弹性势能没有发生变化,动能和重力势能减少,机械能的减少量为ΔE =ΔE k +ΔE p =12mv 20+mgl AD sin 37°①物体克服摩擦力产生的热量为Q =F f x ②其中x 为物体的路程,即x =5.4 m ③F f =μmg cos 37°④由能量守恒定律可得ΔE =Q ⑤ 由①②③④⑤式解得μ=0.52. (2)由A 到C 的过程中,动能减少 ΔE k ′=12mv 20⑥重力势能减少ΔE p ′=mgl AC sin 37°⑦ 摩擦生热Q ′=F f l AC =μmg cos 37°l AC ⑧ 由能量守恒定律得弹簧的最大弹性势能为 ΔE pm =ΔE k ′+ΔE p ′-Q ′⑨ 联立⑥⑦⑧⑨式解得ΔE pm =24.5 J.3.[倾斜传送带模型]如图所示,与水平面夹角为θ=30°的倾斜传送带始终绷紧,传送带下端A 点与上端B 点间的距离为L =4 m ,传送带以恒定的速率v =2 m/s 向上运动.现将一质量为1 kg 的物体无初速度地放于A 处,已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=32,取g =10 m/s 2,求:(1)物体从A 运动到B 共需多长时间? (2)电动机因传送该物体多消耗的电能. 答案:(1)2.4 s (2)28 J解析:(1)物体无初速度地放在A 处后,因mg sin θ<μmg cos θ,故物体斜向上做匀加速直线运动加速度a =μmg cos θ-mg sin θm=2.5 m/s 2物体达到与传送带同速所需的时间t 1=v a=0.8 st 1时间内物体的位移L 1=v2t 1=0.8 m之后物体以速度v 1做匀速运动,运动的时间t 2=L -L 1v=1.6 s 物体运动的总时间t =t 1+t 2=2.4 s.(2)前0.8 s 内物体相对传送带的位移为ΔL =vt 1-L 1=0.8 m 因摩擦而产生的热量Q =μmg cos θ·ΔL =6 JE 电=E k +E p +Q =12mv 2+mgL sin θ+Q =28 J.。
高三物理第一轮复习课件:第五章第三讲机械能守恒定律
时 A 球带动 B 球转动),轻杆对 A 的弹力不沿杆的方向,
会对小球做功,所以每个小球的机械能不守恒,
但把两个小球作为一个系统时机械能守恒;丙图中绳 子绷紧的过程虽然只有弹力作为内力做功,但弹力突变有 内能转化,机械能不守恒;丁图过程中细绳也会拉动小车 运动,取地面为参考系,小球的轨迹不是圆弧,细绳会对 小球做功,小球的机械能不守恒,把小球和小车作为一个 系统,机械能才守恒.
答案:C
应用机械能守恒定律解题的一般步骤
[对点训练]
2.如图所示,由光滑细管组成的轨
道固定在竖直平面内,AB 段和 BC 段是
半径为 R 的四分之一圆弧,CD 段为平滑的弯管.一小球
从管口 D 处由静止释放,最后能够从 A 端水平抛出落到
地面上.关于管口 D 距离地面的高度必须满足的条件是
()
mv2 FN-mg= R ,所以在最低点时大环对小环的支持力 FN
mv2 =mg+ R =5mg.根据牛顿第三定律知,
小环对大环的压力 F′N=FN=5mg,方向向下.对大 环,据平衡条件,轻杆对大环的拉力 FT=Mg+F′N=Mg +5mg.根据牛顿第三定律,大环对轻杆拉力的大小为 FT′ =FT=Mg+5mg,故选项 C 正确,选项 A、B、D 错误.
此时机械能不守恒,故 C 错误;由机械能守恒的条 件知 D 正确.
答案:BD
考点 2 单个物体的机械能守恒
1.机械能守恒的三种表达式对比
项目 守恒角度
转化角度
转移角度
表达式
物理 意义
E1=E2
系统初状态机 械能的总和与 末状态机械能 的总和相等
ΔEk=-ΔEp
2018届高考物理一轮复习第一章第5讲:多过程常见问题
2018届高考物理一轮复习第一章第5讲:多过程常见问题 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、知识清单1. 多过程组合问题的“三个”处理技巧(1)用图象分析运动学问题能很好地反映出物体的运动规律,且直观、形象,这是图象法的优势,一些物理量的关系能通过图象很明显地反映出来.(2)将末速度为零的匀减速直线运动通过逆向思维转化为初速度为零的匀加速直线运动.(3)多运动过程的转折点的速度是联系两个运动过程的纽带,因此,转折点速度的求解往往是解题的关键. 2. 多过程运动之“0v0”模型(1)特点:初速度为零,末速度为v ,两段初末速度相同,平均速度相同。
三个比例式: ①速度公式v 0=a 1t 1 v 0=a 2t 2 推导可得:a 1 / a 2=t 2 / t 1②速度位移公式v 02=2a 1x 1 v 02=2a 2x 2 推导可得:a 1 / a 2=x 2 / x 1 ③平均速度位移公式x 1=v 0t 1 /2 x 2=v 0t 2/2 推导可得:x 1 / x 2=t 1 / t 2(2)位移三个公式:)t (t v x 2102+=;22012022a v a v x +=;2222112121t a t a x += (3)解题策略:画出v-t 图,两段初末速度相同,中间速度是解题的核心。
3. 多过程运动之“反应时间(先匀后减)”模型总位移av t v x 2210+= 4. 多过程运动之“先加后匀”模型(限速问题)v 0v 0v 0加速时间a v t 01=;加速距离a v x 2201=匀速时间a v t 02-t =;匀速距离)a v (v x 002-t =总位移av t v x 2-200= 5. 多过程运动之“耽误时间(先减后加)”模型耽误距离t v x Δ20=,耽误时间2t t Δ=耽误距离)2(2310t t t v x Δ++=,耽误时间2312t t t t Δ++= 二、例题精讲6. (2016·湖北武汉八校联考)一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m 的竖立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。
2018版高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件 第五章 机械能 第3讲
答案
3mv0 4
2-3m4gL
解析 弹簧从压缩到最短到恰好能弹到C点的过程中,对A、B组成的系 统根据功能关系有Ep+mgx=2mgxsin θ+Ffx 所以 Ep=Ffx=3m4v0 2-3m4gL
方法感悟 应用能量守恒定律解题的基本思路
1.分清有多少种形式的能量[如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电 势能)、内能等]在变化. 2.明确哪种形式的能量增加,哪种形式的能量减小,并且列出减少的能 量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式. 3.列出能量守恒关系:ΔE减=ΔE增.
第五章 机械能
第3讲 功能关系 能量守恒定律
内容索引
基础 知识梳理
命题点一
命题二
功能关系的理解和应用 摩擦力做功的特点及应用
命题三
能量守恒定律及应用
课时作业
11
基础知识梳理
一、几种常见的功能关系及其表达式
力做功
能的变化
定量关系
合力的功 重力的功
动能变化
W=Ek2-Ek1=ΔEk
(1)重力做正功,重力势能_减__少___
√B.B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量
C.A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功
√D.外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和
4
命题点三
能量守恒定律及应用
【例3】 如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦
因数μ= 3,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点. 2
用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧
绳子与斜面平行,A的质量为2m,B的质量为m,初始时物体A到C点的
距离为L.现给A、B一初速度v0> gL,使A开始沿斜 面向下运动,B向上运动,物体A将弹簧压缩到最短
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[答案] BD
1.(2017· 河北石家庄质检 )有一辆新颖电动汽 车,总质量为 1 000 kg.行驶中,该车速度在 14~20 m/s 范围 内保持恒定功率 20 kW 不变. 一位同学坐在驾驶员旁边观察 车内里程表和速度表,记录了该车在位移 120~400 m 范围 内做直线运动时的一组数据如下表,设汽车在上述范围内受 到的阻力大小不变,则( )
[解析] 设绳子与水平方向的夹角为 θ,则物块运动的速度 vx x v 物=v· cos θ,而 cos θ= 2 2,故 v 物= 2 2,可见物 h +x h +x 块的速度随 x 的增大而增大,A 错误,D 正确;人对物块的 1 拉力为变力, 变力的功可应用动能定理求解, 即 W= mv2 物= 2 mv2x2 ,B 正确,C 错误. 2(h2+x2)
320 m 过程经历时间为 t,由动能定理得:Pt-Ff·(320 m- 1 2 1 2 120 m)= mvm- mv0代入数据得:t=14.75 s,则 C 对;汽 2 2 车速度在 14~20 m/s 范围内, 功率不变, 做变加速直线运动, 则 D 错.
动能定理在求解曲线运动问题中的应用 山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤, 其示 意图如图所示.图中 A、B、C、D 均为石头的边缘点,O 为 青藤的固定点,h1=1.8 m,h2=4.0 m,x1=4.8 m,x2=8.0 m.开始时,质量分别为 M=10 kg 和 m=2 kg 的大、小两 只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴 将受到伤害时, 迅速从左边石头的 A 点水平跳至中间石头. 大 猴抱起小猴跑到 C 点,抓住青藤下端,荡到右边石头上的 D 点,此时速度恰好为零.运动过程中猴子均可看成质点,空 气阻力不计,重力加速度 g=10 m/s2.求:
解析:(1)设该队员在空中运动的时间为 t,在坡面上落点的 横坐标为 x,纵坐标为 y.由运动学公式和已知条件得 x=v0t① 1 2 2h-y= gt ② 2 根据题意有 x2 y= ③ 2h 1 2 1 2 由动能定理 mg(2h-y)= mv - mv0④ 2 2 联立①②③④式得
2 2 4 g h 1 2 1 2 mv = m v0+v2+gh .⑤ 2 2 0
章末热点集训
动能定理在变力做功中的应用 (多选)如图所示, 光滑水平平台上有一个质量为 m 的 物块,站在地面上的人用跨过定滑轮的绳子向右拉动物块, 不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦,且平台边缘离人手作用 点竖直高度始终为 h.当人以速度 v 从平台的边缘处向右匀速 前进位移 x 时,则( )
A.在该过程中,物块的运动可能是匀速的 mv2x2 B.在该过程中,人对物块做的功为 2(h2+x2) 1 C.在该过程中,人对物块做的功为 mv2 2 D.人前进 x 时,物块的运动速率为 vx h2+x2
(1)大猴从 A 点水平跳离时速度的最小值; (2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小; (3)猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小.
[审题指导]
(1)大猴从 A→B 做什么运动?
(2)猴子抓住青藤荡起,从 C→D,受几个力作用?其中有哪 些力做功?机械能是否守恒?
[解析] (1)设大猴从 A 点水平跳离时速度的最小值为 vmin, 根据平抛运动规律,有 1 2 h1= gt 2 x1=vmint 代入数据解得 vmin=8 m/s.
20×103 解析:选 C.汽车最后匀速行驶,有 P=Ffvm 得:Ff= 20.0 N=1 000 N,则 A 错;汽车位移 120~320 m 过程中牵引力 1 2 1 做功 W,由动能定理得:W-Ff· (320 m-120 m)= mvm- 2 2
5 mv2 , 代入数据得 W ≈ 2.95 × 10 J, 则 B 错; 设汽车位移 120~ 0x/m1Fra bibliotek0 160 200
240
280
320
360
400
v/(m· s-1) 14.5 16.5 18.0 19.0 19.7
20.0
20.0
20.0
A.该汽车受到的阻力为 2 000 N B.位移 120~320 m 过程牵引力所做的功约为 9.5×104 J C.位移 120~320 m 过程经历时间约为 14.75 s D.该车速度在 14~20 m/s 范围内可能做匀加速直线运动
代入数据解得 FT=216 N.
[答案] (1)8 m/s (2)9 m/s
(3)216 N
2.一探险队员在探险时 遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧 的坡面呈抛物线形状. 此队员从山沟的 竖直一侧,以速度 v0 沿水平方向跳向 另一侧坡面. 如图所示, 以沟底的 O 点为原点建立坐标系 xOy. 1 已知, 山沟竖直一侧的高度为 2h, 坡面的抛物线方程为 y= 2h x2,探险队员的质量为 m.人视为质点,忽略空气阻力,重力 加速度为 g. (1)求此人落到坡面时的动能. (2) 此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最 小?动能的最小值为多少?
(2)⑤式可以改写为
2 2 gh 2 v2= v0+gh- 2 +3gh⑥ v + gh 0
v2 有极小值的条件为⑥式中的平方项等于 0,由此得 v0= gh 此时 v2=3gh,则最小动能为
1mv2 =3mgh. 2 min 2
答案:见解析
滑板——滑块模型中的力学综合问题求解 (2017· 铜陵模拟)如图所示,半径 为 R=1.0 m 的光滑圆弧轨道固定在竖直 平面内,轨道的一个端点 B 和圆心 O 的 连线与水平方向的夹角 θ=37°, 另一端 点 C 为轨道的最低点. C 点右侧的光滑水平面上紧挨 C 点静 止放置一木板,木板质量 M=1 kg,上表面与 C 点等高.质 量为 m=1 kg 的物块(可视为质点)从空中 A 点以 v0=1.2 m/s 的速度水平抛出, 恰好从轨道的 B 端沿切线方向进入轨道. 已 知物块与木板间的动摩擦因数 μ=0.2,g 取 10 m/s2.求:
(2)设荡起时的速度为 vC,由动能定理得: 1 -(M+m)gh2=0- (M+m)v2 C 2 解得 vC= 2gh2= 80 m/s≈9 m/s. (3)设拉力为 FT,青藤的长度为 L,在最低点,根据牛顿第二 (M+m)v2 C 定律有 FT-(M+m)g= L
2 由几何关系得(L-h2)2+x2 = L 2