(完整版)《机械能守恒定律》复习课
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答案：BD
物理 ·必修2(RJ)
4．如图所示，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一只失 去动力的小船沿直线拖向岸边，已知拖动缆绳的电动机功率恒 为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时 缆绳与水平方向的夹角为θ，小船的速度大小为v0.若缆绳质量 忽略不计，则此时小船的加速度大小a和缆绳对船的拉力F分别 为( )
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二、动能定律和机械能守恒定律 [知识回顾]
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解析：两次滑块在水平外力F0作用下移动的距离相同，外 力F0做的功是相同的，即W1＝W2＝F0x，选项C正确．
答案：C
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2．如图所示的装置在外力 F 的作用
下沿水平方向向左做匀速直线运动，已知
甲、乙两物体的质量分别为 m、M，斜面
的倾角为 θ，重力加速度为 g，当整个装置向左一起运动 x 时，
答案：B
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5．如图所示为建筑高楼等高建筑物 所必需的设备——塔式吊车，它能将建筑 所用的材料提升到高空，为建筑工地修建 高楼节省了大量的人力、物力以及时 间．假设某次吊车将质量为 m＝5 t 的混凝土沿竖直方向运送到 高处，已知 t＝0 时混凝土从地面上无初速地以大小为 a＝0.2 m/s2 的加速度向上运动，吊车发动机的输出功率达到额定功率 后，混凝土的速度能达到最大值 vmax＝1.02 m/s，重力加速度 g ＝10 m/s2，且不计空气的阻力．
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A．m1 v0cPos θ－f，v0cPos θ B．m1 vP0－f，v0cPos θ C．m1 v0cPos θ－f，vP0 D．m1 vP0－f，vP0
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解析：将船速沿缆绳方向和垂直缆绳方向分解，则沿缆绳 方向的分速度大小 v1＝v0cos θ，由 P＝Fv1 得 F＝v0cPos θ，选项 C、D 错误；根据牛顿第二定律有 Fcos θ－f＝ma，得 a＝m1 vP0－ f，选项 B 正确，选项 A 错误．
答案：C
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3．(多选)一额定功率为 P0 的机车由静止开始保持额定功率 启动，经过一段时间 t，机车的速度达到最大 v0.假设机车运动 过程中地面对机车的阻力大小为一定值，则该机车在启动的过 程中( )
A．牵引力的大小保持不变 B．阻力的大小为Pv00 C．机车的牵引力所做的功为12P0t D．机车先做加速度减小的加速运动然后做匀速直线运动
第七章 机械能守恒定律 复习课
一、功和功率 [知识回顾]
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[方法规律] 1．两种求合力做功方法的选取原则 (1)如果物体处于平衡状态或某一方向受力平衡时(合力为 零)，或者物体在某一方向上做匀变速直线运动时(合力等于 ma)，用先求合力再求功的方法更简便． (2)如果已知物体在运动过程中受力变化，所受的力中有的 不做功，有的做功且方便求得该力的功(如重力的功)时，应选 择W合＝W1＋W2＋…＋Wn．
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(1)该吊车的发动机的额定功率为多少？ (2)该吊车向上运送混凝土时，能保持a＝0.2 m/s2的加速度 不变的时间以及在t＝2 s时发动机的输出功率分别为多大？ 解析：(1)设吊车的发动机的额定功率为P0，混凝土达到最 大速度时拉力 F0＝mg 又P0＝F0vmax 代入数据有P0＝5.1×104 W
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[反馈练习] 1．现将一大小恒为F0的水平外力作用在一质量为M的滑块 上，该滑块沿水平面滑行的距离为x；如果改变滑块的质量使 其变为m，其他的条件均不变，已知M>m，则下列说法正确的 是( ) A．外力F0在第一次所做的功比较大 B．外力F0在第二次所做的功比较大 C．外力F0两次所做的功一样大 D．无法比较外力F0两次做功的大小关系
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(2)匀加速运动结束时，吊车的发动机的输出功率达到额定 功率，设此时混凝土受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动 经历的时间为t1，有
P0＝Fv1 F－mg＝ma v1＝at1
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代入数据解得t1＝5 s t＝2 s时，混凝土处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2， 输出功率为P，有v2＝at P＝Fv2 解得P＝2.04×104 W 答案：(1)5.1×104 W (2)5 s 2.04×104 W
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2．图象法求解变力做功的方法 (1)图象类型：力—位移图象(Fx图象)，即所给图象是作用 力随位移的变化关系，如图甲、乙所示．
(2)求解方法：对于方向在一条直线上，大小随位移变化的 力，作出Fx图象(或根据已给图象)，求出图线与x坐标轴所围成 的“面积”，就求出了变力所做的功．
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3．机车启动问题中几个物理量的求法： (1)机车的最大速度 vmax 的求法：机车达到匀速前进时速度 最大，此时牵引力 F 等于阻力 Ff，故 vmax＝PF额＝PF额f ． (2)匀加速启动持续时间的求法：牵引力 F＝ma＋Ff，匀加 速的最后速度 v′max＝maP＋额 Ff，时间 t＝v′amax． (3)瞬时加速度的求法：据 F＝Pv求出牵引力，则加速度 a＝ F－mFf．
乙对甲所做的功为( )
A．MF＋xmm
B．tMangxθ
C．0
D．12mgsin 2θ
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解析：物体甲受三个力的作用，分别为重力、弹力和摩擦 力，重力的方向竖直向下，与位移方向垂直不做功，由于物体 做匀速运动，合外力为零，故弹力、摩擦力的合力方向竖直向 上，也不做功，选项C正确．
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解析：该机车在启动过程中功率不变，则由 P0＝Fv 可知， 机车的速度增大则牵引力减小，选项 A 错误；由牛顿第二定律 得 F－f＝ma，可知机车的加速度逐渐减小，当牵引力与阻力大 小相等时，机车的加速度为零，此后机车做匀速直线运动，选 项 D 正确；由以上分析可知阻力的大小 f＝Pv00，选项 B 正确； 由于整个过程功率不变，则此过程牵引力所做的功为 W＝P0t， 选项 C 错误．
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4．如图所示，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一只失 去动力的小船沿直线拖向岸边，已知拖动缆绳的电动机功率恒 为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时 缆绳与水平方向的夹角为θ，小船的速度大小为v0.若缆绳质量 忽略不计，则此时小船的加速度大小a和缆绳对船的拉力F分别 为( )
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二、动能定律和机械能守恒定律 [知识回顾]
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解析：两次滑块在水平外力F0作用下移动的距离相同，外 力F0做的功是相同的，即W1＝W2＝F0x，选项C正确．
答案：C
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2．如图所示的装置在外力 F 的作用
下沿水平方向向左做匀速直线运动，已知
甲、乙两物体的质量分别为 m、M，斜面
的倾角为 θ，重力加速度为 g，当整个装置向左一起运动 x 时，
答案：B
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5．如图所示为建筑高楼等高建筑物 所必需的设备——塔式吊车，它能将建筑 所用的材料提升到高空，为建筑工地修建 高楼节省了大量的人力、物力以及时 间．假设某次吊车将质量为 m＝5 t 的混凝土沿竖直方向运送到 高处，已知 t＝0 时混凝土从地面上无初速地以大小为 a＝0.2 m/s2 的加速度向上运动，吊车发动机的输出功率达到额定功率 后，混凝土的速度能达到最大值 vmax＝1.02 m/s，重力加速度 g ＝10 m/s2，且不计空气的阻力．
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A．m1 v0cPos θ－f，v0cPos θ B．m1 vP0－f，v0cPos θ C．m1 v0cPos θ－f，vP0 D．m1 vP0－f，vP0
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解析：将船速沿缆绳方向和垂直缆绳方向分解，则沿缆绳 方向的分速度大小 v1＝v0cos θ，由 P＝Fv1 得 F＝v0cPos θ，选项 C、D 错误；根据牛顿第二定律有 Fcos θ－f＝ma，得 a＝m1 vP0－ f，选项 B 正确，选项 A 错误．
答案：C
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3．(多选)一额定功率为 P0 的机车由静止开始保持额定功率 启动，经过一段时间 t，机车的速度达到最大 v0.假设机车运动 过程中地面对机车的阻力大小为一定值，则该机车在启动的过 程中( )
A．牵引力的大小保持不变 B．阻力的大小为Pv00 C．机车的牵引力所做的功为12P0t D．机车先做加速度减小的加速运动然后做匀速直线运动
第七章 机械能守恒定律 复习课
一、功和功率 [知识回顾]
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[方法规律] 1．两种求合力做功方法的选取原则 (1)如果物体处于平衡状态或某一方向受力平衡时(合力为 零)，或者物体在某一方向上做匀变速直线运动时(合力等于 ma)，用先求合力再求功的方法更简便． (2)如果已知物体在运动过程中受力变化，所受的力中有的 不做功，有的做功且方便求得该力的功(如重力的功)时，应选 择W合＝W1＋W2＋…＋Wn．
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(1)该吊车的发动机的额定功率为多少？ (2)该吊车向上运送混凝土时，能保持a＝0.2 m/s2的加速度 不变的时间以及在t＝2 s时发动机的输出功率分别为多大？ 解析：(1)设吊车的发动机的额定功率为P0，混凝土达到最 大速度时拉力 F0＝mg 又P0＝F0vmax 代入数据有P0＝5.1×104 W
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[反馈练习] 1．现将一大小恒为F0的水平外力作用在一质量为M的滑块 上，该滑块沿水平面滑行的距离为x；如果改变滑块的质量使 其变为m，其他的条件均不变，已知M>m，则下列说法正确的 是( ) A．外力F0在第一次所做的功比较大 B．外力F0在第二次所做的功比较大 C．外力F0两次所做的功一样大 D．无法比较外力F0两次做功的大小关系
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(2)匀加速运动结束时，吊车的发动机的输出功率达到额定 功率，设此时混凝土受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动 经历的时间为t1，有
P0＝Fv1 F－mg＝ma v1＝at1
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代入数据解得t1＝5 s t＝2 s时，混凝土处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2， 输出功率为P，有v2＝at P＝Fv2 解得P＝2.04×104 W 答案：(1)5.1×104 W (2)5 s 2.04×104 W
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2．图象法求解变力做功的方法 (1)图象类型：力—位移图象(Fx图象)，即所给图象是作用 力随位移的变化关系，如图甲、乙所示．
(2)求解方法：对于方向在一条直线上，大小随位移变化的 力，作出Fx图象(或根据已给图象)，求出图线与x坐标轴所围成 的“面积”，就求出了变力所做的功．
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3．机车启动问题中几个物理量的求法： (1)机车的最大速度 vmax 的求法：机车达到匀速前进时速度 最大，此时牵引力 F 等于阻力 Ff，故 vmax＝PF额＝PF额f ． (2)匀加速启动持续时间的求法：牵引力 F＝ma＋Ff，匀加 速的最后速度 v′max＝maP＋额 Ff，时间 t＝v′amax． (3)瞬时加速度的求法：据 F＝Pv求出牵引力，则加速度 a＝ F－mFf．
乙对甲所做的功为( )
A．MF＋xmm
B．tMangxθ
C．0
D．12mgsin 2θ
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解析：物体甲受三个力的作用，分别为重力、弹力和摩擦 力，重力的方向竖直向下，与位移方向垂直不做功，由于物体 做匀速运动，合外力为零，故弹力、摩擦力的合力方向竖直向 上，也不做功，选项C正确．
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解析：该机车在启动过程中功率不变，则由 P0＝Fv 可知， 机车的速度增大则牵引力减小，选项 A 错误；由牛顿第二定律 得 F－f＝ma，可知机车的加速度逐渐减小，当牵引力与阻力大 小相等时，机车的加速度为零，此后机车做匀速直线运动，选 项 D 正确；由以上分析可知阻力的大小 f＝Pv00，选项 B 正确； 由于整个过程功率不变，则此过程牵引力所做的功为 W＝P0t， 选项 C 错误．