高中物理功能关系总结

专题 功、动能和势能和动能定理

功： （单位：J ）

力学： ①W = Fs cos θ (适用于恒力功的计算)①理解正功、零功、负功②功是能量转化的量度

动能： E K =m

2p mv 212

2= 重力势能E p = mgh (凡是势能与零势能面的选择有关)

③动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)

公式： W 合= W 合＝W 1+ W 2+…+W n = ∆E k = E k2 一E k1 = 1212

2212mV mV - ⑴W 合为外力所做功的代数和．(W 可以不同的性质力做功)

⑵外力既可以有几个外力同时作用，也可以是各外力先后作用或在不同过程中作用： ⑶即为物体所受合外力的功。

④功是能量转化的量度(最易忽视)主要形式有： “功是能量转化的量度”这一基本概念含义理解。

⑴重力的功------量度------重力势能的变化

物体重力势能的增量由重力做的功来量度：W G = -ΔE P ，这就是势能定理。

与势能相关的力做功特点:如重力,弹力,分子力,电场力它们做功与路径无关,只与始末位置有关.

除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能，这就是机械能定理。

只有重力做功时系统的机械能守恒。

功能关系：功是能量转化的量度。有两层含义：

(1)做功的过程就是能量转化的过程, (2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度

强调：功是一种过程量，它和一段位移（一段时间）相对应；而能是一种状态量，它与一个时刻相对应。

两者的单位是相同的(都是J)，但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。

练习:

一、单项选择题

1．关于功和能的下列说法正确的是 （ ）

A ．功就是能

B ．做功的过程就是能量转化的过程

C ．功有正功、负功，所以功是矢量

D ．功是能量的量度

2．一个运动物体它的速度是v 时，其动能为E 。那么当这个物体的速度增加到3v 时，其动能应该是 （ ）

A ．E

B ． 3E

C．6E D．9E

3．一个质量为m的物体，分别做下列运动，其动能在运动过程中一定发生变化的是：（）

A．匀速直线运动B．匀变速直线运动

C．平抛运动D．匀速圆周运动

4．对于动能定理表达式W=E K2-E K1的理解，正确的是：（）A．物体具有动能是由于力对物体做了功

B．力对物体做功是由于该物体具有动能

C．力做功是由于物体的动能发生变化

D．物体的动能发生变化是由于力对物体做了功

5．某物体做变速直线运动，在t1时刻速率为v，在t2时刻速率为n v，则在t2时刻的动能是t1时刻的

A、n倍

B、n/2倍

C、n2倍

D、n2/4倍

6．打桩机的重锤质量是250kg，把它提升到离地面15m高处，然后让它自由下落，

当重锤刚要接触地面时其动能为(取g=10m/s2)：（）A．1.25×104J B．2.5×104J

C．3.75×104J D．4.0×104J

7．质量为m=2kg的物体，在水平面上以v1= 6m/s的速度匀速向西运动，若有一个F=8N、方向向北的恒定力作用于物体，在t=2s内物体的动能增加了（）A．28J B．64J

C．32J D．36J

8．下列关于运动物体所受的合外力、外力做功和动能变化的关系中正确的是：（）

A．如果物体受的合外力为零，那么合外力对物体做的功一定为零

B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零

C．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化

D．物体的动能不变，所受的合外力一定为零

*9．一物体在水平方向的两个水平恒力作用下沿水平面做匀速直线运动。若撤去其中一个水平力，下面说法正确（）

A．物体的动能可能减少B．物体的动能可能不变

C．物体的动能可能增加D．余下的一个力一定对物体做正功。

*10．如图所示，一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在A 点接触弹簧后

将弹簧压缩，到B点物体的速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是：（）

A ．物体从A 下落到

B 的过程中，动能不断减小

B ．物体从B 上升到A 的过程中，动能不断增大

C ．物体从A 下落到B 以及从B 上升到A 的过程中，动能都是先变大后变小

D ．物体在B 点的动能为零，是平衡位置

二、填空题

11．质量为1kg 的足球以2m/s 的速度飞来，它的动能是 J 。运动员又以5m/s 的速度将它踢飞，运动员对它做的功是 J 。

12．木块受水平力F 作用在水平面上由静止开始运动，前进S 米后撤去F ，木块又沿原方向前进3S 停止，则摩擦力f= 。木块最大动能为 。

三、计算题

13．一个物体自由下落1m 和4m 的动能之比是多少，下落1s 和4s 时的动能之比是多少？

14．质量是一千克的物体做平抛运动，初速度为6m/s ，抛出时物体的动能是多少？

某时刻物体的水平速度为6m/s ，竖直速度为8m/s ，此刻物体的动能是多少？

15（1）．质量为m 的物体由半圆形轨道顶端从静止开始释放，如图4所示，A 为轨道最低点，A 与圆心0在同一竖直线上，已知圆弧轨道半径为R ，运动到A 点时，物体对轨道的压力大小为2.5m g ，求此过程中物体克服摩擦力做的功。

16（1）.如图所示,一小球从倾角为30°的固定斜面上的A点水平抛出,初动能为6J,

问球落到斜面上的B点时动能有多大?

16（2）．某物体放在一倾角为θ的斜面上，向下轻轻一推，它刚好能匀速了滑．若给此物体一个沿斜面向上的初速度v0，那么，它能沿斜面向上冲滑的最大位移为多少?

17．一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处对开始运动处的水平距离为s，如图7-5-6所示，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同，求动摩擦因数μ．