2022年高一物理功和机械能 .pdf

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1、一、功1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。功是能量转化的量度。2条件： . 力和力的方向上位移的乘积3公式： W=F S cos W某力功，单位为焦耳（J）F某力（要为恒力） ，单位为牛顿（N）S物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ）力与位移的夹角4功是标量，但它有正功、负功。某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。当)2,0时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功；当2时，即力与位移垂直功为零，力不做功；当,2(时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功；5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。6功仅与 F、S 、 有关，与物体所受

2、的其它外力、速度、加速度无关。7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。即 W总=W1+W2+Wn 或 W总= F合Scos 8 。合外力的功的求法：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 33 页方法 1：先求出合外力，再利用W=Flcos 求出合外力的功。方法 2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。对功的认识：1. 做功与否的判断问题物体受到力的作用， 如果物体在力的方向上发生位移，我们就说力对物体做了功。可见做功与否的判断，依据的是功的两个要素：力与力的方向上的位移。2. 做功

3、多少的计算问题做功多少是根据功的公式来计算的，功的公式为：cosFsW，其中各个物理量的含义如下：F是做功的力； s 是力所作用的那个物体的位移；而则是力 F与位移 s 之间的夹角。3. 做功快慢的描述问题做功的快慢程度用功率来描述，功率的定义式是：tWP功率的导出式是：cosFvP前者用于计算某段时间内的平均功率，后者则用于计算某个时刻瞬时功率。4. 对功的物理含义的理解关于功我们不仅要从定义式cosFsW进行理解和计算，还应理解它的物理含义。功是能量转化的量度，即：做功的过程是能量的一个转化过程，这个过程做了多少功，就是多少能量发生了转化。对物体做正功，物体的能量增加。对物体做了多少正功，

4、物体的能量就增精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 33 页加了多少；对物体做负功，也称物体克服阻力做功， 物体的能量减少，做了多少负功，物体的能量就减少了多少。因此功的正、负表示能的转化情况，表示物体是输入了能量还是输出了能量。 例 1 如图 1 所示，质量为 m的物体静止于倾角为，质量为 M的斜面体上，现对该斜面体施一水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动，位移为s，求在此过程中物体所受重力、支持力、摩擦力各对物体做了多少功？MmF图 1 二、功率1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力( 或物体 )做

5、功的快慢。2公式：tWP（平均功率）cosFP（平均功率或瞬时功率）3单位：瓦特 W 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 33 页4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P实P额。5 分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P=Fv和 F-f = ma 6 。应用： （1）机车以恒定功率启动时，由FP（P为机车输出功率，F为机车牵引力，为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力fF时，速度不再增大达到最大值max，则fP /max

6、。（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F恒定为fma，速度不断增加汽车输出功率FP随之增加，当额定PP时，F开始减小但仍大于f因此机车速度继续增大，直至fF时，汽车便达到最大速度max，则fP /max。对功率的认识：1. 功率是描述做功快慢的物理量由tWP可知，功率的大小只与其“比值”有直接联系，与做功多少和时间长短无直接关联， 比较功率的大小就要比较功与完成这些功的所用时间之“比值”。“比值”大，功率就大，做功就快，“比值”小，功率就小，做功就慢。物体做功功率是描述物体做功的一个状态；做功的多少是一个过程，所以不能说功率大，做功就多。物体做功多少是做功物体在做功过程中的一个

7、积累， 随着做功过程的积累时间越长，这个物体做功就精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 33 页越多，PtW就是一个积累的意思。即P在时间 t 上的积累就是物体做功的多少。2. 对力的功率的认识由tWP、cosFsW可得：cosFvP，此式中为力 F与速度v之间的夹角。把cosv当作整体来看是物体在力的方向上的分速度，即：作用在物体上的力与物体在力的方向上分速度的乘积叫做力的功率。对一个动力机械，当功率P一定时，由cosFvP可知：降低运动速度可以增大牵引力；反过来，若阻力很小，可以加快运动速度。这一点在各种机械设备中有着广泛

8、的应用。任何机械都有一个铭牌，铭牌上所注功率为这部机械的额定功率。它是提供人们对机械进行选择、配置的一个重要参数，它反映了机械的做功能力或机械所能承担的“任务”。机械运行过程中的功率是实际功率。机械的实际功率可以小于其额定功率（俗称机械没吃饱），可以等于其额定功率（称满负荷运行），还可以在短时间内略大于其额定功率（称超负荷运行）。机械不能长时间超负荷运行，那样会损坏机械设备，缩短其使用寿命。3. 机车的两种启动（1）机车以恒定功率启动，牵引力随速度的增大而减小，机车做加速度逐渐减小的变加速运动。当加速度减小到零时速度最大，以后机车做匀速运动（牵引力等于阻力）。如图3 所示机车以恒定功率启动的

9、Pt 图和 vt 图。（机车在水平面运动，阻力视为恒定）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 33 页PtOP0tOvvm图 3 OvtP0tOvvm图 4 （2）机车匀加速启动，机车先做初速为零的匀加速运动。功率随时间正比例增大，当增大到额定功率时，开始做一段变加速运动，牵引力减小到等于阻力时， 机车的速度增大到最大速度。 如图 4 为机车以匀变速启动的Pt 和 vt 图。例 2：汽车发动机的额定牵引功率为60kW ，汽车质量为kg3105，汽车在水平路面上行驶时， 阻力是车重的101倍，试问 （取2/10smg） ：（1）

10、汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？（2）若汽车从静止开始，保持以2/5.0sm的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 33 页三、动能1 概念：物体由于运动而具有的能量，称为动能。2 动能表达式：221mEK3 动能定理（即合外力做功与动能关系） ：12KKEEW4 理解：合F在一个过程中对物体做的功， 等于物体在这个过程中动能的变化。合F做正功时，物体动能增加；合F做负功时，物体动能减少。动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。4 适用范围：适用于恒力、变

11、力做功；适用于直线运动，也适用于曲线运动。5 应用动能定理解题步骤：a 确定研究对象及其运动过程b 分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功c 确定研究对象在运动过程中初末状态，找出初、末动能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 33 页d 列方程、求解。对动能的认识：1. 动能是一个状态量， 它与物体的运动状态对应。 动能也是标量，它只有大小，没有方向，而且物体的动能总是大于等于零，不会出现负值。动能具有相对性， 它与参照物的选取有关。如：在行驶中汽车上的物体，对汽车上的乘客，物体动能为零；但对路边的行人，物体的动能不

12、为零。2. 外力对物体做功与物体动能的关系：外力对物体做正功， 物体的动能增加， 这一外力有助于物体的运动，是动力；外力对物体做负功，物体的动能减小，这一外力是阻碍物体的运动，是阻力，外力对物体做负功往往又称物体克服阻力做功。功是能量转化的量度， 外力对物体做了多少功； 就有多少动能与其他形式的能发生了转化。 所以外力对物体所做的功就等于物体动能的变化量，即2022121mvmvEWtk。这就是动能定理。3. 应用动能定理的注意点：（1）明确研究对象、研究过程，找出初、末状态的速度情况。（2）要对物体进行正确的受力分析（包括重力），明确各力做功的大小及正负情况。（3）若物体运动过程中包含几个不

13、同物理过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一整体过程，列出动能定理求解。4. 关于动能与动量的比较精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 33 页（1）动能与动量都是由质量和速度共同决定的物理量；（2）动能和动量都是用于描述物体机械运动的状态量；（3）动能是标量，动量是矢量；（4）动能决定了物体克服一定阻力能运动多远，动量则决定着物体克服一定阻力能运动多长时间；（5）动能是从能量观点出发描述机械运动的，动量是从机械运动本身出发描述机械运动状态的。例 3：总质量为 M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为 m ，中途脱钩

14、，司机发觉时，机车已行驶了L 距离，于是立即关闭油门撤去牵引力。 设运动的阻力与质量成正比， 比例系数为 k，机车的牵引力恒定， 当列车的两部分都停止时， 它们的距离是多少？四、重力势能1 定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。2 公式：mghEP h物体具参考面的竖直高度3 参考面： a 重力势能为零的平面称为参考面；b 选取：原则是任意选取，但通常以地面为参考面精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 33 页若参考面未定，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

15、参考面的选取无关。4 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，表示物体在参考面上。5 单位：焦耳（ J）6 重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径无关。7、重力做功与重力势能变化的关系pEW（1）物体的高度下降时，重力做正功，重力势能减少，重力势能减少的量等于重力所做的功；（2）物体的高度增加时，重力做负功，重力势能增加，重力势能增加的量等于物体克服重力所做的功。（3）重力势能变化只与重力做功有关，与其他力做功无关。（四）对重力势能的认识1. 重力势能是物体和地球这一系统共同所有，单独

16、一个物体谈不上具有势能。即：如果没有地球，物体谈不上有重力势能，平时说物体具有多少重力势能，是一种习惯上的简称。2. 重力势能是标量，它没有方向。但是重力势能有正、负。此处正、负不是表示方向，而仅表示比参考点的能量状态高还是低。势能大于零表示比参考点的能量状态高，势能小于零表示比参考点的能量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 33 页状态低。参考点的选择不同虽对势能值表述不同，但对物理过程没有影响，即势能是相对的，势能的变化是绝对的，势能的变化与参考点的选择无关。重力做功与重力势能：重力做正功，物体高度下降，重力势能降低；

17、重力做负功，物体高度上升，重力势能升高。可以证明，重力做功与路径无关，由物体所受的重力和物体初、末位置所在水平面的高度差决定，即：hmgEEPG。所以重力做的功等于重力势能增量的负值，即)(21mghmghEWPG例 4：如图 5 所示，半径为 r，质量不计的圆盘面与地面相垂直，圆心处有一个垂直于盘面的光滑水平固定轴O ，在盘的最右边缘，固定一个质量为 m的小球 A，在 O点正下方离 O点2r处，固定一个质量也为 m的小球 B，放开盘，让其自由转动，试计算：（1）当 A球转到最低点时，两球的重力势能之和少了多少？（2）A球转到最低点时的线速度是多少？（3）在转动过程中， 半径 OA向左偏离竖直

18、方向的最大角度是多少？Or2rA图 5 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 33 页五、机械能1 机械能包含动能和势能（重力势能和弹性势能）两部分，即PKEEE。2 机械能守恒定律 : 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，即21EE2211PKPKEEEEK = P 1 = 2。3 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；其它力不做功或其它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

19、系统内能量的交换，没有与外界的能量交换。4 运用机械能守恒定律解题步骤：a 确定研究对象及其运动过程b 分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功，判断机械能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 33 页是否守恒c 恰当选取参考面，确定研究对象在运动过程中初末状态的机械能d 列方程、求解。对机械能守恒条件的认识：如果没有摩擦力和介质阻力， 物体只发生动能和势能的相互转化时，机械能的总量保持不变，这就是机械能守恒定律。没有摩擦和介质阻力，这是守恒条件。具体的讲，如果一个物理过程只有重力做功，只是重力势能和动能之间发生相互转

20、化，没有与其他形式的能发生转化， 物体的动能和重力势能总和保持不变。 如果只有弹簧的弹力做功，在弹簧与物体系统中就只有弹性势能与动能之间发生相互转化，不与其他形式的能发生转化， 所以弹性势能和动能总和保持不变。分析一个物理过程是不是满足机械能守恒，关键是分析这一过程中有哪些力参与了做功， 这一力做功是什么形式的能转化成什么形式的能，如果只是动能和势能的相互转化， 而没有与其他形式的能发生转化，则机械能总和不变。如果没有力做功，不发生能的转化，机械能当然也不发生变化。例 5：如图 6 所示，一质量为1m的半圆形槽内壁光滑，放在光滑的水平面上，槽的左侧有一固定的木桩以阻止槽水平向左运动，槽的半径为

21、 R。今从槽左侧 A端的正上方 D处有一个质量为2m的小球，球恰好从 A点自由进入槽的内壁轨道。 为了使小球沿槽的内壁恰好运动到槽的右端 B点。试求 D至 A点的高度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 33 页Dm2hAm1ORB图 6 一 ：单选题1、讨论力 F在下列几种情况下做功的多少 （1）用水平推力 F推质量是 m的物体在光滑水平面上前进了s（2）用水平推力 F推质量为 2m的物体沿动摩擦因数为的水平面前进了 s（3）斜面倾角为，与斜面平行的推力F，推一个质量为 2m的物体沿光滑斜面向上推进了s A （3）做功最

22、多 B （2）做功最多C做功相等D不能确定2关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是 A滑动摩擦力总是做负功精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 33 页B滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C静摩擦力对物体一定做负功D静摩擦力对物体总是做正功3如图 1 所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成角的斜向下的推力 F 的作用下沿平面移动了距离s， 若物体的质量为m ，物体与地面之间的摩擦力大小为f ，则在此过程中 A摩擦力做的功为fs B力 F 做的功为 FscosC力 F做的功为 Fssin D重力做的功为 mgs 4质量为

23、 m的物体静止在倾角为的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s 时，如图 2 所示，物体 m相对斜面静止，则下列说法中不正确的是 A摩擦力对物体 m做功为零B合力对物体 m做功为零C摩擦力对物体 m做负功D弹力对物体 m做正功5起重机竖直吊起质量为m的重物，上升的加速度是，上升的高度是 h，则起重机对货物所做的功是。 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 33 页Amgh Bm h Cm （g） h D m （g- ）h 6将横截面积为 S的玻璃管弯成如图3 所示的连通器，放在水平桌面上，左、右管处在竖直状态，先关闭阀

24、门K，往左、右管中分别注在上述过程中，重力对液体做的功为。 上作用一个3N的水平拉力后， AB一起前进了 4m ，如图 4 所示在这个过程中B对 A做的功 A4 J B12 J C0 D-4J 8关于功率以下说法中正确的是 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 33 页A据 P=W/t 可知，机器做功越多，其功率就越大B据 P=Fv 可知，汽车牵引力一定与速度成反比C据 P=W/t 可知，只要知道时间t 内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D根据 P=Fv 可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动

25、速度成反比。9一质量为 m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0 开始，将一个大小为 F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻 F的功率是 10 在高处的同一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度 A从抛出到落地过程中，重力对它们做功相同B从抛出到落地过程中，重力对它们的平均功率相同C三个小球落地时，重力的瞬时功率相同D三个小球落地时的动量相同二：多选题1质量为 m的物块 A始终附着在楔形物块B的倾角为的斜面上，如图 5 所示，下列说法中正确的是 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 33 页A若 B向右匀速移动距离s，则

26、 B对 A做的功为零B若 B向上匀速移动距离s，则 B对 A做的功为 mgs C若 B向左以加速度 a 移动距离 s，则 B对 A做的功为 mas D若 B向下以加速度 a 移动距离 s，则 B对 A做的功为 m(ga)s 2把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为 m ，所受的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中 A重力所做的功为零 B重力所做的功为2mgh C空气阻力做的功为零D空气阻力做的功为 -2fh 3. 质量为 m的物体静止在光滑水平面上，从t=0 时刻开始受到水平力的作用。力的大小 F与时间 t 的关系如图所示，力的方向保持不变，则A0

27、3t时刻的瞬时功率为mtF0205B03t时刻的瞬时功率为mtF02015C在0t到03t这段时间内，水平力的平均功率为mtF423020D. 在0t到03t这段时间内，水平力的平均功率为mtF625020精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 33 页三：填空题1一木块质量 2kg，静止在光滑水平面上，一颗子弹质量10g,以 500m/s的速度射穿木块，穿出木块时的速度减为100m/s，木块得到的速度是 2m/s。在这过程中，子弹克服阻力做功_。2在恒定合力 F作用下，物体由静止开始运动，经过一段位移s 后，速度达到 v，做

28、功为 W 。在相同的恒定合力F作用下，物体的速度由零增至 nv，则 F做的功是原来的 _倍，通过的位移是原来的_倍，若要物体的速度由v 增至 nv，则需对它做的功是原来的_倍，在位移仍是s 的情况下，物体受力是原来的_倍。3如图 6 所示，物体质量 1kg，斜向上拉 F=10N ，物体和水平面间的滑动摩擦因数 =0.25，物体在 F 的作用下前进 10m 。则在这段时4质量为 m的汽车在倾角为的斜坡上匀速行驶，上坡时的速度坡时汽车发动机的功率也相同，则汽车的功率等于_。5起重机在 5s 内将 2t 的货物由静止开始匀加速提升10m高，若_kw 。精选学习资料 - - - - - - - - -

29、 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 33 页四：综合应用题1如图 7 所示，绷紧的传送带始终保持着大小为 v 4m/s 的速度水平匀速运动。 一质量 m=1kg的小物块无初速地放到皮带A处，物块与皮带间的滑动动摩擦因数=0.2，A、B之间距离 s=6m 。求物块从2如图 8 所示，物体由静止开始沿倾角为的光滑斜面下滑，m 、H已知，求：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 33 页（1）物体滑到底端过程中重力的功率。（2）物体滑到斜面底端时重力的功率。加速提升10m高，此起重机应具备的最小功率应是多少

30、？（g 取 10m/s2）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 33 页4. 一辆车重 5t ，额定功率为 80kW ，初速度为零，以加速度a=1m/s2直线加速，车受的阻力为车重的0.06 倍，g 取 10m/s2，求：分析车从静止开始匀加速至匀速过程中车的牵引力和发动机的功率如何变化。车作匀加速直线运动能维持多长时间。车作匀加速直线运动过程的平均功率。车加速 10s 末的瞬时功率。车速的最大值。答案精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 33 页例 1：

31、析与解：物体的受力情况如图2 所示，由于物体处于匀速运动状态，可由共点力的平衡条件得，cosmgFN，sinmgFf，且NF与 s 间的夹角为)90(，fF与 s 间的夹角为)180(，所以：090cosmgsWG22sin)90cos(cosmgssmgWNF22sin)180cos(sinsmgsmgWfFFfFNmgsMmF图 2 说明：若力和位移不在一条直线，求力对物体做功时，可将力正交分解，使其一个分力与位移在一条直线上， 另一个分力与位移垂直，也可以将位移按类似的方法正交分解。例 2：析与解：（1）汽车一开始就保持额定功率，牵引力随速度的增大而减小，汽车做加速度逐渐减小的变加速运动

32、，当加速度减小到零时速度最大。此时，mgFFf，mFvP所以smmgPvm/12（2）汽车以恒定加速度起动，先做初速为零的匀加速运动，功率随时间正比例增大，当增大到额定功率时，开始做变加速运动。设保持匀加速运动的时间为t，匀加速运动能达到的最大速度为1v，则：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 33 页11FvPmamgFatv，所以sFaPt16例 3：析与解：设牵引力为 F，脱钩前列车的速度为v，脱钩后两部分的位移分别为1s、2s。对列车脱钩到静止的全过程， 由动能定理：2)(0)(21vmMgsmMkFL，对末节车厢

33、，脱钩后运动的全过程，由动能定理：2022mvkmgs， 由脱钩前列车匀速运动得：0kMgF，解得：LmMMsss21。本题也可用补偿法进行分析。若末节车厢脱钩时司机关闭油门，则两部分运动情况完全相同，停止时它们的距离为0，脱钩后牵引力做了FL的功，才使两部分拉开距离，这部分功补偿机车多行驶距离中克服阻力所做的功。sgmMkkMgL)(，所以LmMMs。点评：本题还可以用运动学知识与牛顿第二定律求解，但较繁杂，显然，用补偿法求解则简单快捷， 所以平时做题要注意进行解题方法总结。例 4：析与解：（1）重力势能之和减少了：22mgrrmgmgr（2）22)2(21212vmmvmgr，52grv（

34、3）)sin2()cos1 (2rrmgmgrrmgmgr，即sincos243精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 33 页解得：37点评：两球速度不同，搞清速度关系是本题解题的关键。例 5：析与解：此题若用常规法解答，复杂耗时且易出错。若构建能流图，利用整个过程机械能守恒，系统水平方向动量守恒，则易解此题，小球从 D点落到 O点再运动到 B点，其能流图如下：依题意有：2212)(21共vmmghm222221)(vmRhgm共vmmvm)(1222联立、得：)(22112RhgmmmmgRm解之得：Rmmh12点评：掌握

35、好机械能守恒的条件， 利用能量流动图直观地分析物理过程是解答此题的关键。一、单选题CBCAC CADAA 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 33 页1.水平推力 F推质量是 m的物体在光滑水平面上前进了sW1=Fs 用水平推力 F推质量为 2m的物体沿动摩擦因数为的水平面前进了 sW2=Fs 斜面倾角为，与斜面平行的推力F，推一个质量为2m的物体沿斜面向上推进了 sW3=Fs 2. A、B、将小物块轻轻放在匀速运动的传送带上，小物块相对于传送带运动，滑动摩擦力充当动力，传送带对小物块的摩擦力做正功，故 A错误， B正确；

36、C、D、静摩擦力作用的物体间无相对滑动，但不代表没发生位移，所以可以做正功、 负功或不做功， 例如粮仓运送粮食的传送带对粮食施加一静摩擦力，该力对粮食做正功，随转盘一起转动的物体，摩擦力提供向心力，不做功，故C错误，D错误；3.A、物体与地面之间的摩擦力大小为f ，物体的位移的大小为s，由功的公式可得 W=-fs，所以 A错误B、力 F与竖直方向成角，所以在水平方向的分力为Fsin ，所以F做的功为 Fs?sin ，所以 B错误C、由 B的分析可知 C正确D、重力在竖直方向上，物体在竖直方向的位移是零，所以重力的功为零，所以 D错误4. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归

37、纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 33 页分析物体的受力情况：重力mg 、弹力 N和摩擦力 f ，作出力图如图A、由图看出，弹力N与位移 s 的夹角小于 90，则弹力对物体m做正功故 A正确B、物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零故 B正确C、摩擦力 f 与位移的夹角为钝角， 所以摩擦力对物体m做功不为零，做负功故 C错误D、物体在水平方向移动，在重力方向上没有位移，所以重力对物体m做功为零故 D正确5. 对货物进行受力分析，货物受重力和起重机对货物拉力F根据牛顿第二定律得：F合=F-mg=ma F=m （a+g）上升 h 高度，起重机对货物拉力做功w=Fh=m （

38、a+g）h 6. 两个截面积都是 S的铁桶，底部放在同一水平面上， 左边内装的高度为 h1、密度为的液体，现把连接两筒的阀门打开，使两筒中液体高度相等，此时液体的高度为h，所以有： h=h1+h2/2，因此从左边移到右边的液体体积为为：V=(h2-h1)S/2, 所以这个过程液体的重精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 33 页力势能变化量等于左边上部分的液体移到右则里的重力势能变化即： mgh =(h1-h2)2g s/4 ；7. 先对整体根据牛顿第二定律得：a=F/(m1+m2)=3/3=1m/s2 对 A，根据牛顿第二

39、定律得；F=mAa=1 1=1N,则 W=Fs=1 4=4J 8.A、据P=W/t可知，相同时间内，机器做功越多，其功率就越大，故 A错误；B、据 P=Fv 可知，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，故B错误；C、据P=W/t 可知，知道时间 t 内机器所做的功，就可以求得这段时间内做功的平均功率，故C错误；D、根据 P=Fv 可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比，故 D正确；9. 试题分析：由牛顿第二定律可知物体的加速度大小为F/m，在 t1时刻瞬时速度为 Ft1/m, 由 P=Fv可知功率为 F2t1/m，故选 A 10. A 、根据动能定理得， mgh=1/2mv2-1

40、/2mv02 ，重力做功相等，则落地时的速度大小相等，根据P=mgvcos ，知落地时竖直上抛和竖直下抛运动的重力功率相等，但是与平抛运动的重力功率不等故A正确， C错误B、三个物体落地的时间不等，根据P=W/t 知，重力做功的平均功率不等故 B错误D、三个小球落地时的速度大小相等，方向不同，则动量不同故D错误二、多选题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 33 页 ABC AD BD 1. A若 B向右匀速运动， A也是匀速运动，受力平衡，斜面对物块的力等于其重力，方向竖直向上，运动方向（位移矢量）始终与斜面作用力垂直，所

41、以不做功，故A正确；BA和 B一起竖直向上匀速运动，物块受力平衡，B对 A的力大小等于物块的重力 mg ，方向竖直向上，位移方向也向上，所以W=mgs ，故B正确；CA和 B一起向左以加速度a 移动距离 s，A所受的合力做的功等于mas ，A受到重力和 B对物块的力，所以，重力做的功加上B对 A做的功之和等于 mas ，又因为重力做功为零，所以斜面对物块做的功等于 mas ，故 C正确；DA和 B一起竖直向下以加速度a 移动距离 s，A所受的合力做的功等于 mas ，A受到重力和 B对物块的力，重力做的功加上B对 A做的功之和等于 mas ，又因为重力做功为mgs ，所以 B对 A做的功等于m

42、as-mgs ，故 D错误2. 物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零故A正确， B错误在上升的过程中，空气阻力做功为 -fh ，在下降的过程中，空气阻力做功为-fh ，则整个过程中空气阻力做功为 -2-fh 故 C错误-fh ，D正确3. 解析：AB选项 0 到03t时刻物体的速度为mtF005，所以03t的瞬时功率为mtF02015A错 B对。CD选项 0 到03t时刻 F对物体做的功为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 33 页mtF2252020，所以03t内平均功率为mtF6

43、25020C错 D对。三、填空题1. 1200J 对子弹，由动能定理得：-W= mgh=1/2mv2-1/2mv02,代入数据解得： W=1200J ；2. 做功等于能量的增加 , 也就是等于动能 . 所以 W=1/2mv2如果速度由 0 增至 nv, 那么 W 1/2m（nv）2 所以 W 是 W的 n2 倍. 若要物体的速度由 v 增至 nv 那么做的功等于 W -W=(n2-1)1/2mv2 所以是 n2-1 倍. 因为 W FS.如果要 S不变, 那么就是要 F变成原来的n2-1 了. 3. 由恒力做功的公式得： W=FLcos37 =10100.8=80J；4. 上坡时速度 v1，由

44、于上坡过程为匀速运动所以发动机牵引力F1满足： F1=mgsin+f P=F1v1=（mgsin+f）v1，下坡速度 v2，由于下坡过程为匀速运动所以发动机牵引力F2满足：F2+mgsin=f F2=f-mgsin P=F2v2=（f-mgsin ）v2，由解得：P=2mgv1v2sin sin /v2-v1F5. 对货物进行受力分析，货物受重力和起重机对货物拉力F根据牛顿第二定律得： F合=F-ma=ma 即 F=m(a+g)上升 h 高度，起重机对货物拉力做功根据运动学规律可得： a=2s/t2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3

45、0 页，共 33 页起重机的功率 P=W/t ，联立可得 20 86.4 三、计算题1. 小物块开始做匀加速直线运动过程：加速度为：a=F/m=umg/m=ug.物块速度达到与传送带相同时，通过的位移为：x=v2/2a=42/2 2m=4ms=6m 说明此时物块还没有到达B点，此后物块做匀速直线运动， 不受摩擦力由动能定理得，摩擦力对物块所做的功为： Wf=1/2mv2=1/2142J=8J 2. （1）小球下滑过程中，根据动能定理得：mgH=1/2mv2. 则到达 B底端时的速度为： v=2gH整个过程中的平均速度为： V1=V/2=1/2/( 根号 2Gh)所以重力在下滑中的平均功率为P1

46、=mav1 sin=mg.1/2(2GH). sin（2）物体滑到底端时的重力的瞬时功率为P=mg ?v?sin =mg(2GH). sin 3. 物体在竖直方向上做匀加速直线运动h1/2at2, 解得：a=210/25=0.8 m/s2 根据牛顿第二定律得： F-mg=ma. 解得：F=ma+mg=2.0 103 （10+0.8）=21600N货物在 5 秒末的瞬时速度 v=at=50.8=4m/s5 秒末拉力的瞬时功率为 P=Fv=21600 4=86400W 4. 设车受的阻力为 f ，则 f kmg 0.065000103N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总

47、结 - - - - - - -第 31 页，共 33 页(1) 车从静止以 a1m/做匀加速运动，其牵引力为常量由fma 得ma f 5000138N v，v 增加，不变匀加速过程中增大(会一直增大吗？ ) 当(为额定功率 )之后，功率不变， a0，v 继续增大由 PFv，可知牵引力 F减小，导致 a 减小，车做变加速运动，当牵引力减小到 f 时，a0，速度达到，此后车做匀速直线运动，车以额定功率运动 (功率不变 ) (2) 在匀加速运动中，牵引力不变，v 增大，功率增大，当时匀加速运动停止由v 得：v(v 为匀加速运动结束时的瞬时速度) 由初速度为零的匀加速运动va得：t1=v/a 10s

48、(3) 在匀加速过程中发动机平均功率：匀加速运动时间为10s155m/s (匀变速直线运动某段时间中点的瞬时速度就是该段时间的平均速度) 即854W 40kW (4) 车加速 10s 末的瞬时功率恰是匀加速运动结束时的功率，即为额定功率，80kW (5) 当牵引力等于阻力f ，且功率为额定功率，车有最大速度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 33 页由 PFv 得：26.7m/s （1）车作匀加速直线运动时 , 根据牛顿第二定律： F-f=ma(1) 又因为有： f=0.06mg (2) 当达到额定功率时有： P=FV(3

49、) 又因为有： V=at1(4) 联立（ 1） （2） （3） （4）式并代入 m=5000kg,P=80000W,a=1m/s2 解得：车作匀加速直线运动能维持的时间：t1=10s (2) 车作匀加速直线运动过程中达到的最大速度：V=at1=1*10m/s=10m/s 其位移： S=V2/2a=(102/2*1)m=50m 由（1） （2）式并代入数值得牵引力：F=8000N 车作匀加速直线运动过程的平均功率：P=W/t1=FS/t1=(8000*50/10)W=40kW (3) 车加速 10s 末的瞬时功率： P=FV=8000*10W=80kW (4) 当车匀速行驶时 , 由二力平衡：F=f=0.06mg=0.06*5000*10N=3000N 则车速的最大值： Vmax=P/F=(80000/3000)m/s=26.7m/s 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页，共 33 页