2022年高一物理机械能专题复习.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载高一物理期末总复习 - 机械能0 0 90 0 时,力对物体做 _功一功： W=FScos =90 0 时,力对物体 _功90 0 180 0 时,力对物体做 _功（物体 _这个力做正功）（1）W=FScos （运算恒力的功）求功的三种方法：（2）W=P t （ P 为平均功率 ,此式主要用于求在一个功率不变力所做的功）1 2 1 2（3）用动能定理求功 W= Ek = Ek2 一 Ek1 = mV 2 mV 12 2例：质量为 m 的物体静止在斜面上,如图如斜面体匀速向左前进位移 S,试分析物体受到的作用力的做功情形二、功率

2、1、功率1物理意义：功率是描述力对物体_的物理量； 2定义：功 W 跟完成这些功所用的时间 t 的比值叫做功率；3公式：假如用 W 表示功, t 表示完成这些功所用的时间, P 表示功率,就有_ 公式变形后给我们供应了一种求功的方法：W _；4单位： _； 1W1J/s1kg m 2/s 3 常用单位：千瓦 kW 1kW 1000 W 5功率是 _量填标量或矢量 功有正、负,但在运算功率时,功只取肯定值；s6功率的另一表达式,依据 WFscos 和 vt,可得 P=_; 例：物体 m 从倾角为 的固定的光滑斜面由静止开头下滑,斜面高为 h,当物体滑至斜面底端,重力做功的瞬时功率为 2、对公式

3、PFv 的争论当功率 P 肯定时, F 与 v 成_比,即做功的力越大,其速度就越 _；当交通工具的功率肯定时,要增大牵引力,就要 度来得到较大的牵引力；_速度；所以汽车上坡时,司机用换档的方法减小速当速度 v 肯定时, P 与 F 成_比,即做功的力越大,它的功率就越 _；汽车从平路到上坡时,如要保持速率不变,必需加大油门,增大发动机功率来得到较大的牵引力；当力 F 肯定时,功率P 与速度 v 成_比,即速度越大,功率越_；起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升,输出的功率不等,速度越大,起重机输出的功率越大；3、额定功率和实际功率 1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

4、牌上的标称值；2实际功率：指机器工作中实际输出的功率；F1FNF 4、交通工具的两种起动过程G 汽车、轮船等交通工具在起动过程中,有两种典型的起动过程；以恒定的功率起动汽车在水平方向受到两个力的作用：牵引力 F 和摩擦力 F1,汽车起动后先做变加速运动,最终做匀速直线运动,变化情形如下：V mV t P 恒定 V 较小时, FF1v F PFv a FF1/m a0 时 vmax a 的变加速直线运动匀速直线运动汽车以恒定功率起动时的速度图象如右图以恒定的加速度起动O 以恒定加速度起动后的汽车先做一段匀变速运动,当汽车的功率达到额定功率以后,加速度减小,汽车V V m名师归纳总结 V m第 1

5、 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载将做变加速运动,速度连续增大,速度达到最大值后将做匀速直线运动,变化情形如下：a 恒定 F 恒定 v P PP额maF1v max F a a0 时 vmax匀加速直线运动变加速直线运动匀速直线运动以恒定加速度起动的速度图象如右图例一辆机车的质量为 750T,沿平直轨道由静止开头运动它以额定功率在 5 分钟内驶过 2.5km,并达到10ms 的最大速度 求：1机车发动机的额定功率 P 和机车与轨道间的摩擦因数 分别是多少 .2当机车速度为 5ms 时的加速度多大 g 取 10m s2

6、例：质量为 4t 的汽车,在水平路面上以 v1=10m/s 的速度匀速行驶,如功率保持不变,匀速开上一斜坡,坡度为每沿斜坡前进 100m 高度上升 15m,就汽车速度应改为 v 2=5m/s,如汽车在斜坡上行驶时所受的摩擦阻力是水平路面所受摩擦力的 0.8 倍,求汽车的功率； （ g=10m/s 2）三机械能：1、动能： EK=1 mV 222、重力势能： EP=mgh （h 为从物体到零势能参考平面的高度）3、弹性势能：与弹性形变有关4、机械能：E=E K+EP 四动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化（增量）；1 2 1 2公式：W合= Ek = E k2 一 Ek1 = mV

7、2 mV 12 2例：一列火车由机车牵引沿水平轨道行使,经过时间 t,其速度由 0 增大到 v；已知列车总质量为 M ,机车功率 P 保持不变,列车所受阻力 f 为恒力；求：这段时间内列车通过的路程；例如下列图,小滑块从斜面顶点 A 由静止滑至水平部分 C 点而停止已知斜面高为 h,滑块运动的整个水平距离为 s求小滑块与接触面间的动摩擦因数 设滑块与各部分的动摩擦因数相同 五机械能守恒定律：机械能 = 动能 +重力势能 +弹性势能名师归纳总结 条件：只有重力（或弹力）做功. A 点,物体第 2 页,共 7 页公式： _、_ 、mgh1+1 2mV 12mgh 21mV 222或者Ep减 = E

8、k增或者Ep 增 = Ek 减例；一物体从某一高度自由落下,落在直立于地面上的轻弹簧上,如图；在- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载开头与弹簧接触,到 B 点时,物体的速度为零,然后被弹回；就以下说法中错误选项：A 、物体从 A 点下降到 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 下降到 B 以及由 B 上升到 A 的过程中,动能都是先增大,后减小；D、物体在 B 点时,所受合力为零；六重力做功与重力势能变化的关系：（1） 重力做功与路径 _,只与初、末位置的竖直 _有关；（2） 重

9、力做正功,重力势能 _,重力做多少正功,重力势能 _ 重力做负功,重力势能 _,克服重力做多少功,重力势能 _ 例： .物体在运动过程中,克服重力做功为 50 JA.重力做功为 50 JB.物体的重力势能肯定增加 50 JC.物体的动能肯定削减 50 JD.重力做了 50 J 的负功七、功能关系：做功的过程就是能的转化的过程,做了多少功,就有某种形式的能转化成等量的其它形式的能,即功是能的转化的量度功不是能,也不是能量大小的量度；重力做功是重力势能变化的量度；合力做功是动能变化的量度；假如只有重力做功,削减的重力势能等量地转化为动能,机械能是守恒的；在实际问题中,经常遇到除重力做功以外,仍有牵

10、引力、阻力等其它外力做功的情形；这时,物体的机械能就发生变化；假如重力以外的力做功的代数和是正的机械能增加；重力以外的力做功的代数和是负的,机械能削减；重力以外的力做功是机械能变化的量度,即：重力以外的其余力做功等于机械能的转变；例一物体下沿斜面对下运动,在一段过程中,牵引力做功8kJ,重力做功10kJ,物体克服摩擦力做功12kJ；就：重力势能 _kJ,动能 _kJ,机械能 _kJ ；八、解题方法：1 应用动能定理的解题思路：（1）确定争论对象及争论过程；（3）依据动能定理列方程求解；2 应用机械能守恒定律的解题思路：（2）进行受力分析,确认每个力是否作功,做多少功；（1）确定争论对象； （

11、2）进行受力分析,确认是否满意守恒的条件；（3）选择零势能参考面（点）,确定初、末状态的动能和势能；（4）依据机械能守恒定律列方程求解；九、试验：验证机械能守恒定律 1、试验目的：验证机械能守恒定律 2、试验原理：通过试验,求出做自由落体运动物体的重力势能的削减量和相应过程动能的增加量,如二者相 等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律；3、试验器材：打点计时器、电源、纸带、复写纸片、重物、刻度尺、带有铁夹台、导线两根 4、试验步骤：将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器；用手握着纸带,让重物静止地靠近打点计时器,然后接通电源,松开纸带,让重物自由落下,纸带上打下一系列小点；从几条打下点的

12、纸带中选择第一、二点间距离接近2mm且点迹清晰的低带进行测量,测出一系列各计数点到第一个点的距离d1、d2,据公式v ndn1dn1,运算物体在打下点1、2 时的即时速度v1、v2 ,2 T运算相应的动能的增加值；用刻度尺测量纸带从点O到点 1、2 之间的距离h1、h2 ,运算出相应削减的重力势能；试验的留意事项：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载5、试验的留意事项：打点计时器安装时,必需使纸带两限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力；试验时,需保持提纸带的手不动,待接通电源,让打点计时器工作正常后才

13、松开纸带让重锤下落,以保证第一个点是一个清晰的点；选用纸带时应尽量选择第一、二点间接近 2mm的纸带；测量下落高度时,者必需从起始点算起,不能搞错,为了减小测量h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起台点远一些,纸带也不易过长,有效长度可在 60cm-800cm 之内；因不需要知道动能和势能的详细数值,所以不需要测量重物的质量；一、不定项选择（41040 分）1下面关于重力势能的说法中,正确选项（）A 的重力势能的数值肯定是物体B 的 2 倍A有 A、B 两物体, A 的高度是 B 的 2 倍,那么物体B从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛,从抛出到落地的过程中,物体重力势能的变化是

14、相同的C有一物体从楼顶落到地面,如受到空气阻力,物体重力势能的减小量小于自由下落时重力势能的减小量D重力做功时,不仅与物体运动的高度差有关,仍与物体运动的路径有关2一人用力踢质量为 1kg 的皮球,使球由静止以 10m/s 的速度飞出, 假定人踢球瞬时对球的平均作用力是 200N,球在水平方向运动了 20m 后停下来,那么人对球作的功为A50J B200J C400J D500J 6质量为 m 的物体,在距地面为 h 的高处,以 g/3 的恒定加速度竖直向上减速运动,就在上升 h 的过程中正确的是：A物体的重力势能增加 mgh/3 B物体的动能削减 mgh/3 C物体机械能增加 2mgh/3

15、D以地面为零势能面,物体上升了 h 高处,重力势能为 mgh 7如下列图的两个单摆,摆球质量相等,悬线甲短,乙长,悬点 O1、O2等高,将悬线拉至水平然后释放,以悬点所在平面为参考平面,O1 O2 就 两 球 经过最低点时A甲球的动能小于乙球的动能B甲球的机械能等于乙球的机械能甲O 乙B 就 在C甲球的机械能小于乙球的机械能D甲球悬线的张力等于乙球悬线的张力（绳开头时拉直）A 8如下列图,把AB 小球由图中位置同时由静止释放,两小球向下运动的过程中A绳 OA 对 A 球做正功B绳 AB 对 B 球做负功C绳 AB 对 A 球做负功 A 球机械能不守恒D绳 AB 对 B 球做正功, A、B 系统

16、机械能守恒9足够长的传送带以v 匀速传动, 一质量为 m 的小物块 A 由静止轻放于传送带上,如小Am 物体与传送带之间的动摩擦因数为,如下列图,当物体与传送带相对静止时,转化为内能的能量为Am v2B2m v2C1 m v42D1 m 2v2A 靠紧竖直墙；用10如下列图,质量分别为m 和 2m 的 A、B 两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案欢迎下载E；这时突然撤去F,关于 A、水平力 F 将 B 向左压, 使弹簧被压缩肯定长度,静止后弹簧储存的弹性势能为B 和弹簧

17、组成的系统,以下说法中正确选项A撤去 F 后,系统动量守恒,机械能守恒B撤去 F 后, A 离开竖直墙前,系统动量不守恒,机械能守恒C撤去 F 后, A 离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为 E D撤去 F 后, A 离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为 E/3 A B F 1、质量为 m 的物体,在水平拉力 F 的作用下,在粗糙的水平面上运动,就以下说法中正确选项：（）A 、如物体做加速直线运动,就 F 肯定对物体做正功；B、如物体做减速直线运动,就 F 肯定对物体做负功；C、如物体做减速直线运动,就 F 肯定对物体做正功；D、如物体做匀速直线运动,就 F 肯定对物体做正功；2、汽车从静止开

18、头保持加速度 a 做匀加速运动的最长时间为 t,此后汽车的运动情形是（）A 、加速度为 0,速度恒定B、加速度慢慢减小直到 0,速度也慢慢增大直到最大值后保持匀速C、加速度慢慢减小直到 0,速度也慢慢减小到 0 D、加速度慢慢增大到某一值后不变,速度也慢慢增大直到最终匀速；3、两个相互垂直的力 F1和 F2作用在同一物体上,使物体通过一段位移过程中,力 F1 对物体做功 4J,力 F2对物体做功 3J,就力 F1 和 F2 的合力对物体做的功为（）A 、7J B、 1J C、5J D、3、5J 4、汽车由静止开头做匀加速直线运动,速度达到 V 的过程中的平均速度为 V 1,如汽车由静止开头满功

19、率行驶,速度达到 V 的过程中的平均速度为 V 2,就 （）A 、 V 1V 2 B、 V1V 2 C、V 1=V 2 D、无法判定12、以下关于物体机械能守恒的说法中,正确选项（）A做匀速运动的物体,其机械能肯定守恒B做匀加速运动的物体,其机械能肯定不守恒C做匀速圆周运动的物体,其机械能肯定守恒D除重力做功外,其他力做功之和为零,物体的机械能肯定守恒13、在“ 验证机械能守恒定律” 的试验中,以下说法错误选项（）A 试验时,应先接通电源,再松开纸带使重锤自由下落B应选用点迹清晰且第一、二两点间的距离约为 2mm 的纸带进行测量C必需用天平称出重锤的质量,以便运算重锤的重力势能和动能D为了减小

20、误差,重锤质量应大一些14、质量为 m 的物体从静止开头以 2g 的加速度竖直向下运动 h 的过程中,如不计空气阻力,就以下说法中正确的是（）A物体重力势能削减 2mgh B物体的机械能保持不变C物体的动能增加 2mgh D物体的机械能增加 2mgh 15、某人将一静止在地面上的物体提到高空,此过程中重力做功 W 1,阻力做功 W 2,人对物体做功 W3,取地面重力势能为零,就（）A物体的重力势能为-W 1 B物体的动能为 W 3-W 2-W 1C物体的动能为 W 3+W 2+W 1 D物体的总机械能为 W 316、一条长为 L ,质量为 M 的匀质软绳,盘放在水平桌面上,在缓慢提起全绳的过程

21、中,设提拉前一半所做的功为 W 1,提拉后一半所做的功为 W 2,就 W 1：W2 等于（）A 1：1 B1： 2 C 1：3 D1： 4 二试验题（18 分）11用如下列图的试验装置验证机械能守恒定律；试验所用的电源为同学电源,输出电压为 6V 的沟通电和直流电两种；重锤从高处由静止开头下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带的点痕进行测量,即名师归纳总结 打点第 5 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载可验证机械能守恒定律；（1）（6 分）下面列举了该试验的几个操作步骤：A 依据图示的装置安装器件；B将打点计时器接

22、到电源的“ 直流输出 ” 上；C用天平测出重锤的质量；D释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带；E测量纸带上某些点间的距离；F依据测量的结果运算重锤下落过程中削减的重力势能是否 等于增加的动能；其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,将其选项对应的 字母填在下面的空行内,并说明其缘由；答：（写在答题卷上）（2）（4 分）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a 的数值；如下列图,依据打出的纸带,选取纸带O A B C D Es0 s1 s2 上的连续的五个点 A、B、C、D、E,测出 A 距起始点 O 的距离为 s0,点 AC 间的距离为 s1,点 CE 间的距离为 s2,使用沟通电的

23、频率为 f,依据这些条件运算重锤下落的加速度 a_ 三运算题（共 42 分）12一辆质量为 510 3kg 的汽车,额定功率为 60kW,现让汽车保持 60kW 的功率的水平路面上从静止开头运动,运动中汽车所受阻力恒为车重的 0.1 倍,求：（ 1）启动后 0.5s 内牵引力做的功；（ 2）汽车的加速度为 1m/s 2 时汽车的速度；（ 3）汽车的加速度为 10m/s 时汽车的加速度；（ 4）汽车行驶能达到的最大速度（g = 10m/s2）14质量为 m=1kg 的物块从一光滑的斜面顶端 A 点以初速度 v 0 2 m s下滑至底端 B 点后, 颠簸了一下, 接着沿水平粗糙地面匀减速滑行了x=

24、8m 位移后停止在 2）试求：C 点；已知斜面的高度为擦因数为0.1；（ g = 10m/s（1）物块刚滑到斜面底端时（颠簸之前）的动能；（2）物块在 B 点由于颠簸而缺失的机械能 E ；h=3m,物块与水平地面间的动摩0vAh名师归纳总结 CxB第 6 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载11如图,光滑圆弧的半径为 80cm,有一质量为 1.0kg 的物体自 A 点从静止开头下滑到 B 点,然后又沿水平面前进 4m,到达 C 点停止,求： （1）物体到达 B 点时的速度； （2）物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功；（3）物体与水平面间的动摩擦因数；（ g 取 10m/s 2）A O C B 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页