2022年高考物理复习精品学案案―――动能定理和机械能守恒定律.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2022 高考物理复习精品学案案【命题趋向】动能定理和机械能守恒定律大纲 对本部分考点均为类要求,即对所列学问要懂得其准确含义及与其他学问的联系,能够进行表达和说明,并能在实际问题的分析、综合、推理和判定等过程中运用；功能关系始终都是高考的“ 重中之重 ” ,是高考的热点和难点,涉及这部分内容的考题不但题型全、重量重,而且仍常常有高考压轴题；考查最多的是动能定理和机械能守恒定律；易与本部分学问发生联系的学问有：牛顿运动定律、 圆周运动、 带电粒子在电场和磁场中的运动等,一般过程复杂、难度大、才能要求高；本考点的学问仍常考查考生

2、将物理问题经过分析、 推理转化为数学问题,然后运用数学学问解决物理问题的才能；所以复习时要重视对基本概念、规律的懂得把握,加强建立物理模型、运用数学学问解决物理问题的才能；【考点透视】一、 懂得功的概念1功是力的空间积存效应；它和位移相对应；运算功的方法有两种：依据定义求功； 即：W=Fscos ； 在高中阶段, 这种方法只适用于恒力做功；当02时 F 做正功,当2时 F 不做功,当2时 F 做负功；这种方法也可以说成是：功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积；用动能定理W= E k 或功能关系求功；当F 为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功；这种方法的依据是：做功的过程就是能量转化的过程

3、,功是能的转化的量度；假如知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值；2会判定正功、负功或不做功；判定方法有：1用力和位移的夹角 判定 ;2用力和速度的夹角 判肯定 ;3用动能变化判定. 3明白常见力做功的特点: 重力（或电场力）做功和路径无关,只与物体始末位置的高度差h（或电势差）有关：W=mgh（或 W=qU ）,当末位置低于初位置时,W0,即重力做正功；反之就重力做负功；滑动摩擦力做功与路径有关；当某物体在一固定平面上运动时,滑动摩擦力做功的肯定值等于摩擦力与路程的乘积；在弹性范畴内,弹簧做功与始末状态弹簧的形变量有关系；二、深刻懂得功率的概念1功率的物理意义：功

4、率是描述做功快慢的物理量；名师归纳总结 2功率的定义式：PW,所求出的功率是时间t 内的平均功率；第 1 页,共 15 页t3功率的运算式：P=Fvcos ,其中 是力与速度间的夹角；该公式有两种用法：求- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 某一时刻的瞬时功率；学习必备欢迎下载v 取瞬时值, 对应的 P 为 F 在该时刻这时 F 是该时刻的作用力大小,的瞬时功率；当v 为某段位移（时间）内的平均速度时,就要求这段位移（时间）内F必需为恒力,对应的P 为 F 在该段时间内的平均功率；4重力的功率可表示为 分速度之积；PG=mgV y,即重力的瞬时功率等于重力

5、和物体在该时刻的竖直三、深刻懂得动能的概念,把握动能定理；1动能Ek1 mV 22是物体运动的状态量,而动能的变化 EK是与物理过程有关的过程量；2动能定理的表述 合外力做的功等于物体动能的变化；（这里的合外力指物体受到的全部外力的合力,包括重力）；表达式为W= EK. 动能定理建立起过程量（功）和状态量（动能）间的联系；这样,无论求合外力做的功仍是求物体动能的变化,就都有了两个可供挑选的途径；功和动能都是标量,动能定理表达式是一个标量式,不能在某一个方向上应用动能定理；四、把握机械能守恒定律；1.机械能守恒定律的两种表述 在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总

6、量 保持不变；假如没有摩擦和介质阻力, 物体只发生动能和重力势能的相互转化时,机械能的总量保持不变；2.对机械能守恒定律的懂得：机械能守恒定律的讨论对象肯定是系统,至少包括地球在内；通常我们说“小球的机 械能守恒 ”其实肯定也就包括地球在内,由于重力势能就是小球和地球所共有的；另外小球 的动能中所用的 v,也是相对于地面的速度；当讨论对象（除地球以外）只有一个物体时,往往依据是否“ 只有重力做功 ”来判定机 械能是否守恒；当讨论对象（除地球以外）由多个物体组成时,往往依据是否“ 没有摩擦和 介质阻力 ”来判定机械能是否守恒；“只有重力做功 ” 不等于 “ 只受重力作用 ” ；在该过程中,物体可

7、以受其它力的作用,只 要这些力不做功或除重力之外的力做功的代数和为零；2.机械能守恒定律的各种表达形式名师归纳总结 mgh1mv20mgh11m v2,即Ep增EkEpEk；第 2 页,共 15 页220；EE减EPE k；EE2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载用时,需要规定重力势能的参考平面；用时就不必规定重力势能的参考平面,因为重力势能的转变量与参考平面的选取没有关系；特殊是用 能和削减的机械能都写出来,方程自然就列出来了；五、深刻懂得功能关系,把握能量守恒定律； E增= E减,只要把增加的机械1做功的过程是能量转化的过程,功是

8、能的转化的量度；能量守恒和转化定律是自然界最基本的规律之一；而在不同形式的能量发生相互转化的 过程中,功扮演着重要的角色；本章的主要定理、定律都可由这个基本原理动身而得到；需要强调的是：功是一个过程量,它和一段位移（一段时间）相对应；而能是一个状态量,它与一个时刻相对应；两者的单位是相同的（都是 说“ 功变成了能 ”；J）,但不能说功就是能,也不能2复习本章时的一个重要课题是要讨论功和能的关系,特殊是功和机械能的关系；突 出： “功是能量转化的量度” 这一基本概念；物体动能的增量由外力做的总功来量度：物体重力势能的增量由重力做的功来量度：W 外= Ek,这就是动能定理；W G= - EP,这就

9、是势能定理；同理：电场力做功量度电势能的变化,即W电= - EP；W其= E 机,（ W其表示除重物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度：力以外的其它力做的功）,这就是机械能定理；当 W 其=0 时,说明只有重力做功,所以系统的机械能守恒；一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功,用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能,也就是系统增加的内能；【例题解析】类型一：功和功率的运算Q=fd（d 为这两个物体间相对移动的路程）；例 1如下图甲所示, 质量为 m 的物块与倾角为的斜面体相对静止,当斜面体沿水平面向左匀速运动位移时,求物块所受重力、支持力、摩擦力做的功和合力做的功；解析 ：物块受重

10、力,如上图乙所示,物块随斜面体匀速运动,所受合力为零,所以,；物块位移为支持力的夹角为,支持力做功；静摩擦力的夹角为做的功 . 合力是各个力做功的代数和名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载方法技巧 ：（ 1）依据功的定义运算功时肯定要明确力的大小、位移的大小和力与位移间的夹角； 此题重力与位移夹角支持力做正功,摩擦力与位移夹角为摩擦力做负功；一个力是否做功,做正功仍是做负功要详细分析；（2）合力的功一般用各个力做功的代数和来求,由于功是标量,求代数和较简洁；如果先求合力再求功,就此题合力为零,合力功

11、也为零；变式训练 1：质量为 m=0.5kg 的物体从高处以水平的初速度 V0=5m/s 抛出,在运动 t=2s 内重力对物体做的功是多少？这 2s 内重力对物体做功的平均功率是多少？2s 末,重力对物体2做功的瞬时功率是多少？（g 取 10 m / s）类型二：机车启动问题例 2电动机通过一绳子吊起质量为 8 kg 的物体,绳的拉力不能超过 120 N,电动机的功率不能超过 1200 W ,要将此物体由静止起用最快的方式吊高 90 m（已知此物体在被吊高接近 90 m 时,已开头以最大速度匀速上升）所需时间为多少？解析： 此题可以用机车起动类问题的思路,即将物体吊高分为两个过程处理：第一过程

12、是以绳所能承担的最大拉力拉物体,使物体以最大加速度匀加速上升,第一个过程终止时,电动机刚达到最大功率 .其次个过程是电动机始终以最大功率拉物体,拉力逐步减小,当拉力等于重力时,物体开头匀速上升 . 在匀加速运动过程中加速度为a=Fmmmgt1=120810m/s 2=5 m/s2,末速度 Vt=P m1200=10 m/s 8Fm120上升的时间Vt10s=2 s,上上升度为h=Vt2102=10 m a2 a255在功率恒定的过程中,最终匀速运动的速率为名师归纳总结 Vm=P mP m1200=15 m/s 第 4 页,共 15 页Fmg810- - - - - - -精选学习资料 - -

13、- - - - - - - 学习必备 欢迎下载外力对物体做的总功 W=Pmt2-mgh2,动能变化量为Ek=1mV2 m-1mVt21mVm2-1mVt27.75 s. 而最大牵引力是由牵引物22由动能定理得Pmt2-mgh2=22代入数据后解得t2=5.75 s,所以 t=t1+t2=7.75 s 所需时间至少为点评：机车运动的最大加速度是由机车的最大牵引力打算的,的强度打算的；弄清了这一点,利用牛顿其次定律就很简洁求出机车运动的最大匀加速度；变式训练 2：汽车的质量为 m,发动机的额定功率为 P,汽车由静止开头沿平直大路匀加速启动,加速度为 a,假定汽车在运动中所受阻力为 f（恒定不变）,

14、求汽车能保持作匀加速运动的时间；类型三：动能定理的应用例 3如下列图, 质量为 m 的物体置于光滑水平面上,一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上,另一端在力F 作用下,以恒定速率v0 竖直向下运动,物体由静止开头运动到绳与v0水平方向夹角=45o 过程中,绳中拉力对物体做的功为A1 4mv02Bmv02C1 2mv02D2mv02F 2解析： 物体由静止开头运动,绳中拉力对物体做的功等于物体增加的动能； 物体运动到绳与水平方向夹角=45o时的速率设为v,有：vcos45o=v0,就：v=2 v0所以绳的拉力对物体做的功为W=1mv22 mv 02答案 ：B；题后反思： 此题涉及到运动的合成与分解

15、、功、动能定理等多方面学问；要求考生深刻懂得动能定理的含义,并能够应用矢量的分解法就运算瞬时速度；名师归纳总结 变式训练 3：质量为 m 的小球用长度为L 的轻绳系住, 在竖直平面内做圆周运动,运动过程第 5 页,共 15 页中小球受空气阻力作用已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg,经过半周小球恰好能通过最高点,就此过程中小球克服空气阻力做的功为（）AmgL/4 BmgL/3 CmgL/2 D mgL - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载类型四：机械能守恒定律的应用 例 4如下列图, 半径为 R 的光滑圆形轨道固定在竖直面内；小球

16、A、 B 质量分别为 m、 m（ 为待定系数）；A 球从左边与圆心等 高处由静止开头沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的 B 球相撞, 碰撞后 A、B 球能达到的最大高度均为 1 R,碰撞中无机械能缺失；重力 4 加速度为 g；试求：（1）待定系数；2 mv 1m gR,（2）第一次碰撞刚终止时小球A、B 各自的速度和B 球对轨道的压力；解析： （1）由机械能守恒定律得mgRmgRmgR故3 ；44（ 2 ） 设A 、 B 第 一 次 碰 撞 后 的 速 度 大 小 分 别 为1v 、v2, 就1241mv2mgR,故v1gR,向左；v2gR向右；2m2 v 2 ,由牛顿R2422设轨道对 B 球

17、的支持力为N ,B 球对轨道的压力为N ,Nmg第三定律知NN4 .5 mg,方向竖直向下；点评： 对物理问题进行规律推理得出正确结论和作出正确判定,并把推导过程正确地表达出来, 表达了对推理才能的考查,期望考生留意这方面的训练；特殊是第三问设问有肯定的开放性, 考生应先弄清题目中的情形和大事,规律对问题作解答,类似数学归纳思想；分析出前两次或三次碰撞后的特点再找变式训练 4：（ 08 江苏卷）如下列图,两光滑斜面的倾角分别为 30和 45,质量分别为 2和的两个滑块用不行伸长的轻绳通过滑轮连接 不计滑轮的质量和摩擦 ,分别置于两个斜面上并由静止释放；如交换两滑块位置,再由静止释放就在上述两种

18、情形中正确的有质量为 2的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B质量为的滑块均沿斜面对上运动C绳对质量为滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D系统在运动中机械能均守恒类型五：功能关系的应用名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载m 连接,且 m、例 5如下列图,一轻弹簧左端固定在长木板M 的左端,右端与小木块M 及 M 与地面间摩擦不计开头时,m 和 M 均静止,现同时对m、M 施加等大反向的水平恒力 F 1和 F2,设两物体开头运动以后的整个运动过程中,弹簧形变不超过其弹性限度；对于

19、m、M 和弹簧组成的系统A由于 F 1、F2等大反向,故系统机械能守恒B当弹簧弹力大小与 的动能最大F 1、F2大小相等时, m、M 各自C由于 F1、F2大小不变,所以 m、M 各自始终做匀加速运动D由于 F1、F2均能做正功,故系统的机械能始终增大解析： 由于 F1、F 2 对系统做功之和不为零,故系统机械能不守恒,A 错误；当弹簧弹力大小与 F1、F2 大小相等时,速度达到最大值,故各自的动能最大,B 正确；由于弹力是变化的, m、M 所受合力是变化的,不会做匀加速运动,C 错误；由于 F 1、F2 先对系统做正功,当两物块速度减为零时,弹簧的弹力大于F 1、F2,之后,两物块再加速相向

20、运动,F 1、F2 对系统做负功,系统机械能开头削减,D 错误；答案 ：B；题后反思： 此题涉及到弹簧,功、机械能守恒的条件、力和运动的关系等较多学问；题目情形比较复杂,全面考查考生懂得、分析、解决问题的才能；功能关系与弹簧相结合的考题在近年高考中显现得较多,复习中要加以重视；变式训练 5：一传送带装置示意图如图,其中传送带经过 AB 区域时是水平的,经过 BC 区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成,为画出）,经过 CD 区域时是倾斜的,AB 和 CD都与 BC 相切；现将大量的质量均为 m 的小货箱一个一个在 A 处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运输到 D 处,D 和 A 的高度差为

21、 h；稳固工作时传送带速度不变,CD 段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为 L；每个箱子在 A 处投放后, 在到达 B 之前已经相对于传送带静止,且以后也 D 不再滑动（忽视经 BC 段时的微小滑动）；已知在一段相A B C L 当长的时间 T 内,共运输小货箱的数目为 N；这装置由电 L 动机带动, 传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦；求电动机的平均输出功率 P；【专题训练与高考猜测】1运动员跳伞将经受加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这两个过名师归纳总结 程中,以下说法正确选项（）第 7 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - -

22、 - - - 学习必备 欢迎下载A阻力对系统始终做负功 C重力做功使系统的重力势能增加B系统受到的合外力始终向下 D任意相等的时间内重力做的功相等2如图,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的 O 点,另一端 系一小球给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动在此过程中（）O A 小球的机械能守恒B重力对小球不做功 C绳的张力对小球不做功 D在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的削减 3 如下列图,粗糙的斜面与光滑的水平面相连接,滑块沿水平面以速度v 运动设滑块运动到A 点的时刻为t=0,距 A 点的水平距（）离为 x,水平速度为v 由于0v不同,从 A 点到 B 点的几种

23、可能的运动图象如以下选项所示,其中表示摩擦力做功最大的是4如下列图一根不行伸长的轻绳两端各系一个小球a 和 b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上, 质量为 3m的 a球置于地面上, 质量为 m 的 b 球从水平位置静止释放 当a 球对地面压力刚好为零时,b 球摆过的角度为.以下结论正确选项（）A90B45Cb 球摇摆到最低点的过程中,重力对小球做功的功领先增大后减小Db 球摇摆到最低点的过程中,重力对小球做功的功率始终增大5一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0 时其速度为 1 m/s；从今刻开头滑块运动方向上再施加一水平面作用 F,力 F 和滑块的速度 v 随时间的变化规律分别如图 a

24、和图 b 所示；设在第 1 秒内、第 2 秒内、第 3 秒内力 F 对滑块做的功分别为 W 1、W 2、W 3,就以下关系正确选项名师归纳总结 A W 1W 2W 3（）第 8 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - BW 1W 2W 3学习必备欢迎下载CW 1W 3W 2D W 1W 2W 36 如图,一很长的、不行伸长的松软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球 a 和 ba 球质量为 m,静置于地面；b 球质量为 3m, 用手托住,高度为 h,此时轻绳刚好拉紧从静止开头释放 b 后, a 可能达到的最大高度为（）Ah B1.5h C2h

25、D2.5h 7物体做自由落体运动,Ek代表动能, Ep代表势能, h 代表下落的距离,以水平地面为零势能面；以下所示图像中,能正确反映各物理量之间关系的是（）8如下列图,质量 m=0.5kg 的小球从距地面高 H=5m 处自由下落,到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆槽半径 R=0.4m；小球到达槽最低点时速率为 10m/s,并连续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出 ,如此反复几次, 设摩擦力恒定不变,小球与槽壁相碰时机械能不缺失,求：（1）小球第一次离槽上升的高度h；g=10m/s2）；（2）小球最多能飞出槽外的次数（取9滑板运动是一项特别刺激的水上运动,讨论说明, 在进行滑板运动时,

26、水对滑板的作用力F x 垂直于板面, 大小为 kv2,其中 v 为滑板速率 （水可视为静止） .某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角=37 时（如下列图）,滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m ,入和滑板的总质量为108 kg,试求（重力加速度g取 10 m/s 2, sin 37 取35,忽视空气阻力）：（1）水平牵引力的大小；（2）滑板的速率；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - （3）水平牵引力的功率. 学习必备欢迎下载10如下列图, 竖直平面内的轨道ABCD 由水平轨道AB 与光滑的四分之

27、一圆弧轨道CD 组成,AB 恰与圆弧 CD 在 C 点相切,轨道固定在水平面上；一个质量为 m 的小物块（可视为质点）从轨道的 A 端以初动能 E 冲上水平轨道 AB,沿着轨道运动,由 DC 弧滑下后停在水平轨道 AB 的中点；已知水平轨道 AB 长为 L；求：（1）小物块与水平轨道的动摩擦因数；（2）为了保证小物块不从轨道的 D 端离开轨 道,圆弧轨道的半径 R 至少是多大？（ 3）如圆弧轨道的半径R 取第（ 2）问运算出的最小值,增大小物块的初动能,使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是 1.5R 处,试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上； 假如能, 将停在何处？假如不能,将以多大

28、速度离开水平轨道？11图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度为 k 的轻弹簧, 其下端固定,上端连接一质量为 m 的薄滑块, 圆筒内壁涂有一层新型智能材料 ER 流体, 它对滑块的阻力可调 .起初,滑块静止,ER 流体对其阻力为 0,弹簧的长度为 L,现有一质量也为 m 的物体从距地面 2L 处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动 .为保证滑块做匀减速运动, 且下移距离为 2mg 时速度减为 0,ER 流体对滑块的阻力须随滑块下移而k变；试求（忽视空气阻力）: 1下落物体与滑块碰撞过程中系统缺失的机械能；2滑块向下运动过程中加速度的大小；名师归纳总结 3滑块下移距离d 时 ER 流

29、体对滑块阻力的大小. 第 10 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载m 的小物块A 从坡道顶端由静止12如下列图,光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为滑下,进入水平面上的滑道时无机械能缺失,为使A 制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线 M 处的墙上,另一端恰位于滑道的末端 O 点；已知在 OM 段,物块 A 与水平面间的动摩擦因数均为 ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为 g,求：（1）物块速度滑到 O 点时的速度大小；（2）弹簧为最大压缩量 d 时的弹性势能（设弹簧处于原长时弹性势能为零）（3）如物块 A 能够被弹回到

30、坡道上,就它能够上升的最大高度是多少？参考答案变式训练1解： t=2s 内,物体在竖直方向下落的高度h1gt21102220m,22所以有W Gmgh0.5 1020J100W50W ；J ,平均功率Pt在 t=2s 末速度物体在竖直方向的分速度V ytgt20m/s,所以t=2s 末瞬时功率PmgVyt100W；2解：汽车运动过程中受牵引力F 和阻力 f 共同作用,由牛顿定律知汽车做匀加速运动,经过时间这时发动机的功率发动机的实际功率随时间的增加而增 大,当时, 经过的时间为, 这就是汽车能保持以加速度作匀加速度运动的最长时间,故3答案： C 解析：由牛顿运动定律得,小球经过最低点时 7mg

31、-mg=mv1 2/L,小球恰好能通过最高点的条件是重力供应向心力,即 mg=mv2 2/L,由动能定理得,mv1 2/2- mv2 2/2=2mgL-Wf,解 以上各式得, Wf= m gL/2,应选项 C 正确；4解析：考查受力分析、连接体整体法处理复杂问题的才能；每个滑块受到三个力：重力、绳子拉力、 斜面的支持力, 受力分析中应当是按性质分类的力,沿着斜面下滑力是分解出来的依据成效命名的力,A 错；对 B 选项,物体是上滑仍是下滑要看两个物体的重名师归纳总结 力沿着斜面对下的重量的大小关系,由于 2m 质量的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较第 11 页,共 15 页大,故质量为m 的滑块必

32、定沿着斜面对上运动,B 对；任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大反向,C 错；对系统除了重力之外,支持力对系统每个滑块不- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载故绳子拉做功, 绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向,且对滑块的位移必定大小相等,力作为系统的内力对系统做功总和必定为零,故只有重力做功的系统,机械能守恒,D对；答案： BD 5解：以地面为参考系（下同）,设传送带的运动速度为v0,在水平段运输的过程中,小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动,设这段路程为s,所用时间为 t,加速度为 a,就对小箱有s1 at 22v0at在这段

33、时间内, 传送带运动的路程为s0v0t由以上可得s 02s用 f 表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力,就传送带对小箱做功为Afx1 mv 0 22T 时间内,电动机输传送带克服小箱对它的摩擦力做功A 0fx0212 mv 02两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量Q1 mv 0 22可见,在小箱加速运动过程中,小箱获得的动能与发热量相等；出的功为：WP T此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热,即W1Nmv2NmghNQNL02已知相邻两小箱的距离为L ,所以v0 T联立,得PNmN2L2ghTT2专题训练与高考猜测1答案： A 2答案： C 解析：斜面粗糙,小球受到重力、支持力、摩擦力、

34、绳子拉力,由于除重力做功外,摩 擦力做负功,机械能削减,A 、B 错；绳子张力总是与运动方向垂直,故不做功,C 对；小球动能的变化等于合外力做功,即重力与摩擦力做功,D 错；3答案： D 解析：考查平抛运动的分解与牛顿运动定律；从 可知,滑块做平抛运动,摩擦力必定为零；A 选项的水平位移与时间的正比关系 B 选项先平抛后在水平地面运动,水平速度突然增大,摩擦力依旧为零；对 C 选项,水平速度不变,为平抛运动,摩擦力为零；对 D 选项水平速度与时间成正比,说明滑块在斜面上做匀加速直线运动,有摩擦力,故摩擦力做功最大的是D 图像所显示的情形,D 对；此题考查特别敏捷,但考查内容特别基础,抓住水平位

35、移与水平速度与时间的关系,然后与平抛运动的思想结合起来,是为破解点；4答案： AC 名师归纳总结 解析：考查向心加速度公式、动能定理、功率等概念和规律；设b 球的摇摆半径为R,第 12 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 当摆过角度 时的速度为学习必备欢迎下载mgRsin = 1 2mv2,此时绳子拉力为v,对 b 球由动能定理：2T=3mg ,在绳子方向由向心力公式：Tmgsin = m v,解得 =90,A 对 B 错；故 bR球摇摆到最低点的过程中始终机械能守恒,竖直方向的分速度先从零开头逐步增大,然后逐步减小到零,故重力的瞬时功率

36、 Pb = mgv 先增大后减小,C 对 D 错；5答案： B 解析：此题考查 v-t 图像、功的概念；力 F 做功等于每段恒力 F 与该段滑块运动的位移（v-t 图像中图像与坐标轴围成的面积）,第 1 秒内,位移为一个小三角形面积 S,第 2秒内,位移也为一个小三角形面积 S,第 3 秒内,位移为两个小三角形面积 2S,故W1=1 S,W2=3 S,W3=2 2S,W1 W2 W3 ；6答案： B 解析：在 b 落地前, a、 b 组成的系统机械能守恒,且a、b 两物体速度大小相等,依据机械能守恒定律可知：3 mghmgh1 m3 m v2vgh,b 球落地时, a 球高2度 为h , 之

37、后a球 向 上 做 竖 直 上 抛 运 动 , 过 程 中 机 械 能 守 恒 ,1mv2mghhv2h22g2,所以 a 可能达到的最大高度为1.5h,B 项正确；7答案： B 解析：由机械能守恒定律：EP=EEK,故势能与动能的图像为倾斜的直线,C 错；由动能定理： EK =mgh=12mv 2= 12mg 2t 2,就 EP=Emgh,故势能与 h 的图像也为倾斜的直线,D 错；且 EP=E12mv 2,故势能与速度的图像为开口向下的抛物线,B 对；同理 EP=E12mg 2t 2,势能与时间的图像也为开口向下的抛物线,A 错；8解： （1）小球从高处至槽口时,由于只有重力做功；由槽口至

38、槽底端重力、摩擦力都做功；由于对称性,圆槽右半部分摩擦力的功与左半部分摩擦力的功相等；小球落至槽底部的整个过程中,由动能定理得mgHR Wf1mv22JWf2J,就小球第一次离槽上2解得Wfmg H1 22 mvR 由对称性知小球从槽底到槽左端口克服摩擦力做功也为升的高度 h,由名师归纳总结 得mg HR Wf12 mv第 13 页,共 15 页2h1mv2WfmgR4.2m 2mg- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （2）设小球飞出槽外学习必备欢迎下载n 次,就由动能定理得mgHn2 Wf06. 25nmgH252 Wf4即小球最多能飞出槽外6 次；9

39、解：（ 1）以滑板和运动员为讨论对象,其受力如图所示,由共点力平稳条件可得FNcosmgvkmg5m/s FNsinF由、联立,得F =810N 2F Nmg/ cosF N2 k v得cos3水平牵引力的功率P=Fv= 4050 W 10解：（ 1）小物块最终停在得mgL0. 5LE2E3 m g LAB 的中点,在这个过程中,由动能定理得（2）如小物块刚好到达D 处,速度为零,同理,有mgLmgRE解得 CD 圆弧半径至少为RE1.5R,由动能定理得3 mg（3）设物块以初动能E冲上轨道,可以达到的最大高度是mgL1.5 mgREmgL2E,故物块将停在解得E7E6物块滑回 C 点时的动能为EC.15 mgRE,由于EC23轨道上；名师归纳总结 设到 A 点的距离为x,有mgLx ECv 1mgL21 22 mv ,得 0v 02gL第 14 页,共 15 页解得x1L4即物块最终停在水平滑道AB 上,距 A 点1L处；411解：（ 1）设物体下落末速度为v0,由机械能守恒定律设碰后共同速度为v1,由动量守恒定律2mv1=mv0 得1gL2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载22 mv 11mgL碰撞过程中系统缺失