高一物理机械能.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高一物理机械能单元训练卷(2)第七章机械能讲义一第一单元 功和功率一、规律技巧例题:1、 功(W)(1)定义:物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,就说力对物体做了功。(2)公式:,其中F表示作用力的大小,S表示位移的大小,表示力与位移之间的夹角。公式只能用于计算恒力的功,且F与S必须具备同时性,即力必须与力作用下发生的位移相对应。当=/2时,=0,W=0,
2、表示力的方向与位移方向垂直时,力F不做功;当0,W0,表示力F对物体做正功,该力为动力;当/2时,0,表示力F对物体做负功,该力为阻力;如果力F与位移S的方向相同,即=0,则W=0.(3)单位:焦耳(J).1J=1N1m=1Nm.例1:用50 N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进,如图所示若物体前进了10m,拉力F做的功W=_J,重力G做的功W2=_J.如果物体与水平面问动摩擦因数=0.1,物体克服阻力做功W3=_J.例2:一质量为m的木块在水平恒力F的作用下,从静止开始在光滑水平面上运动,在经过时问t的过程中拉力所做的功为( ) 练1:质量分别为m1和m2的两个物体,m1W2B.
3、W1P2 C.W1W2,P1P2D.W1W2,P1=P2练12:A、B两物体质量分别为m和2m,A静止于光滑水平面上,B静止于粗糙水平面上,用相同水平力分别推A和B,使它们前进相同位移,下面说法正确的是( )A.两次推力做功一样多 B.第二次推力做功多一些C.两次推力做功的功率一样大 D.第一次推力做功的功率小一些(4)平均功率与瞬时功率。 平均功率: 是平均速度 瞬时功率:, v是瞬时速度。例10:质量为2kg的物体从静止开始自由下落,不计空气阻力,在3s末重力对物体做功的瞬时功率是(g取lOms2)( )A.150WB.300WC.60WD.600W例11:质量为5kg的小车在光滑的水平面
4、上做匀加速直线运动.若它在2s内从静止开始速度增加到4ms,则在这一段时间里外力对小车做功的平均功率是( )A.40WB.20WC.10WD.5W练13:质量为m的物体自由下落,不计空气阻力,在ts内重力对物体做功的平均功率为_W,重力在ts时的瞬时功率为_W.练14:一物体做自由落体运动在第1s内和第2s内,重力对该物体做的功之比为_;在第1s末和第2s末,重力做功的即时功率之比为_.练15:用起重机将放在地面的重物匀加速提升到16m的高处,所用的时间为8.0s重物的质量为2.0103kg,钢索的拉力大小为2.1104N则起重机的钢索对重物做功为_J;重物上升过程中钢索做功的平均功率为_W(
5、g取10ms2)练16:一台起重机匀加速地将质量m=1.0103kg的货物竖直吊起,在2s末货物的速度v=4.0ms取g=10m/s2,不计额外功,求:(1)起重机在这段时间内的平均输出功率(2)起重机在2s末的瞬时输出功率(5)对公式P=FV的讨论: 当功率P一定时,F反比于V,即做功的力越大,其速度就越小,例如:当汽车发动机功率一定时,上坡时由于要增大牵引力,司机就只能用换挡的办法减小速度以获得较大的牵引力。 当速度V一定时,P正比于F,即做功的力越大,它的功率也越大,例如:汽车从平路到上坡,若要操持速度不变,必须加大油门,增大发动机功率来得到较大的牵引力。 当力F一定时,P正比于V,即速
6、度越大,功率越大,例如起重机吊同一物体以不同速度匀速上升,输出功率不等,速度越大,起重机输出功率越大。例12:关于功率概念,下列说法中正确的是( )A.力对物体做的功越多,力做功的功率越大B.功率是描述物体做功快慢的物理量C.从公式P=Fv可知,汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高D.当轮船航行时,如果牵引力与阻力相等时,合外力为零,所以此时发动机实际功率为零(6)对机车启动二类问题的讨论: 机车以恒定功率起动:随着速度增大,牵引力变小,当牵引力等于阻力时,加速度为零,机车以最大速度匀速运动。是机车以恒定的加速度启动:(则F一定),随着速度增大,功率增大,直至达到额定功率,匀加速运动结束
7、。例13:汽车以恒定功率P由静止出发,沿平直路面行驶,最大速度为v,则下列判断正确的是( )A.汽车先做匀加速运动,最后做匀速运动B.汽车先做加速度越来越大的加速运动,最后做匀速运动C.汽车先做加速度越来越小的加速运动,最后做匀速运动D.汽车先做加速运动,再做减速运动,最后做匀速运动例14:一辆质量为2.0103kg的汽车以额定功率为6.0104W在水平公路上行驶,汽车受到的阻力为一定值,在某时刻汽车速度为20ms,加速度0.50ms2,求(g取10ms2):(1)汽车所能达到的最大速度是多大?(2)当汽车的速度为10ms时的加速度是多大?(3)若汽车从静止开始做匀加速直线运动(不是额定功率行
8、驶),加速度大小为a=1.0ms2,则这一过程能保持多长时间?二、单元练习:1. A、B两物体质量分别为m和2m,A置于光滑水平面上,B置于粗糙水平面上,用相同水平力F分别推A和B,使它们前进相同的位移,下面说法正确的是( )A.两次推力做功相等B.第二次推力做功大一些C.第一次推力做功大D.无法比较2.关于力对物体做功如下说法正确的是( )A.滑动摩擦力对物体一定做负功B.静摩擦力对物体可能做正功C.作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零D.合外力对物体不做功,物体一定处于平衡状态3.用轻绳拴一质量为m的小球以加速度a向上提升一段距离s,则拉力对小球做功为( )A.mgsB.m(g+a)s
9、C,masD.m(g-a)s4.质量为m的物块始终静止在倾角为的斜面上,下列说法正确的是( )A.若斜面向右匀速移动距离s,斜而对物块没有做功B.若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块做功mgsC.若斜面向左以加速度a匀加速移动距离s,斜面对物块做功masD.若斜面向下以加速度匀加速移动距离s,斜面对物块做功m(g+a)s5.如图,物体A、B与地面间的动摩擦因数相同质量也相同, 在斜向下力F的作用下,一起沿水平面运动,则下列说法正确的是( )A.摩擦力对A、B两物体所做功相等B.外力对A、B两物体做功相等C.力F对A所做功与A对B所做功相等D.A对B所做功与B对A所做功大小相等6.物体所受到的合
10、外力为一恒力,由静止开始运动,该力的作用时间越长,则( )A.物体的瞬时速度越大 B.物体的瞬时加速度越大C.在单位时间内对物体所做的功越多 D.该力的瞬时功率越大7.一个放在水平面上的物体质量为2.0kg,在沿水平方向的拉力作用下运 动, 其运动速度随时间变化的图象如图所示.已知地面与物体之间的动摩擦因数为0.2则在04.0s的时间内,拉力对物体所做的功为多少焦?在第4s末拉力对物体做功的瞬时功率为多少瓦?(g取10ms2)机械能复习讲义二第二单元功和能 动能 动能定理一、规律技巧例题:1、能量:一个物体能够对外界做功,我们就说这个物体具有能量。2、功与能量的关系: 做功的过程就是能量转化的
11、过程,做了多少功,就有多少能量发生转化。功是能量转化的量度。(1)重力势能和动能的相互转化。在只有重力做功时,就只有重力势能和动能发生相互转化,重力做正功,重力势能向动能转化,重力做了多少正功,就有多少重力势能转化成了动能,重力做负功,动能向重力势能转化,克服重力做了多少功,就有多少动能转化成了重力势能。(2)弹性势能和动能的相互转化。在只有弹力做功时,就只有弹性势能和动能发生相互转化,弹力做正功,弹性势能向动能转化,弹力做了多少正功,就有多少弹性势能转化成了动能,弹力做负功,动能向弹性势能转化,克服弹力做了多少功,就有多少动能转化成了弹性势能。(3)机械能与内能的转化。列车刹车后向前滑行的过
12、程,摩擦力对列车做负功,或者说列车克服摩擦力做功,列车克服摩擦力做了多少负功,就有多少机能能转化成了列车和铁轨的内能。(4)机械能与电能的转化。起重机吊起重物时,起重机的电动机消耗了电能,电动机消耗的电能转化成了重物的机械能。例1:关于功和能的关系,下列说法中正确的是( ) A物体具有对外做功的本领就具有能B功是能转化多少的量度 C匀速上坡的汽车,牵引力做的功转化为重力势能 D水平路面上行驶的汽车刹车后克服阻力做功,动能转化为内能例2:地下室深10m,面积为40m2,积水2m深,要把这部分水全部抽到地面,至少要做功_J(g取10ms2)例3:.边长为0.5m的正方体木块其质量为40kg,一个人
13、采用翻滚的方法将它沿水平面向前移动3m,如图所示,求此人要对立方体做多少功?(g取10ms2)练1.有关功和能,下列说法正确的是( )A.力对物体做了多少功,物体就具有多少能B.物体具有多少能,就一定能做多少功C.物体做了多少功,就有多少能量消失D.能量从一种形式转化为另一种形式时,可以用功来量度能量转化的多少练2:竖直上抛的石块,最后落回抛出点,在这过程中( ) A上升过程中,重力做负功,石块的动能转化为重力势能B上升过程中,重力做正功,石块的动能转化为重力势能C下降过程中,重力做负功,石块的重力势能转化为动能D下降过程中,重力做正功,石块的重力势能转化为动能练3:行驶中汽车制动后滑行一段距
14、离,最后停下;流星在夜空中坠落并发生明亮的光焰;降落伞在空中匀速下降,上述不同现象所包含的相同的物理过程中( ) A物体克服阻力做功 B物体的动能转化为其他形式的能量C物体的势能转化为其他形式的能量 D物体的机械能转化为其他形式的能量练4.一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G,A、B两端固定在水平天花板上,如图所示,今在绳的最低点C施加一竖直向下的力将绳绷直,在此过程中,绳索AB的重心位置( )A.逐渐升高 B.逐渐降低 C.先降低后升高 D.始终不变练5:一个压缩的弹簧把小球弹出,若小球只有弹力对它做功500J,则弹簧的弹性势能减少了_J,小球的动能增加了_J.练6:在水平地面上平铺n块砖,
15、每块砖的质量为m,厚度为h,如将砖一块一块地叠放起来,人至少需要对砖做多少功?3、动能 (1)定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能。 (2)公式:。 (3)单位:焦耳(J)。 (4)动能是标量,并且动能总大于等于零,不可能小于零。4、 过程量与状态量:功是过程量,动能是状态量。例4:下列说法中,正确的是( ) A物体的动能不变,则其速度也一定不变B物体的速度不变,则其动能也不变C物体的动能不变,说明物体的运动状态没有改变D物体的动能不变,说明物体所受的合外力一定不变例5:关于动能,下列说法中正确的是( ) A物体因运动具有的能叫动能B物体运动的加速度不为零,其动能可能不变C物体做匀速圆周运动
16、是变速运动,所以其动能也改变D物体做斜上抛运动,运动过程中重力始终做功,所以其动能增加练7:.关于速度与动能,下列说法中正确的是( )A.一个物体速度越大时,动能越大B.速度相等的物体,如果质量相等,那么它们的动能也相等C.动能相等的物体,如果质量相等那么它们的速度也相同D.动能越大的物体,速度也越大练8:对于做匀速圆周运动的物体,下面说法中正确的是()A.速度在改变,动能也在改变B.速度改变,动能不变C.速度不变,动能改变 D.动能、速度都不变练9:质量为5g和10g的两个小球,如果它们的速度相等,它们的动能之比是_;如果它们的动能相等,它们的速度之比是_练10:6.一个物体由静止沿长为L的
17、光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时,物体沿斜面下滑了( )5、动能定理: (1)动能定理的推导: 设一个物体的质量为m,初速度为v1,在与运动方向相同的恒力F作用下发生一段距离s,速度增加到v2 ,在这一过程中,力F所做的功W=Fs ,根据牛顿第二定律有F=ma ;根据匀加速直线运动的公式 ,有:。 由此可得:。(2)动能定理: 表达式:,其中表示物体的末动能,表示物体的初动能。 动能定理的物理意义:合外力所做的功等于物体动能的变化,如果合外力对物体做正功,则: ,物体的动能增加;如果合外力对物体做负功,则:,物体的动能减少;如果合外力对物体不做功,则,物体的动能不发生变化。(3)应用动
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