2022年高中物理各种能量关系..docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载高中物理各种能量关系高中物理重要的能量关系二;重要能量关系1 动能定理 5 抛体能量关系 10 电动机能量关系名师归纳总结 - - - - - - -2 重力做功与重力变化3 摩擦热运算4 汽车恒功率启动能量关系6 圆周能量关系7 电场力功能关系8 电路能量关系9 电源输出功率规律11 电磁感应能量关系12 热力学第肯定律13 热力学其次定律14 抱负气体能量关系第 1 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载例 1 一小孩站在船上,分别两次用同样大小的力拉足够长的水平轻绳一
2、端,图甲中绳另一端接在岸上,图乙中绳另一端接在另一条船上,经过相同时间小孩所做的功分别为 W甲和 W乙,就()W甲W乙,D 无法判定;v=2m/s 向右做匀速直线运动,A W甲W乙,B W甲W乙,C 例 2倾角为 =30o的斜面体上有一个质量为m=1kg 的物块,使斜面体在水平面上以速度物块与斜面体始终保持相对静止,如下列图.物块前进 S=10m 的过程中;(当地的重力加速度为g)(1)物体一共受到几个力的作用?每个力的大小是多少?与位移的夹角是多少?力力的大小力的方向与位移夹角该力做功 合与 总的关系摩擦热是多少重力 G 弹力 N 摩擦力 f 合力 F合例 3 静止水平传送带AB左端有一质量
3、为 1kg 小物快如下列图, A、B相距 8m,物体与传送带间的动摩擦因数3 s 2 做匀加速运动,就物体从 A 沿传送带运动到 B的过程中: g=10m/s 2 =0.2 现传送带以加速度()到达端时物块的位移是多少?摩擦力对物快做功是多少?()到达端时皮带的路程是多少?摩擦力对皮带做功是多少?()滑痕多长?摩擦热是多少?()到达端的时间是多少?名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 例 4、将一质量为优秀学习资料欢迎下载F 将其以 a0.5 m/s2 的加速度m10 kg 的物体,自水平地面由静止开头用一竖直向上的拉
4、力向上拉起求:(1)在向上拉动的10s 内,拉力 F 做功的功率;(2)上拉至 10 s 末,拉力的功率例 5; 汽车的质量为4000kg,汽车发动机的额定功率为80kW ,它在平直的大路上行驶时所受的阻力是4000N,从静止开头受到恒定牵引力是8000N 启动,达到额定功率后再横功率启动;试求: 1;转折速度2;收尾速度3;恒力阶段加速度4;恒力阶段维护多长时间?5;恒力阶段的位移;6运动时间为 1s 时,功率是多少?7;速度等于 5m/s 时,加速度是多少8速度等于 12m/s 时,加速度是多少9;加速度等于 0.25m/s 2 时,速度是多少10. 启动总距离如为 280m,求启动总时间
5、是多少11;画出物体的功率-时间图象名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载12;如汽车达到最大速度后,突然阻力变为原先的两倍,将做什么运动?补充一:当运动时间为 4s 时,加速度是多少?速度是多少?牵引力做功是多少?摩擦阻力做功是多少?合力做功是多少?牵引力的瞬时功率是多少?牵引力的平均功率是多少?摩擦阻力的瞬时功率是多少?摩擦阻力的平均功率是多少?合力做功的瞬时功率是多少?合力做功的瞬时功率是多少?例 6从离地面 H高处落下一只小球, 小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k(k1)倍, 而小
6、球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,求:(1) 小球第一次与地面碰撞后,能够反弹起的最大高度是多少?(2) 小球从释放开头,直至停止弹跳为止,所通过的总路程是多少?例 7. 如下列图,质量为 m的物体静放在水平光滑平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度 v0 向右匀速走动的人拉着, 设人从地面上且从平台的边缘开头向右行至绳和水平方向成 30 角处,在此过程中人所做的功为多少?名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载例 8、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
7、为 驶 L 的距离,于是立刻关闭油门,除去牵引力,如图 13 所示;设运动m,中途脱节,司机发觉时,机车已行的阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的;当列车的两部分都停止V 0 V 0 S1 时,它们的距离是多少?LS2 图 13例 9 2022 福建卷 22如图 2 所示,物体A 放在足够长的木板B 上,木板 B 静置于水平面t0 时,电动机通过水平细绳以恒力 F 拉木板 B,使它做初速度为零、加速度 aB1.0 m/s2 的匀加速直线运动已知 A 的质量 mA 和 B 的质量 mB 均为 2.0 kg,A、B 之间的动摩擦因数 10.05,B 与水平面之间的动摩擦因数 20.1,最大静摩擦
8、力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度 g 取 10 m/s2.求:1物体 A 刚运动时的加速度 aA;2t1.0 s 时,电动机的输出功率 P;3如 t1.0 s 时,将电动机的输出功率立刻调整为 P5 W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t3.8 s时物体 A 的速度为 1.2 m/s.就 t1.0 s 到 t3.8 s 这段时间内木板 B 的位移为多少?例 10;挂在竖直墙上的画长 1.8 m, 画面质量为 100 g, 下面画轴质量为 200 g, 今将它沿墙缓慢卷起,g=10 m/s 2.需做多少的功?例 11在水平地面上平铺n 块砖,每块砖的质量为m,其厚度为h,如图 1
9、 所示;如将砖一块一块地竖直叠放起来,人克服重力至少需要做多少功?名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 例 12 如图 5-5-3 所示,质量分别为优秀学习资料欢迎下载A、B,直角尺的顶点O 处有光滑的2 m 和 3m 的两个小球固定在一根直角尺的两端固定转动轴 .AO、BO 的长分别为 2L 和 L.开头时直角尺的 AO 部分处于水平位置而 B 在 O 的正下方 .让该系统由静止开始自由转动,求:当 A 到达最低点时, A 小球的速度大小 v; B 球能上升的最大高度 h;开头转动后 B 球可能达到的最大速度 vm.
10、 O A A B 图 5-5-3 例 13 如图 5-5-7 所示,在质量不计长为L 的不能弯曲的轻直杆的一端和中点分别固定两个质量均为m 的小球 A、B,杆的另一端固定在水平轴 O 处,杆可以在竖直面内无摩擦地转动,让杆处于水平状态,从静止开头释放,当杆转到竖直位置时,两球速度 vA、vB 分别为多少?图 5-5-7 例 14一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道如下列图做绝技表演,如车的速度的大小恒为 20m/s 2,人与车质量之和为 200kg,轮胎与轨道间的动摩擦因数为 = 0.1,车通过最低点 A 时,发动机功率为 12KW ,求车通过最高点 B 时发动机的功率 g 取 10m/s 2
11、B O A 例 15 .如图 13 所示,位于竖直平面上的圆弧光滑轨道,半径为R,OB 沿竖直方向,圆弧轨道上端A 距地面高度为 H,质量为 的小球从A 静止释放,最终落在地面C 点处,不计空气阻力;求:1小球刚运动到B 点时,对轨道的压力多大 .2小球落地点C 与 B 的水平距离S 为多少 . . 第 6 页,共 18 页3比值 为多少时,小球落地点C 与 B 水平距离 S 最远 .该水平距离最大值是多少名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载圆周能量关系例 16;蒸汽机中自动掌握转速的装置叫做离心节速器,它的工作原理和
12、下述力学模型类似:在一根竖直硬质细杆的顶端 O 用铰链连接两根轻杆,轻杆的下端分别固定两个金属小球;当发动机带动竖直硬质细杆转动时,两个金属球可在水平面上做匀速圆周运动,如下列图;设与金属球连接的两轻杆的长度均为l ,两金属球的质量均为m,各杆的质量均可忽视不计;当发动机加速运转时,轻杆与竖直杆的夹角从 忽视各处的摩擦和阻力;30 增加到 60 ,求这一过程中发动机对小球所做的功;例 17. 如下列图,杆长为L,球的质量为m,杆连球在竖直平面内绕轴O 自由转动,已知在最高点处,杆对球的弹力大小为 F=2mg,求:1这时小球的瞬时速度大小;2不考虑其它阻力作用 ,小球运动到最底点时 ,杆的作用力
13、大小是多少 . 例 18.如下列图,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为 1 10-2C 的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A 点移到 B 点,动能缺失了 0.1 J,如 A 点电势为 -10 V ,就A ;B 点电势为零 B;电场线方向向左C;电荷运动的轨迹可能是图中曲线D;电荷运动的轨迹可能是图中曲线例 19. 如下列图, ab 是半径为 R 的圆的一条直径, 该圆处于匀强电场,电场强度为E,在圆周平面内,第 7 页,共 18 页将一带正电q 的小球从 a 点以相同的动能抛出,抛出的方向不同时,小球会经过圆周上不同的点. 在这些全部的点中,达到c 点时小球的动能最大,已知cab3
14、0 ,如不计重力和空气阻力,试求: 1 电场方向与直径ac 间的夹角 . 名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载. 2 如小球在 a 点时初速度方向与电场方向垂直,就小球恰好能落在c 点,问小球初动能为多少18例 21有人在调试电路时,用一个“100k ,1/4W” 的电阻和一个“300k ,W” 的电阻串联,作为 400 k 的电阻使用,此时两只串联电阻答应耗散的最大功率为A12 W B14 W C16 W D18 W例 22;已知电源电动势为,内阻为 r ,流经电路的总电流 I 随着外电路的变化而变化;当 I= ?时,
15、电源输出功率最大输出功率为P 出 max=?E=20V,内阻 r=l ,当接入固定电阻R=4 时,例 2320XX 年江苏天一中学高三月考如下列图,已知电源电动势电路中标有“3V, 6W” 的灯泡 L 和内阻 RD=0.5 的小型直流电动机 D都恰能正常工作 . 试求:1 电路中的电流大小;2 电动机的额定电压;3 电动机的输出功率例 24电磁炮是一种抱负的兵器,它的主要原理如下列图,1982 年澳大利亚国立高校制成了能把 2.2 g 的弹体(包括金属杆 EF 的质量)加速到 10 km/s 的电磁炮(常规炮弹速度大小约为 2 km/s),如轨道宽 2 m,长为 100 m,通过的电流为 10
16、 A,就轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为 _ T ,磁场力的最大功率 P=_ W (轨道摩擦不计). 名师归纳总结 第 8 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载例 25、 如下列图,长度为 L=0.2m、电阻 r =0.3 、质量 m=0.1kg 的金属棒 CD,垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上,导轨间距离也为 L,棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计 . 导轨左端接有 R=0.5 的电阻,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面,磁感应强度 B=4T. 现以水平向右的恒定外力 F 使金属棒右移, 当金属棒
17、以 v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,求:(1)电路中抱负电流表和抱负电压表的示数;(2)拉动金属棒的外力F 的大小;. 求撤去外力到金属棒停止运动的过程中,在电阻(3)如此时撤去外力F,金属棒将逐步慢下来,最终停止在导轨上R上产生的电热 . 例 26、如下列图,长平行导轨PQ、MN 光滑,相距l0 . 5m,处在同一水平面中,磁感应强度B=0.8T 的匀强磁场竖直向下穿过导轨面横跨在导轨上的直导线 ab 的质量 m =0.1kg 、电阻 R =0.8 ,导轨电阻不计导轨间通过开关 S将电动势 E =1.5V 、内电阻 r =0.2 的电池接在 M、P 两端,试运算分析:(1)在开关
18、S刚闭合的初始时刻,导线 ab 的加速度多大?随后 ab 的加速度、速度如何变化?(2)在闭合开关 S 后,怎样才能使 ab 以恒定的速度 =7.5m/s 沿导轨向右运动?试描述这时电路中的能量转化情形(通过详细的数据运算说明) 3、杆与电源连接组成回路例 3解析(1)在 S 刚闭合的瞬时,导线ab 速度为零,没有电磁感应现象,由a 到 b 的电流I0REr15.A,ab 受安培力水平向右,此时瞬时加速度a0F0BI0L6m/2 smmI 0=1.5A ),ab 所受的向右的安培力随ab 运动起来且将发生电磁感应现象ab 向右运动的速度为 时,感应电动势EBlv,依据右手定就,ab 上的感应电
19、动势(a 端电势比 b 端高)在闭合电路中与电池电动势相反电路中的电流(顺时针方向,IEE)将减小(小于Rr之减小,加速度也减小尽管加速度减小,速度仍是在增大,感应电动势E 随速度的增大而增大,电路中电流进一步减小,安培力、 加速度也随之进一步减小,当感应电动势 E 与电池电动势E 相等时, 电路中电流为零, ab 所受安培力、名师归纳总结 第 9 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载加速度也为零,这时 ab 的速度达到最大值,随后就以最大速度连续向右做匀速运动设最终达到的最大速度为 m,依据上述分析可知:E Bl
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- 2022 年高 物理 各种 能量 关系
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