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- 2022-07-27 发布
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自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立高中物理经典复习资料专题07:功和能 篇一:XX高考物理大考点巅峰训练:例题精析-专题07功和能 功和能 【例题1】如图1所示,轻绳下悬挂一小球,在小球沿水平面作半径为 R的匀速圆周运动转过半圈的过程中,下列关于绳对小球做功情况的叙述中正确的是() A.绳对小球没有力的作用,所以绳对小球没做功; B.绳对小球有拉力作用,但小球没发生位移,所以绳对小球没做功; C.绳对小球有沿绳方向的拉力,小球在转过半圈的过程中的位移为水 图1平方向的2R,所以绳对小球做了功; D.以上说法均不对. 【分析与解】从表面上看似乎选项C说得有道理,但事实上由于绳对小球的拉力是方向不断变化的变力,而变力做功与否的判断应该这样来进行:在小球转过半圆周的过程中任取一小段圆弧,经考察发现小球在通过这一小段圆弧时所受拉力方向与这一小段位移垂直,因此可以断定在小球通过每一小段圆弧时绳均不对小球做功,由此可知此例应选D.随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 【例题2】把两个大小相同的实心铝球和实心铁球放在同一水平面上,它们的重力势能分别为E1和E2.若把它们移至另一个较低的水平面上时,它们的重力势能减少量分别为?E1和?E2则必有() A.E1<E2B.E1>E2 C.?E1<?E2D.?E1>?E2 【分析与解】如果重力势能的零势面比两球所处的水平面较低,则显然由于铁的密度较大,同体积的铁球质量较大而使E1<E2;但如就取两球心所在的水平面为重力势能零势面,则又有E1=E2=0;当然若两球所在的水平面在重力势能的零势面下方,甚至可以有E2<E1<0. 选择C. 【例题3】如图10-2分别固定在长为L面内无摩擦转动,过程中,杆对小球A的功为. 【分析与解】LL1?(2m)?mv2222由此解得A、B?mg v?1gL3 而在此过程中A、B两球的机械能的增加量分别为 ?E1?mgL122?mv?mgL223 L12?2mv2??mgL223?E2??2mg 所以,此过程中轻杆对A、B两小球所做的功分别为 W1??E1?2mgL3 2W2??E2??mgL3 【例题4】放在光滑水平面上的长木板,右端用细线系随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立在 墙上,如图3所示,左端固定一个轻弹簧,质量为m的小球, 以某一初速度在光滑木板上表面向左运动,且压缩弹簧,当球 的速度减小为初速的一半时,弹簧势能为E,这时细线被拉图3断,为使木板获得的动能最大,木板的质量应等于多少?其最 大动能为多少? 【分析与解】先进行状态分析,当小球碰到弹簧后,小球将减速,当球的速度减小为初速的一半时,弹簧势能为E,即表示:E?v12m[v0?(0)2]22 细线断后,小球继续减速,木板加速,且弹簧不断伸长,以整体来看,系统的机械能守恒,若小球的速度减小为0时,弹簧恰好变成原长状态,则全部的机械能就是木板的动能,此时木板获得的动能最大. 系统所受的合外力为0,故动量守恒, 1mv0?Mv2 11且Mv2?mv222 m4解得M?,Ekm?E.43 【例题5】一个竖直放置的光滑圆环,半径为R,c、 e、b、d随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 分别是其水平直径和竖直直径的端点.圆环 图4 与一个光滑斜轨相接,如图4所示.一个小球从与d点高度相等的a点从斜轨上无初速下滑.试求: (1)过b点时,对轨道的压力Nb多大? (2)小球能否过d点,如能,在d点对轨道压力Nd多大?如不能,小球于何处离开圆环? 【分析与解】小球在运动的全过程中,始终只受重力G和轨道的弹力N.其中,G是恒力,而N是大小和方向都可以变化的变力.但是,不论小球是在斜轨上下滑还是在圆环内侧滑动,每时每刻所受弹力方向都与即时速度方向垂直.因此,小球在运动的全过程中弹力不做功,只有重力做功,小球机械能守恒. 从小球到达圆环最低点b开始,小球就做竖直平面圆周运动.小球做圆周运动所需的向心力总是指向环心O点,此向心力由小球的重力与弹力提供.(1)因为小球从a到b机械能守恒Ea?Eb,所以 mgha?12①mvb2 ha?2R② 2vbNb?G?m③R 解①②③得Nb?5mg随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 (2)小球如能沿圆环内壁滑动到d点,表明小球在d点仍在做圆周运动,则 2vdNd?G?m,可见,G是恒量,随着vd的减小Nd减小;当Nd已经减小到零(表示小R 球刚能到达d)点,但球与环顶已是接触而无挤压,处于“若即若离”状态)时,小球的速度是能过d点的最小速度.如小球速度低于这个速度就不可能沿圆环到达d点.这就表明小球如能到达d点,其机械能至少应是Ed?mgha?12mvd,但是小球在a点出发的机械能仅2 有Ea?mgha?mghd<Ed因此小球不可能到达d点.1ha,Ea?Ed2 12即mgha?mghc?mvc2又由于hc? 因此,vc>0,小球从b到c点时仍有沿切线向上的速度,所以小球一定是在c、d之间的某点s离开圆环的.设半径Os与竖直方向夹?角,则由图可见,小球高度 hs?(1?cos?)R④ 根据机械能守恒定律,小球到达s点的速度vs应符合: mgha?mghs?12mvs⑤2 小球从s点开始脱离圆环,所以圆环对小球已 无弹力,仅由重力G沿半径方向的分力提供向心力, 即 vs2mgcos??m⑥R 5R故小球经过圆环最低点3随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 5R对环的压力为5mg.小球到达高度为的sb时,3解④⑤⑥得hs? 点开始脱离圆环,做斜上抛运动.【说明】hs图5 1.小球过竖直圆环最高点d的最小速度称为“临界速度”v0.v0的大小可以由重力全部提供向心力求得,即小球到达d点,当vd>v0时,小球能过d点,且对环有压力;当vd=v0时,小球刚能过d点,且对环无压力;当vd<v0时,小球到不了d点就会离开圆环. 2.小球从s点开始做斜上抛运动,其最大高度低于d点,这可证明. 练习 1.关于摩擦力做功的下列说法中,正确的是() 41节线圈上的滑动变阻器R使阻值增大些,将 磁铁仍从位置1沿直线以速度v匀速运动 图2 到位置2,此过程外力对磁铁做功为W2.则() ?W2>W2 <W2D.条件不足,无法比较 5.试在下列简化情况下从牛顿定律出发,导出动能定理的表达式:物体为质点,作用力为恒力,运动轨迹为直线.要求写出每个符号以及所得结果中每项的意义. 1光滑圆4随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 形轨道AB,底端B切线方向连接光滑水平面,C处固定 竖直档板,BC间的水平距离为S,质量为m的物块从A点6.如图3所示,竖直平面内固定一个半径为R的 由静止释放沿轨道滑动,设物块每次与档板碰后速度大小都是碰前的1,碰撞时间忽略不计,则:5图3 ⑴物块第二次与档板碰后沿圆形轨道上升的最大高度为多 少? ⑵物块第二次与档板碰撞到第四次与档板碰撞间隔的时间? 7.如图4所示,倾角为?的斜面上,有一质量为m的滑块距档板P 为S0处以初速度v0沿斜面上滑,滑块与斜面间动摩擦因数为?, 求滑块在整个? 运动过程中通过的总路程. 8.一个质量m=的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的 圆环上,弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R=m,弹簧 的原长l0=m,劲度系数为N/m.如图5所示.若小球从图5随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时,弹簧的弹性势能 (1)小球到C点时的速度v0的大小;(2)小球在CEp=J.求: 点对环的作用力.(g取10m/s) 9.如图6所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下 部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°, 半径R=m,一个质量为m=1kg的物体在离弧高度为h= m处,以初速度m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的 2动摩擦因数?=,重力加速度g=10m/s,则(1)物体在 斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值为多少?(2)试描 述物体最终的运动情况.(3)物体对圆弧最低点的最大压力和最 小压力分别为多少? 图62 图4图5随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 篇二:高中物理功和能知识点与题型总结 篇三:专题07功和能 专题07功和能 [以选择题的形式考查,常涉及功的正负判断、功的计算、平均功率与瞬时功率的分析与计算等] [典例][多选](XX·聊城模拟)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时速率为1m/s。从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示,两图中F、v取同一正方向。则 A.滑块的加速度为1m/s2 B.滑块与水平地面间的滑动摩擦力为2NC.第1s内摩擦力对滑块做功为-JD.第2s内力F的平均功率为 3W 1.(XX·江苏高考)如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球。在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 A.逐渐增大 B.逐渐减小D.先减小,后增大 C.先增大,后减小随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 2.质量分别为2m和m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止,其v-t图像如图所示,则下列说法正确的是 A.F1、F2大小相等 B.F1、F2对A、B做功之比为2∶1C.A、B受到的摩擦力大小相等 D.全过程中摩擦力对A、B做功之比为1∶ 2 [常以选择题或计算题的形式考查,一般涉及机车的两种启动方式、牛顿第二定律、动能定理的应用等知识] [典例]在检测某款汽车性能的实验中,质量为3×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶达到的1最大速度为40m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力F与对应速度v,并描绘出F像(图线ABC为汽车由静止到最大速度的全过程,AB、BO均为直线)。假设该汽车行驶中所受的阻力恒定,根据图线ABC,求: (1)该汽车的额定功率; (2)该汽车由静止开始运动,经过35s达到最大速度40m/s,求其在BC段的位移。 1.[多选](XX·汕头模拟)汽车以额定功率在足够长的平直公路上启动并行驶,阻力保持不变,则A.汽车的加速度和速度都逐渐增加随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 B.汽车速度增加时,汽车所受的牵引力逐渐减少C.汽车匀速行驶时,所受的牵引力为零D.汽车匀速行驶时,速度达到最大值 2.(XX·安徽师大摸底)面对能源紧张和环境污染等问题,混合动力汽车应运而生。所谓混合动力汽车,是指拥有两种不同动力源(如燃油发动机和电力发动机)的汽车,既省油又环保。车辆在起步或低速行驶时可仅靠电力驱动;快速行驶或者需急加速时燃油发动机启动,功率不足时可由电力补充;在制动、下坡、怠速时能将机械能转化为电能储存在电池中备用。假设汽车质量为M,当它在平直路面行驶时,只采用电力驱动,发动机额定功率为P1,能达到的最大速度为v1;汽车行驶在倾角为θ的斜坡道上时,为获得足够大的驱动力,两种动力同时启动,此时发动机的总额定功率可达P2。已知汽车在斜坡上行驶时所受的摩擦阻力是在平直路面上的k倍(k [以选择题和计算题的形式考查,常用于分析单个物体、多个过程中动能变化及力做功情况] [典例](XX·东北三省四市模拟)如图所示,QB段为一半径为R=1m的光滑圆弧轨道,AQ段为一长度为L=1m的粗糙水平轨道,两轨道相切于Q点,Q在圆心O的正下方,整个轨道位于同一竖直平面内。物块P的质量为m=1随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立kg(可视为质点),P与AQ间的动摩擦因数μ=,若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道,到C点后又返回A点时恰好静止。(g取10m/s2)求: (1)v0的大小; (2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力。 1.[多选](XX·烟台模拟)如图所示,滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面,到达最高点后又返回到出发点。则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能Ek、重力对滑块所做的功W与时间t或位移x关系的是(取初速度方向为正方向 ) 2.(XX·汕头模拟)为了从货车上卸货,工人在车厢旁倾斜架放一梯子,让质量为m的货箱顺着可视为平滑斜面的梯子下滑,如图所示。已知车厢顶部离地的高度为h,梯子所在斜面的倾角θ=45°,货箱从车厢顶部所在高度处由静止释放,货箱与梯子间的动摩擦因数μ=,重力加速度为g。 (1)求货箱沿梯子下滑的加速度大小和货箱下滑至地面时的速度大小。(2)若工人先用轻绳绑紧货箱,再让货箱从原位置由静止下滑,下滑过程使用平行于梯子的轻绳向上拉货箱,货箱匀加速下滑,到达地面时的速度为v′= ,求货箱下滑过程克服轻绳拉力做功的平均功率P。2 一、单项选择题随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 1.(XX·哈尔滨二模)一位同学在二楼教室窗口把一个篮球用力水平抛出,篮球落地时重力的瞬时功率约为 A.5W B.50W C.500W D.5000W 2.(XX·上海高考)汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力。汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动,它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移s随时间 t的变化关系可能是 3.(XX·吉林省实验中学模拟)质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。从t =0时刻开始,物体受到方向不变、大 小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m/s2,则在t=0至t=12s这段时间拉力F对物体做的功为 A.72J B.144J C.360J D.720J随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 4.(XX·怀化模拟)放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图所示,下列说法正确的是 A.0~6s内物体位移大小为36mB.0~6s内拉力做的功为30J C.合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等D.滑动摩擦力大小为5N 5.(XX·成都一诊)某兴趣小组的同学研究一辆电动小车的性能。他们让这辆小车在平直的水平轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,得到了如图所示的v-t图像(除2~6s时间段内的图线为曲线外,其余时间段的图线均为直线)。已知在2~8s时间段内小车的功率保持不变,在8s末让小车无动力自由滑行。小车质量为kg,设整个过程中小车所受阻力大小不变。则下列判断正确的有 A.小车在前2s内的牵引力为N B.小车在6~8s的过程中发动机的功率为WC.小车在全过程中克服阻力做功JD.小车在全过程中发生的位移为21m二、多项选择题 6.(XX·潍坊模拟)质量为1kg的物体静止于光滑水平面上。t=0时刻起,物体受到向右的水平拉力F作用,第1s内F1=2N,第2s内F2=1N。下列判断正确的是 A.2s末物体的速度是3m/s随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 B.2s内物体的位移为3mD.第2s末拉力的瞬时功率最大 C.第1s末拉力的瞬时功率最大 7.(XX·青岛模拟)物体在光滑水平面上,在外力F作用下的v-t图像如图所示,从图中可以判断物体在0~t4的运动和受力情况 A.物体一直在做曲线运动 B.在t1~t3时间内,合外力先增大后减小C.在t1、t3时刻,外力F的功率最大D.在t1~t3时间内,外力F做的总功为零 8.(XX·枣庄模拟)如图所示,光滑斜面倾角为θ,c为斜面上的固定挡板。物块a和b通过轻质弹簧连接,a、b处于静止状态,弹簧压缩量为x。现对a施加沿斜面向下的外力使弹簧再压缩3x,之后突然撤去外力,经时间t,物块a沿斜面向上运动的速度为v,此时物块b刚要离开挡板。已知两物块的质量均为m,重力加速度为g。下列说法正确的是 mgsinθ A.弹簧的劲度系数为x B.物块b刚要离开挡板时,a的加速度为gsinθ C.物块a沿斜面向上运动速度最大时,物块b对挡板c的压力为01随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立 D.撤去外力后,经过时间t,弹簧弹力对物块a做的功为5mgxsinθ+mv2 2三、计算题 9.(XX·上海宝山期末)如图甲所示,在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车,正以10m/s的速度向右匀速运动,汽车前方的水平路段BC较粗糙,汽车通过整个ABC路段的v-t图像如图乙所示(在t=15s处水平虚线与曲线相切),运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变,假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小。求: (1)汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1;(2)汽车刚好到达B点时的加速度a;(3)BC路段的长度。 10.(XX·淄博模拟)如图8所示是一皮带传输装载机械示意图,井下挖掘工将矿物无初速放置于沿图示方向运行的传送带A端,被传输到末端B处,再沿一段圆形轨道到达轨道的最高点C处,然后水平抛到货台上。已知半径为R=m的圆形轨道与传送带在B点相切,O点为半圆的圆心,BO、CO分别为圆形轨道的半径,矿物m可视为质点,传送带与水平面间的夹角θ=37°,矿物与传送带间的动摩擦因数μ=,传送带匀速运行的速度为v0=8m/s,传送带AB点间的长度为sAB=45m。若矿物落点D处离最高点C点的水平距离为sCD=2m,竖直距离为hCD=m,矿物质量m=50kg,sin随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来,贸易即已成为人们日常活动的主要部分,并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立37°=,cos37°=,(来自:小龙文档网:高中物理经典复习资料专题07:功和能)g=10m/s2,不计空气阻力。求: (1)矿物到达B点时的速度大小;(2)矿物到达C点时对轨道的压力大小; (3)矿物由B点到达C点的过程中,克服阻力所做的功。 随着信息化和全球化的发展,国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一,甚至是三驾马车之首,奥巴马政府成立之日起