专题六 动能定理和机械能守恒定律.docx

()A.W =W =W 123C. W1<W3<W2专题六动能定理和机械能守恒定律【知识和方法】一. 功（B）1. 公式：W=,功的大小与、有关。2. 功是标量。但有正负。正功表示动力做功；负功表示阻力做功。正功不一定大于负功。3. 常见的几种求解总功的方法二. 功率（B）1. 公式：P=当力与速度共线时，P=2. 意义：3. 对交通工具而言，P = FV中的P为发动机的功率，F为牵引力；三. 动能定理（C）1. 动能表达式：E =K2. 动能定理的内容:；表达式：或。四. 机械能守恒定律（C）1. 机械能守恒定律的内容：2. 条件:；3. 表达式:或 或。4. 判断机械能守恒的方法：是否符合守恒条件；看EK+Ep的总量是否不变【典题精析】1. 如图所示，一质量为m=10kg的雪橇，受到与水平方向成37°斜向上的拉力作用从静 止开始运动，力的大小为尸=100N，使雪橇在水平地面上移动l=5m，如图所示。雪橇 与地面间的滑动摩擦力为F=70N。求： 人对雪橇的拉力所做的功 雪橇克服摩擦力所做的功； 力对雪橇所做的总功。（sin37°=0. 6, cos37°=0. 8）2. 如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B间有相互作用的摩擦力，则摩擦力做功的情况是（）A. 对A、B都做负功B.对A不做功，对B做负功C,对A做正功，对B做负功 D,对A、B都不做功3. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1 m/s。从此刻开始在滑块运动方向上B. W1<W2<W3D. W1=W2<W3再施加一水平作用力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WW2、W3。则以下关系正确的是4.如图，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由下滑，然后在水平面上前进至B点后停止。已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因素皆为p，滑雪者（包括滑雪板）的质量为mAB段运动的过程中A、大于p mgLC、等于p mgL5.一质量为m的小球，A、B两点间的水平距离为L。在滑雪者经过克服摩擦力做的功（）B、小于p mgLD、以上三种情况皆有可能用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，此时绳子转过了。角（如图所示），则力F所做的功为（）0A.mgLcos0B.mgL（1 - cos0）C. - 2FL sin2 D.FL sin026.汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动的一段时间里保持匀加速直线运动，则必须（）A.不断减小发动机的功率C.保持发动机的功率不变B.不断增加发动机的功率D.无法判断汽车发动机功率如何变化7.物体沿直线运动的v-t关系如图，已知在第一秒内合外力对物体做的功为W，则（）A. 从第1秒末到第3秒末合外力做功为2WB. 从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2WC. 从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD. 从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.5W8.以下情形中，物体的机械能守恒的是（）B. 一物体匀速上升A.下落的小球受到空气阻力的作用C.物体以一定初速度在粗糙的水平面上滑动D.物体沿光滑斜面自由下滑9. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水 平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始 自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知 AP=2R,重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（ ）A.重力做功2mgR B.机械能减少mgRC.合外力做功mgR D.克服摩擦力做功了mgR10. 质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡（粗糙）底部A处由静止起运动至高为h 的坡顶B，获得速度为v，AB之间的水平距离为s，重力加速度为g.下列说法错误的是（）A. 小车克服重力所做的功是mghC. 推力对小车做的功是1mv2+mgh乙D. 阻力对小车做的功是1mv2+mghFsB.合外力对小车做的功是|mv2乙乙11. 如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则（A. 0J时间内F的功率逐渐增大B. t2时刻物块A的加速度最大C. t2时刻后物块A做反向运动D. t2时刻物块A的动能最大12. 跳伞运动员从高空下落时，在他张开伞后，所受的空气阻力等于运动员和伞的总重力时，运动员具有的机械能：（）A. 动能、势能和总机械能都不变B. 重力势能减少，动能增加，总机械能不变C. 重力势能减少，动能不变，总机械能减少D. 重力势能不变，动能为零，总机械能不变。13. 将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t图像如图所示。以下判断正确的是（）,.j “ v/（tn s ）A、前3s内货物处于超重状态B、最后2s内货物只受重力作用&C、前3s内与最后2s内货物的平均速度不相同/ : D、第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒。” ；！ 广#14. 图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B点，下列表述正确的有（）弋/ A. N小于滑块重力B.N等于滑块重力C.N越大表明h越大D.N越大表明h越小15. 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法错误的 是（ ）A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关16. 如图所示，质量为m的小球A沿高度为h、倾角为。的光滑斜面从顶端由静止滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下，下列说法正确的是（）A. 落地前重力对两球做的功不等-Q-B. 落地前的瞬间两球的速度相同TC. 落地前两球动能的变化量相同D. 落地前两球重力做功的平均功率相同17. 如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动经距离l后以速度U飞离桌 面，最终落在水平地面上.已知l=1.4m, U =3.0 m/s, m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦 因数p =0.25，桌面高h=0.45m,不计空气阻力，重力加速度 g 取10m/s2 .求：气(1) 小物块落地点距飞出点的水平距离s；=，、(2) 小物块落地时的动能Ek；|(3) 小物块的初速度大小U 0.18. 某水上游乐场举办了一场趣味水上比赛.如图所示，质量m=50kg的参赛者(可视为 质点)，在河岸上A点紧握一根长乙=5.0m的不可伸长的轻绳，轻绳另一端系在距离水面 高H= 10.0m的O点，此时轻绳与竖直方向的夹角为。=37°，。点是位于O点正下方水面 上的一点，距离。点x=4.8m处的。点固定着一只救生圈，O、A、C、D各点均在同一竖 直面内.若参赛者抓紧绳端点，从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定的初速度跃出， 当摆至U O点正下方的B点时松开手，此后恰能落在救生圈内.(sin37°=0.6, cos37°=0.8， '12.96 3.6，g=10m/s2)(1) 求参赛者经过B点时速度的大小巧(2) 参赛者从台阶上A点跃出时的动能Ek为多大？(3) 沿竖直方向适当调节绳端O点的高度(仍在A点上方)，参赛者从A点拉直并抓紧轻绳，由静止开始摆下，经O点正下方松开绳，此后也恰能落在救生圈内.试求参赛者松 开绳时距水面的高度h./【专题训练】1、一人乘电梯从1楼到10楼，在此过程中经历了先加速、后匀速，再减速的运动过程，则地面上的观察者考察电梯支持力对人做功情况是（）A. 加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B. 加速时做正功，匀速和减速时做负功C. 加速和匀速时做正功，减速时做负功D. 始终做正功2、关于1焦的功，下列说法正确的是（）A、把质量为1千克的物体沿力F的方向移动1米，力F所做的功等于1焦B、把质量为1千克的物体竖直匀速举高1米，举力所做的功等于1焦C、把重为1牛的物体沿水平方向移动1米，水平推力所做的功为1焦D、把重为1牛的物体竖直匀速举高1米，克服重力所做的功为1焦3、一个物体在相互垂直的两个力FF2的作用下运动，运动过程中F1对物体做功3J，F2对物体做功4J，则F1和F2的合力做功为（）A、1JB、5JC、7JD、无法计算4、如图所示，木块A放在上表面粗糙的木块B的左上端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做的功为W；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F 做的功为w2，比较两次做功，可能是（）=A、WVW2B、W1=W2氏=C、W>W2D、无法比较5、一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑的水平面上滑动，从某一时刻起，给滑块 施加一个与运动方向相同的水平力，经过一段时间，滑块的速度大小变为5m/s，则在这段 时间里，水平力做的功为（）A、9J B、16JC、25J D、41J6、关于功率下列说法中正确的是：（）A、功率大说明物体做的功多B、由P=W/t可知，机器做功越多，其功率越大C、功率的单位是焦耳D、单位时间力做功越多，其功率越大7、小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬骑车匀速前行.设 小明与车的总质量为100 kg，人与车的速度恒为5m/s，骑行过程中所受阻力约为车和人 总重的0.02倍，取g =10 m/s2，小明骑此电动车做功的功率约为A. 10 WB. 100 W C. 1000 WD. 10000 W8、关于重力做功、重力势能变化的说法正确的是（）A.当物体向下运动时，重力对物体做负功 B.当物体向下运动时，重力势能增大C.当物体向上运动时，重力势能增大 D.当物体向上运动时，重力对物体做正功9. 质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为上如图所示，若 以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是( )A. mg力，减少 mg (H - h )B. mgh，增加 mg (H+h)C. - mgh，增加 mg (H - h)D. - mgh，减少 mg (H+h)10、某同学投掷铅球.每次出手时，铅球速度的大小相等，但方向与水平面的夹角不同.关于出手时铅球的动能，下列判断正确的是（）A.夹角越大，动能越大B.夹角越大，动能越小C.夹角为45o时，动能最大D.动能的大小与夹角无关11、将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H，当物体在上升过程中的某一位置时，它的动能和重力势能相同，则这一位置的高度是（）A、2HB、HC、H D、H323412、 关于机械能，下列说法中正确的是（）A. 物体做匀速运动，它的机械能一定守恒.B. 物体只要做曲线运动，它的机械能一定守恒.C. 合力对物体所做的功为零，它的机械能一定守恒D. 合力对物体所做的功不为零，它的机械能可能守恒13、质量不等，但有相同动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止， 则下列说法正确的有（）A.质量大的物体滑行距离大B.质量小的物体滑行距离大C.质量大的物体滑行时间长D.质量小的物体加速度大14、如图所示，一个小孩从粗糙的滑梯上加速滑下，在下滑过程中（）A. 小孩重力势能减小，B. 小孩重力势能减小，C. 小孩重力势能减小，D. 小孩重力势能减小，动能不变，机械能减小 动能增加，机械能减小 动能增加，机械能增加 动能增加，机械能不变.飞船的速度逐渐增大飞船的机械能逐渐增大C、D、15、2002年3月25日，我国成功地发射了 “神舟5号”载人试验飞船，经过6天多的太 空飞行，飞船的回收舱于4月1日顺利返回地面。已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭 圆，椭圆的一个焦点是地球的球心，如图所示，飞船在运行中是无动力飞行，只受到地球 对它的万有引力作用。在飞船从轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中（ ）飞船的速度逐渐减小 飞船的机械能守恒A、 B、16. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示，实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是（）A. 重物的质量过大B. 重物的体积过小C. 电源的电压偏低D. 重物及纸带在下落时受到阻力17. 如图，一物体以速度v0冲向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列说法正确的是（）A. 若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律知，物体冲出C点后仍能升高hB. 若把斜面弯成如图所示的半圆弧形，物体仍能沿AB/升高hep/ C. 若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧状，物体都不能升高h，因为机械能不守恒D. 若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧状，物体都不yf 能升高h，但机械能仍守恒18. 光滑水平面AB与竖直面内的圆形导轨在B点连接，导轨半径R=0.5 m，一个质量m=2 kg的小球在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能Ep=49J，如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧，沿圆形轨道向上运动恰能通过 最高点C，取g=10m/s2，求：（1）小球脱离弹簧时的速度大小；（2）小球从B到C克服阻力做的功；（3）小球离开C点后落回水平面时的动能大小。19.AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长S=3m，BC处的摩擦系数为 以=1/15,今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道 AB段所受的阻力对物体做的功。A 20. 质量m= 1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，撤去拉力F，物体继续运动到位移是8m时停止，运动过程中E-S的图线如图所示.（1）物体运动的初速度（2）物体和平面间的动摩擦因素（g=10m/«）（3）拉力F的大小21. 如图所示，一个小滑块质量为m，在倾角。=37。的斜面上从高为h=25cm处由静止 开始下滑，滑到斜面底端时与挡板P发生弹性碰撞后(设碰撞过程中小球的机械能不损失) 又沿斜面上滑，若滑块与斜面之间的动摩擦因数p =0.25,求滑块在斜面上运动的总路程.22. 如图所示，在投球游戏中，小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上，停在不同高度处将 小球水平抛出落入固定的球框中。已知球框距地面的高度为h0，小球的质量为m，抛出点 与球框的水平距离始终为L，忽略空气阻力。(1) 小球距地面高为H0处水平抛出落入球框，求此过程中小球重力势能的减少量；(2) 若小球从不同高度处水平抛出后都落入了球框中，试推导小球水平抛出的速度v与 抛出点高度H之间满足的函数关系；它应该从多(3) 为防止球入框时弹出，小明认为球落入球框时的动能越小越好。那么 高处将球水平抛出，可以使小球入框时的动能最小？并求该动能的最小值。