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1、
山西省南昌市新建一中2014屆高考物理專題復(fù)習(xí) 專題四 功能關(guān)系學(xué)案
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自主預(yù)習(xí)
一、功和功率
1、功
(1)恒力的功:W=Fscosθ
(2)變力的功W=Pt
2、功率:=Fvcos θ
(1)當(dāng)v為即時(shí)速度時(shí),對(duì)應(yīng)的P為即時(shí)功率;
(2)當(dāng)v為平均速度時(shí),對(duì)應(yīng)的P為平均功率
二、 動(dòng)能定理
1、 定義:合外力所做的總功等于物體動(dòng)能的變化量.
2、 表達(dá)式:
三、 機(jī)械能守恒定律
1、條件:(1)對(duì)單個(gè)物體,只有重力或彈力做功.
(2)對(duì)某一系統(tǒng),物體間只有動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞,
2、 機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)變成其它形式的能(如沒有內(nèi)能產(chǎn)生),則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.
2、 表達(dá)式
四、 能量守恒定律
高考體驗(yàn)
1、(07)下列實(shí)例屬于超重現(xiàn)象的是
A.汽車駛過拱形橋頂端 B.蕩秋千的小孩通過最低點(diǎn)
C.跳水運(yùn)動(dòng)員被跳板彈起,離開跳板向上運(yùn)動(dòng) D.火箭點(diǎn)火后加速升空
2、(08)直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子,如圖所示。設(shè)投放初速度為零.箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比,且運(yùn)動(dòng)過程中箱子始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過程中.下列說法正確的是
A.箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒有壓力
B.箱子剛
3、從飛機(jī)上投下時(shí),箱內(nèi)物體受到的支持力最大
C.箱子接近地面時(shí),箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大
D.若下落距離足夠長(zhǎng),箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來”
3、(09)圖示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30,質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為。木箱在軌道頂端時(shí),自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱,然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下,當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí),自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,再重復(fù)上述過程。下列選項(xiàng)正確的是
A.m=M
B.m=2M
C.木箱不與彈簧接觸時(shí),上滑的加速度大于下滑的加速度
D.在木箱與
4、貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中,減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能
3、(10)如圖所示,傾角=30的粗糙斜面固定在地面上,長(zhǎng)為、質(zhì)量為、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上,其上端與斜面頂端齊平。用細(xì)線將物塊與軟繩連接,物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng),直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面),在此過程中
A.物塊的機(jī)械能逐漸增加
B.軟繩重力勢(shì)能共減少了
C.物塊重力勢(shì)能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功
D.軟繩重力勢(shì)能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦
力所做功之和
合作探究
1、質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙的水平地面上.現(xiàn)用一水平拉力使物體從靜止開始運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)
5、的v-t圖象如圖3-1-1所示.下列關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)過程分析正確的是( )
A.0~t1時(shí)間內(nèi)拉力逐漸減小
B.0~t1時(shí)間內(nèi)拉力對(duì)物體做負(fù)功
C.在t1~t2時(shí)間內(nèi)拉力的功率為零
D.在t1~t2時(shí)間內(nèi)合外力做功為mv2
2、節(jié)能混合動(dòng)力車是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來源的汽車.有一質(zhì)量m=1 000 kg的混合動(dòng)力轎車,在平直公路上以v1=90 km/h勻速行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P=50 kW.當(dāng)駕駛員看到前方有80 km/h的限速標(biāo)志時(shí),保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變,立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電,使轎車做減速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)L=72 m后,速度變?yōu)関2=72 km/
6、h.此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的用于轎車的牽引,用于供給發(fā)電機(jī)工作,發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能.假設(shè)轎車在上述運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力保持不變.求:
(1)轎車以90 km/h在平直公路上勻速行駛時(shí),所受阻力F阻的大??;
(2)轎車從90 km/h減速到72 km/h過程中,獲得的電能E電;
(3)轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能E電維持72 km/h勻速運(yùn)動(dòng)的距離L′.
3、如圖3-1-7所示,用輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為m=0.5 kg的小圓球,圓球套在可沿水平方向移動(dòng)的框架槽內(nèi),框架槽豎直放置在水平面上.自細(xì)繩靜止在豎直位置開始,框架槽在水平力F
7、=20 N的恒力作用下移至圖中位置,此時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ=30,繩長(zhǎng)L=0.2 m,不計(jì)一切摩擦,g取10 m/s2.
(1)求水平力F做的功;
(2)若不計(jì)框架槽的質(zhì)量,求小球在此
位置的速度的大?。?
(3)若框架槽的質(zhì)量為0.2 kg,求小球在
此位置的速度的大小.
4、(2012安徽高考)如圖3-2-1所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力.已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中( )
A.重力做功
8、2mgR
B.機(jī)械能減少mgR
C.合外力做功mgR
D.克服摩擦力做功mgR
6、如圖3-2-8所示,傳送帶與水平面之間的夾角為θ=30,其上A、B兩點(diǎn)間的距離為l=5 m,傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v=1 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將一質(zhì)量為m=10 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的A點(diǎn),已知小物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=,在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的過程中,(g取10 m/s2)求:
(1)傳送帶對(duì)小物體做的功;
(2)電動(dòng)機(jī)做的功.
鞏固練習(xí)
1、如圖3-2-9所示,一輕彈簧左端固定
9、在長(zhǎng)木板M的左端,右端與小木塊m連接,且m、M及M與地面間摩擦不計(jì).開始時(shí),m和M均靜止,現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2,設(shè)兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧形變不超過其彈性限度.對(duì)于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)( )
A.由于F1、F2等大反向,故系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí),m、 M各自的動(dòng)能最大
C.由于F1、F2大小不變,所以m、M各自一直做勻加速運(yùn)動(dòng)
D.由于F1、F2均能做正功,故系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大
2、如圖3-2-10所示,質(zhì)量為m=2 kg的小球系在輕質(zhì)彈簧的一端,另一端固定在懸點(diǎn)O處,將彈簧拉至水平位置A處,且彈簧
10、處于自然狀態(tài),彈簧的原長(zhǎng)lOA=0.3 m;然后小球由靜止釋放,小球到達(dá)距O點(diǎn)下方h=0.5 m處的B點(diǎn)時(shí)速度為vB=2 m/s,g取10 m/s2.
(1)求小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中彈簧的彈力做的功和此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能;
(2)求該彈簧的勁度系數(shù).
3、如圖3-1-10所示,用恒力F通過光滑的定滑輪把靜止在水平面上的物體從位置A拉到位置B,物體的質(zhì)量為m,定滑輪離物體上表面的高度為h,物體在水平位置A、B時(shí),細(xì)繩與水平方向的夾角分別為θ1和θ2,求繩的拉力對(duì)物體做的功.
4、一輛汽車質(zhì)量為m,從靜止開始運(yùn)動(dòng),沿水平路面行駛s后達(dá)到最大速度vm,設(shè)汽車牽引力功率不變,所受阻力為車重的k倍.求:
(1)汽車的牽引力功率;
(2)汽車從靜止開始到勻速運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間.
5、如圖3-1-11,將質(zhì)量m=2 kg的一塊石頭從離地面H=2 m高處由靜止開始釋放,落入泥潭并陷入泥中h=5 cm深處,不計(jì)空氣阻力,求泥對(duì)石頭的平均阻力.(g取10 m/s2)
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