【書(shū)稿】2011年《高中物理二輪總復(fù)習(xí)三十講與2011高考命題方向預(yù)測(cè)》A4紙339頁(yè)

1、所述的兩種情況中，9、s相同，因而w=w2，3 (典型例題)跳傘運(yùn)動(dòng)員在剛跳離飛機(jī)、其降落傘尚未打開(kāi)的一段時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是 a空氣阻力做正功 b重力勢(shì)能增加c動(dòng)能增加 d空氣阻力做負(fù)功 * cd 指導(dǎo)：本題考查生時(shí)功(正功、負(fù)功)和能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解跳傘運(yùn)動(dòng)員在剛跳離飛機(jī)降落傘尚來(lái)打開(kāi)的一段時(shí)間內(nèi)，受到的重力遠(yuǎn)大于空氣阻力，他受到的空氣阻力總是做負(fù)功由于降過(guò)程中高度不斷降低，所以重力勢(shì)能不斷減?。恢亓ψ龉Υ笥诳朔諝庾枇λ龅牧?，因此動(dòng)能不斷增大故cd項(xiàng)對(duì)4 (典型例題)下列是一些說(shuō)法一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力作用且處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速)，這兩個(gè)力在同一段時(shí)間內(nèi)的沖量一定相同 一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力

2、作用且處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速)，這兩個(gè)力在同一段時(shí)間內(nèi)做的功或者都為零，或者大小相等符號(hào)相反 在同樣時(shí)間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正負(fù)號(hào)一定相反 在同樣時(shí)間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正負(fù)號(hào)也不一定相反以上說(shuō)法正確的是 a. bc d* d 指導(dǎo)：本題考查比較平衡力與作用力和反作用力的差別，主要目的考生對(duì)基本概念的深刻理解能力平衡力與作用力和反作用力的共同點(diǎn)是：大小相等，方向相反，作用在同一條直線(xiàn)上但是平衡力是作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，而作用力和反作用力是作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受平衡力的作用時(shí)，在一段時(shí)間內(nèi)，這兩個(gè)力的沖量ft大小相等而方向相反；這兩個(gè)力

3、做功凡大小也相等一個(gè)做正功，而另一做負(fù)功所以?xún)蓚€(gè)說(shuō)法中是正確的作用力和反作用力總是同時(shí)存在同時(shí)消失，作用時(shí)間一定相同，但是作用力和反作用力使物體產(chǎn)生的效果可以完全不同例如作用力使物體產(chǎn)生的位移與其反作用力使另一個(gè)物體產(chǎn)生的位移可能完全不同所以作用和反作用力對(duì)物體做功也可能完全不同說(shuō)法正確綜上所述，d項(xiàng)對(duì) 題點(diǎn)經(jīng)典類(lèi)型題 1 (典型例題)如圖9-1-2所示，在勻加速向左行駛的車(chē)廂中，一人用力向前推車(chē)廂，若人與車(chē)廂始終保持相對(duì)靜止，則下列結(jié)論正確的是 a.人對(duì)車(chē)廂做正功 d人對(duì)車(chē)廂做負(fù)功c.人對(duì)車(chē)廂不做功 d無(wú)法確定命題目的與解題技巧：此題是考查功的定義的好題目，審題時(shí)要明確研究對(duì)象，參照物等因素

4、，并做必要轉(zhuǎn)換 解析 人與車(chē)廂之間有兩個(gè)作用力：向前的推力和向后的蹬力所謂人對(duì)車(chē)廂所做的功當(dāng)是指合力做功若以車(chē)為研究對(duì)象，車(chē)還受其他的力(牽引力)，情況較復(fù)雜；而以人為研究對(duì)象，則人的動(dòng)能增加，故車(chē)對(duì)人做正功，(人受合力向左)結(jié)合牛頓第三定律應(yīng)知：人對(duì)車(chē)施力(合力)向右，所以人對(duì)車(chē)廂做負(fù)功 答案 b 2 (典型例題)下列關(guān)于作用力、反作用力的做功問(wèn)題中，說(shuō)法正確的是 a.作用力做功，反作用力也必定做功 b作用力做正功，反作用力一定做負(fù)功 c.作用力做功數(shù)值一定等于反作用力做功數(shù)值d單純根據(jù)作用力的做功情況不能判斷反作用力的做功情況 * d 指導(dǎo)：作用力和反作用力作用在不同的物體上，它們的位移可

5、能是不同的據(jù)上述分析，作用力做功與反作用力做功沒(méi)有必然聯(lián)系，例如兩塊磁鐵，同名磁極靠近我們可以按住一塊不動(dòng)使另一塊遠(yuǎn)高(或靠近)，也可以使兩塊相互靠近(或遠(yuǎn)離)所以所有“肯定”的判斷者是錯(cuò)的，所有可能的判斷都是對(duì)的3 (典型例題)如圖9-1-3所示，光滑水平面上的長(zhǎng)為l木板以恒定速度vo向右運(yùn)動(dòng)，將一個(gè)質(zhì)量為m、長(zhǎng)度也是l金屬板與木板左右對(duì)齊輕放于木板上，金屬板與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為求：(1)為保證金屬板不能從木板上掉下，木板的速度vo應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?(2)保持木板勻速運(yùn)動(dòng)外力對(duì)木板所做功是多少? *(1)o 指導(dǎo)：位移，功等的計(jì)算均應(yīng)以地面為參照物(1)金屬板不掉下的條件是當(dāng)金屬板速度達(dá)到v0

6、時(shí)相對(duì)木板位移小于l/2，對(duì)金屬板有mg=ma e=g速度達(dá)到v0所需要時(shí)間為t=v0/gg木板位移s1=v0t=v02/g金屬板位移s2=v02/2g金屬板在木板上向左位移s=s1-s2=v02/gl/2得到 v0(gl)1/2(2)拉動(dòng)木板勻速運(yùn)動(dòng)的力 f=/mgf所做功為 w=fs1=mv024 (典型例題)如圖9-1-4所示，物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，則傳送帶對(duì)物體做功情況可能是 a.始終不做功 b先做負(fù)功后做正功c先做立功后不做功 d先做負(fù)功后不做功* acd 指導(dǎo)：物體剛滑到傳送帶上時(shí)的速度為v1、傳送帶的傳送速度為v2，討論v1、v2之

7、間大小關(guān)系可以判斷做功情況若v1=v2則a對(duì)，若v1v2則d對(duì) 新高考命題方向預(yù)測(cè)1 如圖9-1-5所示，一輛小車(chē)靜止在光滑的水平導(dǎo)軌上，一小球用細(xì)繩懸掛在車(chē)上，由圖中位置無(wú)初速釋放，則小球在小擺過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是 a繩對(duì)小球的拉力不做功 b繩對(duì)小球的拉力做正功 c.繩對(duì)小球的拉力做負(fù)功d小球的合力不做功 * c 指導(dǎo)：由功的定義式w=fscos a可知，當(dāng)a=90時(shí)，w=0；當(dāng)o0；當(dāng)d90，ww2，p1p2 bw1w2，p1=p2cw1=w2，p1p2 dw1=w2，p1=p2 * b 指導(dǎo)：由于是自動(dòng)扶梯的恒定速度v運(yùn)轉(zhuǎn)，所以可以用w=fs和p=fv來(lái)分析兩種情況；也可以用p= 來(lái)

8、研究扶梯的功率問(wèn)題，方法的選擇可以視方便和個(gè)人習(xí)慣來(lái)定設(shè)人上樓過(guò)程中，升高的高度是h，在這兩種情況下，扶梯對(duì)人做功的功率均量p=fv，但第二種情況人自身還做功w，故有w2+w=mgh，而第一種情況僅是扶梯做功：w1=mgh， w1w2 3 (典型例題)汽車(chē)在乎直公路上以速度vo勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為p快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)，司機(jī)減小了油門(mén)，s使汽車(chē)的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛 圖923中四個(gè)圖象中，哪個(gè)圖象正確表示了從司機(jī)減小油門(mén)開(kāi)始，汽車(chē)的速度與時(shí)間的關(guān)系* c 指導(dǎo)：我們常遇到的問(wèn)題是汽車(chē)保持功率不變，或者是汽車(chē)保持牽引力不變而功率在持續(xù)增加但此題卻是由額定功率突變?yōu)榱硪粋€(gè)不變的功率(減

9、半)行令人耳目一新司機(jī)減小了油門(mén)，使汽車(chē)功率立即減半，但速度不能立即發(fā)生變化，而不僅是牽引力減半，這樣運(yùn)動(dòng)速度就要漸減小可是之后還要保持較小的功率不變，所以牽引力又要逐漸增大(但仍小于阻力)，所以汽車(chē)是一種加速度減小到零，汽車(chē)重新做勻速運(yùn)動(dòng)(速度比v0要小) 4 (典型例題)一輛汽車(chē)的額定功率為80kw，運(yùn)動(dòng)中所受的阻力恒定為40 105 n，汽車(chē)質(zhì)量為40x103kg，沿水平路面行駛汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未超過(guò)額定功率求： (1)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度為多少千米/時(shí)? (2)汽車(chē)以額定功率行駛時(shí)，當(dāng)車(chē)速為36 km/h時(shí)汽車(chē)的加速度多大? (3)若汽車(chē)以(2)中的加速度先做勻加速起動(dòng)，當(dāng)達(dá)到額定功率

10、后以額定功率行駛，則起動(dòng)后1 rain的時(shí)間內(nèi)牽引力做的功多大(此時(shí)汽車(chē)以最大速度勻速行駛)?*a 指導(dǎo)：此題是汽車(chē)行駛問(wèn)題的一類(lèi)典型問(wèn)題，分析時(shí)既要分清額定功率情況下的加速過(guò)程和最大速度勻速狀態(tài)，還要分清勻加速中的實(shí)際功率和最終的額定動(dòng)率： (1)汽車(chē)的最大速度為vm=p/f=8.ol04/(4103)= 20m/s=72km/h，(2)汽車(chē)以額定功率行駛時(shí)，當(dāng)車(chē)速為 10m/s時(shí)的引力：f=p/v=8ol04/10=80103 n 汽車(chē)的加速度為：f-f=ma解得：a=(8ol03-4103)/(4103)=10m/s2 (3)若汽車(chē)以a=1 m/s2的加速度勻加速起動(dòng)，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)

11、達(dá)到額定的功率后做加速度逐漸減小，速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小為零時(shí)汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)汽車(chē)以a=1m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大速度v.時(shí)間t1、位移s1及所做的功w1=fs1=8o1050=40105j當(dāng)汽車(chē)達(dá)到額定功率后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=50s w2=pt2=8o10450j=4ol2010j起動(dòng)1min的時(shí)間內(nèi)牽引力做的功為： w=w1 +w2=4412010j 新高考命題方向預(yù)測(cè)1. 設(shè)在平直公路上以一般速度行駛的自行車(chē)，所受阻力約為車(chē)、人總重的002倍，則騎車(chē)的人功率最接近于a101kw b103kwc1 kw d10 kw * a 指導(dǎo)：估算能力是一種要求較高的能力，它需要一

12、些常識(shí)作基礎(chǔ)一般速度行駛的自行車(chē)速度不會(huì)達(dá)到10m/s百米賽的沖刺速度；一般人重約60kg，車(chē)約20kg，故有：p=fv=o0280105=80 w所以a正確2. 如圖9-2-4所示，滑水運(yùn)動(dòng)員在快艇的水平牽引下，腳踏滑板在水上勻速滑行，設(shè)滑板是光滑的，滑板的滑水面積為s，滑板與水平方向夾角為(滑板前端抬起的角度)，水的密度為p，理論研究表明：水對(duì)滑板的作用力大小為f=s2sin2，式中。為快艇的牽引速度，若人和滑板的總質(zhì)量為m，在上述條件下，快艇對(duì)運(yùn)動(dòng)員的牽引功率是_.0 *sv3sin3或者mgvtan指導(dǎo)：由圖d 9-2小對(duì)滑板的作用力方向與應(yīng)與滑板垂直，所以快艇對(duì)運(yùn)動(dòng)員的牽引力f大小應(yīng)

13、與f的水平分力等大即 f=fsin =sv2sin3或者 f=mgvtan所以所求牽引力的功率為 p=fv=psv3sin3或者p=mgvtan3 飛行員進(jìn)行素質(zhì)訓(xùn)練時(shí)，抓住秋千桿由水平狀態(tài)開(kāi)始下擺，到達(dá)豎直狀態(tài)的過(guò)程中如圖925，飛行員受重力的瞬即時(shí)功率變化情況是 a. 一直增大 b一直減小 c先增大后減小 d先減小后增大 * c 指導(dǎo)：重力是恒力，可以用功式p=fvcos來(lái)討論其瞬時(shí)功率且只段分析飛行員的速度v的大小和方向即可，所以可設(shè)在一般情況下，擺繩與水平面夾角，則運(yùn)動(dòng)的速度大小為方向?yàn)樨Q直方向（重力的方向）夾角也為所以重力的瞬時(shí)功表達(dá)為p=mgvcos=cos對(duì)此函數(shù)式討論（結(jié)合三角

14、知識(shí)）可知功率p先大后變小.此題也可以只考慮初、未狀態(tài)；初始狀態(tài)v=0故p=0終了狀態(tài)mg與v垂直，故p2=04.如圖9-2-6，分別用力f1、f2、f3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端時(shí)，若用p1、p2、p3分別表示f1、f2、f3的瞬時(shí)功率，則 ap1=p2=p3 bp1p2=p3 cp3p2p1 dp1p2p3 * a指導(dǎo)：由題意知，由于物體運(yùn)動(dòng)的加速度相同且斜面光滑，所以可知拉力f2、f3沿斜面向上的分力相等，都等于9，由分式2as=v2-0可知，物體m到達(dá)斜面頂端時(shí)速度相等，由公式p=fv可知瞬時(shí)功率也相等 5 質(zhì)量為m的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，

15、從開(kāi)始下落計(jì)時(shí)，在連續(xù)相等的t時(shí)間內(nèi)，(1)重力做功的平均功率之比為多少?(2)每段時(shí)間末重力的瞬時(shí)功率之比為多少?*(1)1：3：5：(2n2)(2)1：2：3：vn解：(1)重力做功的平均功率初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移比 s1：s2：s3：sn=1：3：5： ：(n-1)可得p1：p2：p3：pn：=s1：s2：s3：3sn：=1：3：5：(2n1) (2)重力做功的瞬時(shí)功率 p=mgv v=gt連續(xù)相等時(shí)間末速度之比v1：v2：v3：vn=1：2：3：n可得p1：p2：p3：pn =v1：v2：v3：vn：1：2：3：vn。 6 跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng)設(shè)某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量是50ks

16、，他一分鐘跳繩180次假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次需要時(shí)間的，則該運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率是c_w(g取10m/s2)*75 指導(dǎo)：運(yùn)動(dòng)員跳一次時(shí)間在空中的時(shí)間升過(guò)程的時(shí)間，上升的高度跳繩一次克服重力做功： w=mgh =5010運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率為： 考場(chǎng)熱身探究性命題綜合測(cè)試 1.關(guān)于一對(duì)摩擦力做功的說(shuō)法正確的是 a.一對(duì)靜摩擦力做功的數(shù)值總是相等 b一對(duì)靜摩擦力做功的數(shù)值可能不相等 c一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的數(shù)值總是相等d一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的數(shù)值可能不相等 * a 指導(dǎo)：一對(duì)靜摩擦力做功時(shí)，因?yàn)殪o摩擦力發(fā)生在相對(duì)靜止的兩物體間，故兩物體的位移相等，

17、所以a正確；滑動(dòng)摩擦力發(fā)生在兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體間，故兩物體的位移一定不相等，所以c、d均錯(cuò)誤2 飛機(jī)以速度v水平勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為p，若飛機(jī)所受的空氣阻力與飛行速度的平方成正比，那么當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率增為4p時(shí)，飛機(jī)勻速飛行的速度將增為 * d 指導(dǎo)：由題意知： p=fv 由于是勻速飛行，所以阻力與牽引力二力平衡，即 f=f 代入式后得 p=fv 又由題意知f=kv2 代入式得 p=kv3 所以當(dāng)功率增為4p時(shí)，即：4p=kv3 解二式得3 在距離地面高5m的平臺(tái)上，以25m/s的速度豎直上拋一質(zhì)量為1 ks的石塊，不計(jì)空氣的阻力，取g=10ms2，則拋出后第三秒內(nèi)重力對(duì)石塊所做的功是 a10

18、0j b50jc100j d0 * d指導(dǎo)：上拋運(yùn)動(dòng)有最高點(diǎn)為對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)性，故而首先求最高點(diǎn)參數(shù)(h，t)今求出上升最高點(diǎn)的時(shí)間為：所以知道所謂第3s內(nèi)就是包含上升過(guò)程05 s和下降過(guò)程05s，總位移為零，因而做功為零4 如圖z91所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體p勻速帶上，在這過(guò)程中，正確的是 a.摩擦力對(duì)p做正功 bp物克服摩擦力做功 c.摩擦力對(duì)皮帶不做功d皮帶克服摩擦力做功 *指導(dǎo)：對(duì)物質(zhì)p受力分析可知，它受沿斜面向上的靜摩擦力；由牛頓第三定律可知，它對(duì)皮帶的靜摩擦力沿皮帶向下所以摩擦力對(duì)戶(hù)做正功，皮帶克服摩擦力做功5 如圖z9-2所示，用9=40n的水平推力推個(gè)質(zhì)量m=3ks的木

19、塊，使其沿斜面向上移動(dòng)2皿木塊和斜面間動(dòng)摩擦因?yàn)?0.1在這一過(guò)程中，f做的功為_(kāi)j，物體克服摩擦力做的功為_(kāi)j，重力做功為j(g取10ms2) *64；96；-36由受力分析圖d93可知，f力做的功為：wf=fscos 37=64j克服摩擦力做的功為： wf=fns=(mgcos +fsin)s=96j重力做的功為：wc=-mgssin 37=-36j6 質(zhì)量為m的汽車(chē)在傾角為矽的斜坡上勻速行駛上坡時(shí)的速度為1，下坡時(shí)的速度為u2.設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力不變，且上、下坡時(shí)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也相同，則汽車(chē)的功率等于_. *2mgv2v1sin/(1v2v1)指導(dǎo)：上坡時(shí)，=mgsin+f下坡時(shí)

20、，= -mgsin+f二式相減得p=2mgvlv2sin/(v2-v1)7 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)靜止在ox坐標(biāo)軸的原點(diǎn)，x=0處，只有力f作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)力f隨時(shí)間變化的圖象如圖z9-3所示經(jīng)過(guò)時(shí)間t，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x=1處在2t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量是_,力f在t12t1 時(shí)間內(nèi)做的功是_.*0；-fl 指導(dǎo)：在2t1過(guò)程中，由動(dòng)量定理：ft1ft1，p可得，p2=0由功的定義式可得：w=-fl8 質(zhì)量為4t的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率為100 kw當(dāng)汽車(chē)由靜止開(kāi)始以0.5 ms2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)阻力恒為2103 n這輛汽車(chē)能達(dá)到的最大速度是_kmh，勻加速過(guò)程所需時(shí)間為_(kāi)s *180；50 指導(dǎo)：

21、汽車(chē)加速過(guò)程的加速度并非它所能達(dá)到的最大速度最大速度是指它最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力與阻力相等：勻加速過(guò)程是汽車(chē)功率不斷增大的過(guò)程，直到達(dá)到額定功率汽車(chē)又變成變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)在勻加速過(guò)程中： f-f=ma f=2000+400005=4000n此過(guò)程的最大速度所需時(shí)間9 如圖z9-4所示，均勻長(zhǎng)直木板長(zhǎng)l=40cm，放在水平桌面上，它的一端 與桌邊相齊，已知木板的質(zhì)量為2 kg，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，現(xiàn)用水平推力f將其推出桌面，則水平推力至少做功為_(kāi). *0.8j指導(dǎo)“至少”的意思是長(zhǎng)木板被推出一半即可于是有：w=f =08j10 如圖z9-5所示，輕彈簧一端與豎直墻壁連接，另一端與一質(zhì)量為m

22、的木塊連接，放在光滑的水平面上，彈簧勁度系數(shù)為a，彈簧處于自然狀態(tài)用水平力緩慢拉物體，使物體前進(jìn)x，求這一過(guò)程中拉力對(duì)物體做了多少功 * 指導(dǎo)：緩慢拉動(dòng)物體，可認(rèn)為物體處于平衡狀態(tài)，故拉力等于彈力大小 f：=kx因該力與位移成正比，可用平均力f= 求功wfxkx2說(shuō)明：該題中f做的功全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，即彈性勢(shì)能公式為fp= kx其中z為彈簧相對(duì)于自由長(zhǎng)度的彈性形變量，該式不要求用定量計(jì)算，但對(duì)定性分析問(wèn)題有幫助fp=11 電動(dòng)機(jī)通過(guò)一輕繩吊起一質(zhì)量為8kg的物體，繩的拉力不能超過(guò)120n，電機(jī)的功率不能超過(guò)1200w，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高90 m(已知此物體在被吊高接近9

23、0 m時(shí)已開(kāi)始以最大速度勻速上升)所需時(shí)間為多少? *75s 指導(dǎo)：本題可分為兩個(gè)過(guò)程來(lái)處理：第一個(gè)過(guò)程是以繩所能承受的最大拉力拉物體，使物體勻加速上升，第一個(gè)過(guò)程結(jié)束時(shí)，電動(dòng)機(jī)功率剛達(dá)到最大功率第二個(gè)過(guò)程是電動(dòng)機(jī)一直以最大功率拉物體，拉力逐漸減小，物體變加速上升，當(dāng)拉力減小至等于重力時(shí)，物體開(kāi)始勻速上升在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度勻加速上升時(shí)間勻速上升高度在功率恒定的上升過(guò)程中，最后勻速運(yùn)動(dòng)的速度此過(guò)程外力對(duì)物體做的總功w=pmt2-mgh2由動(dòng)能定理w=ek得代人數(shù)據(jù)解得，t2=575 s所需時(shí)間最少應(yīng)為 t=t1+t2=(2+5.75)s=775 s12 如圖z9-6所示

24、，a、b兩物體始終保持相對(duì)靜止：并一起在水面上向右勻加速運(yùn)動(dòng)了的距離，加速度為a已知物體a的質(zhì)量為m，斜面的傾角為，求在物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中： (1)重力對(duì)物體所做的功； (2)支持力n對(duì)物體所做的功；(3)摩擦力所做的功*(1)0 (2)(mgcos +mgsin)ssin (3)(mgcos -macos )scos 指導(dǎo)：根據(jù)牛頓第二定律先計(jì)算出各力的大小，畫(huà)出各力的方向，即可計(jì)算各力所做的功據(jù)牛頓第二定律得：水平方向：nsin0-fcos =ma豎直方向：ncos +fsin =mg解得f=mgsinmacos n=mgcos +masin 因此：(1)wg=mgscos90=0 (2)w

25、n=(mgcos+masin )ssin做正功 (3)wf+(mgsinmacos )scos當(dāng)mgsin mascos時(shí)做負(fù)功第十講動(dòng)能定理與功能關(guān)系2010年命題特點(diǎn)1.考查頻率高，幾乎每年都有，甚至一份卷中考查數(shù)次.2.出題形式靈活. 可以是選擇題.刀也可以是計(jì)算題；可以與其他知識(shí)(如電場(chǎng)等)綜合,也可以方便地與生活、生產(chǎn)、科技聯(lián)系.3.是力學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，用能量觀點(diǎn)解題決力學(xué)向量的三大途徑之一應(yīng)試高分瓶頸考生分析受力不全或?qū)αΦ淖龉η闆r分析不全是失分的關(guān)鍵.尤其是負(fù)功的分析更是考生的弱點(diǎn).另外綜合能力薄弱也是難得高分的重要原因.命題點(diǎn)1 動(dòng)能、動(dòng)能定理命題點(diǎn)2 功能關(guān)系命題點(diǎn)1 動(dòng)能、

26、動(dòng)能定理本類(lèi)考題解答錦囊 解答“動(dòng)能、動(dòng)能定理”一類(lèi)試題，主要考查以下內(nèi)容： 應(yīng)用動(dòng)能定理涉及一個(gè)過(guò)程，兩個(gè)狀態(tài)所謂一個(gè)過(guò)程是指做功過(guò)程，應(yīng)明確該過(guò)程各外力所做的總功；兩個(gè)狀態(tài)是指初末兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能 應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般步驟： 1明確研究對(duì)象，一般指單個(gè)物體； 2對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析； 3找出各力所做的功或合外力的功； 4明確始末狀態(tài)，確定其動(dòng)能； 5根據(jù)動(dòng)能定理列方程； 6求解并運(yùn)算 應(yīng)用動(dòng)能定理的優(yōu)越性 1由于動(dòng)能定理反映的是物體兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能變化與其合力所做功的量值關(guān)系，所以對(duì)由初始狀態(tài)到終止?fàn)顟B(tài)這一過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)軌跡、做功的力是恒力還是變力等諸多問(wèn)題不必加以追究，就是說(shuō)應(yīng)

27、用動(dòng)能定理不受這些問(wèn)題的限制 2一般來(lái)說(shuō)，用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解的問(wèn)題，用動(dòng)能定理也可以求解，而且往往用動(dòng)能定理求解簡(jiǎn)捷；可是，有些用動(dòng)能定理：能夠求解的問(wèn)題，應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)卻無(wú)法求解可以說(shuō)，熟練地應(yīng)用動(dòng)能定理求解問(wèn)題，是一種高層次的思維和方法，應(yīng)該增強(qiáng)用動(dòng)能定理解題的主動(dòng)意識(shí) 3用動(dòng)能定理可求變力所做的功 在某些問(wèn)題中，由于力f的大小、方向的變化，不能直接用w=fscos a求出變力做功的值，但可由動(dòng)能定理求解i 高考最新熱門(mén)題 1 (典型例題)在離地面高為九處豎直上拋一質(zhì)量為m的物塊，拋出時(shí)的速度為vo，當(dāng)它落到地面時(shí)速度為v，用g表示重力加速度，則在此過(guò)程中物塊克服

28、空氣阻力所做的功等于 命題目的與解題技巧：本題考查考生對(duì)具體物理過(guò)程中做功的過(guò)程與能量轉(zhuǎn)化過(guò)程以及相互關(guān)系的分析理解能力 解析 用wf表示物塊上升和下落的全過(guò)程中空氣阻力所做的功，由動(dòng)能定理得mgh+wf=，則物塊克服阻力做功為w克=|wf|=mgh+故c項(xiàng)對(duì) 本題也可以直接用功能關(guān)系分析，物塊機(jī)械能的減少量等于它克服空氣阻力所做的功，則有w克= 答案 c 2 (典型例題)一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6ms的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的速度大小與碰撞前相同則碰撞前后小球速度變化量的大小v和碰撞過(guò)程中墻對(duì)小球做功的大小w為 a.v=0 bv=12m/s

29、cw=0 dw=10.8 j * bc 指導(dǎo)：本題考查考生對(duì)速度的變化和動(dòng)能定理的理解能力因?yàn)樗俣仁鞘噶?，所以速度變化要考慮方向的變化小球撞墻后速度的變化量如v=|(-v)v|12 m/s，故b項(xiàng)對(duì)，根據(jù)動(dòng)能定理，墻對(duì)小球所做的功為w，故g貢也對(duì).3 (典型例題)質(zhì)點(diǎn)所受的力f隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖10-1-1所示，力的方向始終在一直線(xiàn)已知t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為零在圖示的t1、t2、t3和t4各時(shí)刻中，哪一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能最大?a.t1 bt2 ct3 d.t4 * b指導(dǎo)：質(zhì)點(diǎn)做加速還是做減速運(yùn)動(dòng)，與力的大小無(wú)關(guān)，關(guān)鍵是看力的方向與速度是同向還是反向或者說(shuō)，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能是增還是減，關(guān)鍵是看外力做正功

30、還是做負(fù)功 ot1，質(zhì)點(diǎn)做。增大的加速運(yùn)動(dòng)，t1t2，質(zhì)點(diǎn)做a減小的加速運(yùn)動(dòng)，t2t3，質(zhì)點(diǎn)受力反向增大，做。減小的減速運(yùn)動(dòng)所以t2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度最大，動(dòng)能最大，選項(xiàng)b正確4 (1004廣東、廣西)圖10-1-2中，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊b相連，b靜止在水平導(dǎo)軌上，彈簧處在原k狀態(tài)另一質(zhì)量與b同滑塊a，從導(dǎo)軌上的p點(diǎn)以某一初速度向b滑行，當(dāng)滑過(guò)距離l1時(shí)，與b相碰，碰撞時(shí)間極短碰后a、b緊帖在一起運(yùn)動(dòng)，但互不粘連已知最后a恰好返回出發(fā)點(diǎn)p并停止滑塊a和b與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)都為，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧最大形變量力l2，求a從p出發(fā)時(shí)的初速度u0.*指導(dǎo)：考查考生應(yīng)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系與動(dòng)量守恒

31、定律處理物體碰撞、往復(fù)運(yùn)動(dòng)克服摩擦力做功的問(wèn)題的能力令a、b質(zhì)量皆為m，a剛接觸o時(shí)的速度v1，(碰前)，由功能關(guān)系有： b碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，令碰后a、b共同運(yùn)動(dòng)的速度為 v2，有 mvl=2mv2 碰后，a、b先一起向左運(yùn)動(dòng)，接著a、b一起被彈回，當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，設(shè)a、b的共同速度為v3，在這過(guò)程中，彈簧勢(shì)能始末兩態(tài)都相等，利用功能關(guān)系，有 此后a、b開(kāi)始分離，a單獨(dú)向右滑到p點(diǎn)停下，由功能關(guān)系有 由以各式，解得 題點(diǎn)經(jīng)典類(lèi)型題 1 (典型例題)為了縮短航傘母艦上的飛機(jī)起飛前滑行的距離通常用彈簧彈飛機(jī)，使飛機(jī)獲得一定的初速度進(jìn)入跑道加速起飛某飛機(jī)采用該辦法獲得初速度v0=60 ms之后

32、，在水平跑道上以恒定功率p=6000kw沿直線(xiàn)加速經(jīng)過(guò)時(shí)叫，t=1.5s，離開(kāi)航空母艦時(shí)恰好達(dá)到最大速度vm=100m/s，飛機(jī)的質(zhì)量為m=2.0103kg假設(shè)飛機(jī)在跑道上加速時(shí)昕受阻力f大小恒定求： (1)飛機(jī)在跑道上加速時(shí)所受阻力f的大小?(2)航空母艦卜飛機(jī)跑道的最小長(zhǎng)度：(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)命題目的與解題技巧：結(jié)合求功的兩種方法：恒力的功和恒定功率的功的求法，綜合動(dòng)能定理可解 解析 (1)飛機(jī)速度達(dá)到最大時(shí)牽引力f與阻力f大小相等，由 p=fvw1=pt=6.0120101.5j=9.012010j w2=fs 由動(dòng)能定理得 （2）從飛機(jī)被彈簧彈出到離開(kāi)航空母艦，設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力代入

33、數(shù)據(jù)解得s=43m 答案 (1)6104n (2)43m 2 (典型例題)如圖10-1-3所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩經(jīng)過(guò)光滑小孔牽引在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，拉力為某個(gè)值f時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r，當(dāng)拉力逐漸減小到時(shí)，物體仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為2r，則外力對(duì)物體所做的功大小是* a指導(dǎo)：拉力逐漸減小(不是恒力)，所以不要用定義來(lái)求功而只可用動(dòng)能定理半徑為r時(shí)：半徑為2r時(shí)： 三式相減得ek= 3 (典型例題)如圖10-1-4所示，運(yùn)動(dòng)員駕駛摩托車(chē)做騰躍特技表演.運(yùn)動(dòng)員從斜坡底部的a處，以vo=10m/s的初速度保持摩托車(chē)以額定功率po=1.8kw行駛.經(jīng)t=13s的時(shí)間沖上斜坡，然后從斜坡頂部的

34、b點(diǎn)水平飛出.已知人和車(chē)的總質(zhì)量m=180kg，頂高度h=5m，落地點(diǎn)距b點(diǎn)的水平距離s=16m,不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2.求：摩托車(chē)在沖上坡頂?shù)倪^(guò)程中克服摩擦阻力做的功.* wf=36102j 指導(dǎo)：這是一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)與動(dòng)能定理綜合問(wèn)題摩托車(chē)從月點(diǎn)水平飛出做平拋運(yùn)動(dòng)設(shè)摩托車(chē)從a到b克服摩擦力做功為wf，由動(dòng)能定理得：pt-mgh-wf=m1v024 (典型例題)如圖10-1-5所示的傳送帶以速率叫=2ms勻速運(yùn)行，ab部分水平，bc部分與水平面之間 的夾角為30ab與bc間距離都等于12m，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=,現(xiàn)將質(zhì)量為5kg的工件輕輕放在傳送帶的a端，假設(shè)工件始終

35、沒(méi)有離開(kāi)傳送帶，g取10ms2求：(1)工件滑至c點(diǎn)時(shí)的速度大?。?(2)工件a到c的過(guò)程中，傳送帶對(duì)工什所做的功； (3)a到c的過(guò)程產(chǎn)生的熱量.*見(jiàn)指導(dǎo)指導(dǎo)：此題既綜合了動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)能定理知識(shí)，還涉及到熱量與相對(duì)位移問(wèn)題 (1)物體剛放上傳送帶時(shí)a1=g設(shè)物體速度達(dá)到2m/s時(shí)，滑行的距離為s1，則隨后物體在ab部分以速度2m/s勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體滑到斜面上時(shí)，a2=gsin30-gcos30=25 m/s2設(shè)斜面長(zhǎng)為l則(2)在全過(guò)程中應(yīng)用動(dòng)能定理得； wf+mglsin 30=mv wf=mv-mglsin 30 =(58251012)j=140j.(3)ab段相對(duì)滑動(dòng)的距離為 b

36、c段相對(duì)滑動(dòng)的距離產(chǎn)生的熱量 q=s1mg+s2mgcos 30= 新高考命題方向預(yù)測(cè)1 關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，正確的是 a如果物體所受的合外力為零，那么，合外力對(duì)物體做的功一定為零 b如果合外力對(duì)物體所做的功為零，則合外力一定為零 c物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定變化d.物體的動(dòng)能不變，所受的合外力必定為零 * a指導(dǎo)：根據(jù)功的定義可知a是對(duì)的；當(dāng)合外力下位移垂直時(shí)，或者說(shuō)物體勻速率運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能不變，合外力點(diǎn)做功是零但合外力不是零，故o是錯(cuò)的變速運(yùn)動(dòng)可以只是方向變而大小不變，因而動(dòng)能不變，同理動(dòng)能不變意味著合外力的功為零而未必是合外力為零 2 人用手托

37、著質(zhì)量為m的物體，從靜止開(kāi)始沿水平方向運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)距離s后，速度為v，物體與人手掌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則人對(duì)物體做的功為 amgs b0cmgs d * d 指導(dǎo)：物體水平方向運(yùn)動(dòng)，所以重力不做功；物體與手沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故弘僅起干擾作用由動(dòng)能定理可知：人對(duì)物體做的功是w=mv23 一輛汽車(chē)以v1=6ms的速度沿水平路面行駛時(shí)，急剎車(chē)后能滑行s1=3.6 m，如果改以v2=8 ms的速度行駛，同樣情況下急剎車(chē)后滑行的距離s2為 a6.4 m b5.6 mc7.2 m d10.8 m * a指導(dǎo)：同一輛車(chē)同樣情況剎車(chē)，就表示所受阻力相同由動(dòng)能定理可知解這兩個(gè)式式得：s2=64m4 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)放在光滑水

38、平面上在水平恒力f作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)，立即換成一個(gè)方向相反、大小為3f的恒力作用，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)，求質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度 *2v 指導(dǎo)：由動(dòng)能定理3v1=2v由題意知應(yīng)取vt=-2v5 如圖10-1-6所示，一輛汽車(chē)從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始爬坡，在牽引力不變的條件下，行駛45 m坡路到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，司機(jī)立即關(guān)閉油門(mén)，此后汽車(chē)又向前滑行15m到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度為0，設(shè)汽車(chē)的質(zhì)量為5103kg，行駛中受到的摩擦力為車(chē)重的0.25倍，取g=10 ms2，求此過(guò)程中汽車(chē)牽引力所做的功和汽車(chē)經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)的速率* wf=22512010j vb=15m/s 指導(dǎo)：汽車(chē)由a到c過(guò)程中由動(dòng)能

39、定理：wfwgwf=0wf=wg+wf=mgh+025mgs=22512010j汽車(chē)由b到c過(guò)程中由動(dòng)能定理：命題點(diǎn)2 功能關(guān)系本類(lèi)考題解答錦囊 解答“功能關(guān)系”一類(lèi)試題，應(yīng)了解以下內(nèi)容： 能量是物體對(duì)外做功的本領(lǐng)，能量的具體值往往無(wú)多大意義，我們關(guān)心的大多是能量的變化量，而能量的變化必須通過(guò)做功才能實(shí)現(xiàn)，某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯(lián)系，即所謂功能關(guān)系，功能關(guān)系應(yīng)用非常廣泛，很多高考題直接考查對(duì)其理解和應(yīng)用，應(yīng)重點(diǎn)掌握 1常見(jiàn)力做功與能量變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系 重力做功：重力勢(shì)能和其他能相互轉(zhuǎn)化 彈簧彈力做功：彈性勢(shì)能和其他能相互轉(zhuǎn)化 滑動(dòng)摩擦力做功：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 電場(chǎng)力做功：電勢(shì)能與其他能相互轉(zhuǎn)化 安培力做功：電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化 2功是能量轉(zhuǎn)化的量度 即某種力做了多少功，一定伴隨同樣數(shù)值的上述某種能量發(fā)生