關于機械能及其守恒定律

1、最新 精品 Word 歡迎下載 可修改第5章 機械能及其守恒定律第1講功和功率知識點1功1.做功的兩個必要條件(1)作用在物體上的力。(2)物體在力的方向上發(fā)生的位移。2.公式：WFlcos(1)是力與位移方向之間的夾角，l為物體對地的位移。(2)該公式只適用于恒力做功。(3)功是標(“標”或“矢”)量。3.功的正負判斷夾角功的正負90力對物體做負功，或者說物體克服這個力做了功90力對物體不做功知識點2功率1.定義：功與完成這些功所用時間的比值。物理意義：描述力對物體做功的快慢。2.公式(1)P，P為時間t內的平均功率。(2)PFvcos(為F與v的夾角)v為平均速度，則P為平均功率。v為瞬時

2、速度，則P為瞬時功率。3.額定功率機械正常工作時的最大功率。4.實際功率機械實際工作時的功率，要求不大于額定功率。雙基夯實一、思維辨析1.功是標量，功的正負表示大小。()2.一個力對物體做了負功，說明這個力一定阻礙物體的運動。()3.滑動摩擦力可能做負功，也可能做正功；靜摩擦力對物體一定不做功。()4.作用力做正功時，反作用力一定做負功。()5.力對物體做功的正負是由力與位移間的夾角大小決定的。()6.汽車上坡時換成低擋位，其目的是減小速度得到較大的牽引力。()答案1.2.3.4.5.6.二、對點激活1正、負功的判斷(多選)如圖所示，重物P放在一長木板OA上，將長木板繞O端轉過一個小角度的過程

3、中，重物P相對于木板始終保持靜止。關于木板對重物P的摩擦力和支持力做功的情況是()A.摩擦力對重物不做功B.摩擦力對重物做負功C.支持力對重物不做功D.支持力對重物做正功答案AD解析由做功的條件可知：只要有力，并且物體在力的方向上通過位移，則力對物體做功。由受力分析可知，支持力做正功，摩擦力不做功，選項A、D正確。2.功的理解如圖所示的a、b、c、d中，質量為M的物體甲受到相同的恒力F的作用，在力F作用下使物體甲在水平方向移動相同的位移。表示物體甲與水平面間的動摩擦因數(shù)，乙是隨物體甲一起運動的小物塊，比較物體甲移動的過程中力F對甲所做的功的大小()AWa最小 BWd最大C.WaWc D四種情況

4、一樣大答案D解析依據(jù)功的定義式WFlcos，在本題的四種情況下，F(xiàn)、l、均相同，這樣四種情況下力F所做的功一樣大，故選項D正確。3.功率的理解質量為m的物體沿傾角為的斜面滑到底端時的速度大小為v，則此時重力的瞬時功率為()A.mgv Bmgvsin Cmgvcos Dmgvtan答案B解析重力與物體的速度之間的夾角為90，則重力的瞬時功率為PFvcos(90)mgvsin，所以選項B正確?？键c功的正負判斷與計算自主練透1.判斷力是否做功及做正、負功的方法判斷根據(jù)適用情況根據(jù)力和位移的方向的夾角判斷常用于恒力做功的判斷根據(jù)力和瞬時速度方向的夾角判斷常用于質點做曲線運動根據(jù)功能關系或能量守恒定律判

5、斷常用于變力做功的判斷2.計算功的方法(1)恒力做的功直接用WFlcos計算。(2)合外力做的功方法一：先求合外力F合，再用W合F合lcos求功。方法二：先求各個力做的功W1、W2、W3，再應用W合W1W2W3求代數(shù)和就是合外力做的功。1(多選)如圖所示，木塊M上表面是水平的，當木塊m置于M上，并與M一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑的過程中()A.M對m的支持力做負功B.M對m的摩擦力做負功C.m所受的合外力對m做負功D.m所受重力做正功答案AD解析分析可得m與M一起沿斜面做勻加速直線運動，所以m所受合外力沿斜面向下，故合外力做正功，C選項錯誤，對m受力分析如圖，因速度沿斜面向下，故

6、FN做負功，F(xiàn)f、mg做正功，故A、D選項正確，B選項錯誤。22022保定模擬質量為2 kg的物體置于水平面上，在運動方向上受拉力F作用沿水平面做勻變速運動，物體運動的速度時間圖象如圖所示，若物體所受摩擦力為10 N，則在這段運動過程中做功情況正確的是()A.拉力做功150 JB.拉力做功100 JC.摩擦力做功250 JD.物體克服摩擦力做功200 J答案A解析速度時間圖象與時間軸圍成的面積表示位移大小，所以位移為25 m，加速度為2 m/s2，F(xiàn)Ffma，F(xiàn)6 N，拉力F做功為WFl150 J，A正確、B錯誤；克服摩擦力做功WFfl250 J，C、D錯誤。3如圖所示，建筑工人通過滑輪裝置將

7、一質量是100 kg的料車沿30角的斜面由底端勻速地拉到頂端，斜面長L為4 m，若不計滑輪的質量和各處的摩擦力，g取10 N/kg，求這一過程中：(1)人拉繩子的力做的功；(2)料車的重力做的功；(3)料車受到的各力對料車做的總功。答案(1)2000 J(2)2000 J(3)0解析(1)工人拉繩子的力：Fmgsin30，工人將料車拉到斜面頂端時，繩端移動的距離l2L，人拉繩子的力做的功W1mg(2L)sin302000 J。(2)重力做功：W2mgLsin302000 J。(3)由于料車在斜面上勻速運動，則料車所受的合力為0，故W合0?？键c變力做功的求解法多角練透考查角度1化變力為恒力求變力

8、功變力做功直接求解時，通常都比較復雜，但若通過轉換研究的對象，有時可化為恒力做功，可以用WFlcos求解。此法常常應用于輕繩通過定滑輪拉物體的問題中。例1如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個滑塊，滑塊用輕繩系著繞過光滑的定滑輪O?，F(xiàn)以大小不變的拉力拉繩，使滑塊從A點起由靜止開始上升。運動到C點時速度最大。已知滑塊質量為m，滑輪O到豎直桿的距離為d，OAO37，OCO53。求：(1)拉繩的拉力F大??；(2)滑塊由A到C過程中拉力F做的功。(sin370.6，cos370.8)答案(1)mg(2)mgd解析(1)對滑塊受力分析，到C點時速度最大，則其合力為零。滑塊到C點時受力分析如圖。正交分解滑塊

9、在C點受到的拉力，根據(jù)共點力的平衡條件得Fcos53mg，解得Fmg。(2)根據(jù)能量轉換思想，拉力F對繩的端點做的功就等于繩的拉力F對滑塊做的功?；喤cA間繩長L1，滑輪與C間繩長L2，滑輪右側繩子增大的長度：LL1L2，拉力做功WFLmgd?？疾榻嵌?用平均力求變力功在求解變力功時，若物體受到的力的方向不變，而大小隨位移是成線性變化的，即力均勻變化時，則可以認為物體受到一大小為的恒力作用，F(xiàn)1、F2分別為物體初、末態(tài)所受到的力，然后用公式Wlcos求此力所做的功。例2把長為l的鐵釘釘入木板中，每打擊一次給予的能量為E0，已知釘子在木板中遇到的阻力與釘子進入木板的深度成正比，比例系數(shù)為k。問此

10、釘子全部進入木板需要打擊幾次？答案解析在把釘子打入木板的過程中，釘子把得到的能量用來克服阻力做功，而阻力與釘子進入木板的深度成正比，先求出阻力的平均值，便可求得阻力做的功。釘子在整個過程中受到的平均阻力為：F，釘子克服阻力做的功為：WFFlkl2。設全過程共打擊n次，則給予釘子的總能量：E總nE0kl2，所以n。考查角度3利用微元法求變力功將物體的位移分割成許多小段，因小段很小，每一小段上作用在物體上的力可以視為恒力，這樣就將變力做功轉化為在無數(shù)多個無窮小的位移上的恒力所做元功的代數(shù)和。此法在中學階段，常應用于求解大小不變、方向改變的變力做功問題。例3如圖所示，在水平面上，有一彎曲的槽道，槽道

11、由半徑分別為和R的兩個半圓構成?，F(xiàn)用大小恒力F的拉力將一光滑小球從A點沿槽道拉至B點，若拉力F的方向時刻與小球運動方向一致，則此過程中拉力所做的功為()A.0 BFR C2FR D.FR答案D解析因為F的方向不斷改變，不能用WFlcos求解，但由于拉力F的方向時刻與小球運動方向一致?？刹捎梦⒃?，把小球的位移分割成許多的小段，在每一小段位移上作用在小球上的力F可視為恒力，F(xiàn)做的總功即為F在各個小段上做功的代數(shù)和。由此得：WF22RFR，所以答案為D?？疾榻嵌?用Fx圖象求變力功在Fx圖象中，圖線與x軸所圍“面積”的代數(shù)和就表示力F在這段位移上所做的功，且位于x軸上方的“面積”為正，位于x軸下方

12、的“面積”為負，但此方法只適用于便于求圖線所圍面積的情況。例42022云南高中檢測(多選)如圖所示，n個完全相同、邊長足夠小且互不粘連的小方塊依次排列，總長度為l，總質量為M，它們一起以速度v在光滑水平面上滑動，某時刻開始滑上粗糙水平面。小方塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)為，若小方塊恰能完全進入粗糙水平面，則摩擦力對所有小方塊所做功的數(shù)值為()A.Mv2 BMv2 C.Mgl DMgl答案AC解析小方塊恰能完全進入粗糙水平面，說明小方塊進入粗糙水平面后速度為零，以所有小方塊為研究對象，據(jù)動能定理得：Wf0Mv2，所以所有小方塊克服摩擦力做功為Mv2，故A正確，B錯誤。由于摩擦力是變力，聯(lián)立Ff

13、FN和FNx，得Ffx。畫出Ffx圖象如圖所示：Ffx圖象圍成的面積代表克服摩擦力的功，故C正確，D錯誤?？疾榻嵌?用動能定理求變力功動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動，既適用于求恒力功也適用于求變力功。因使用動能定理可由動能的變化來求功，所以動能定理是求變力功的首選。例52022合肥一中段考(多選)如圖所示，一個質量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，桿足夠長，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，如果在運動過程中環(huán)還受到一個方向始終豎直向上的力F，F(xiàn)kv(k為常數(shù)，v為環(huán)的速率)，則環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功可能為()A.mv B.mvC.0 D.mv答案A

14、CD解析當mgkv0時，即v0時，環(huán)做勻速運動，摩擦力為零，環(huán)克服摩擦力所做的功為零；當mgkv0時，即v0時，環(huán)在運動過程中做減速運動，直至靜止，由動能定理得環(huán)克服摩擦力所做的功為mv；當mg時，環(huán)在運動過程中先做減速運動，當速度減小至滿足mgkv0時，即v時，環(huán)開始做勻速運動。由動能定理得摩擦力做的功Wmv2mvmv，即克服摩擦力做功為mv，故A、C、D正確?？键c功率的計算自主練透1.平均功率的計算方法(1)利用。(2)利用Fcos，其中為物體運動的平均速度，F(xiàn)為恒力。2.瞬時功率的計算方法利用公式PFvcos，其中v為t時刻的瞬時速度。 1.2022長春質檢高三某同學參加引體向上體能測試

15、，在20 s內完成10次標準動作，則此過程中該同學克服重力做功的平均功率最接近于()A.150 W B300 W C450 W D600 W答案A解析高三學生的質量約為60 kg，引體向上上升的高度約為0.6 m，該同學克服重力做功的平均功率P180 W，選項A正確，B、C、D錯誤。22022江蘇南通調研如圖所示，傳送帶AB的傾角為，且傳送帶足夠長。現(xiàn)有質量為m可視為質點的物體以v0的初速度從B端開始向上運動，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)tan，傳送帶的速度為v(v0tan，則有滑動摩擦力的大小mgcosmgsin，可得出物體隨傳送帶向上做加速運動，物體加速運動到和傳送帶速度相同時速度最大，然

16、后物體隨傳送帶勻速運動，滑動摩擦力變?yōu)殪o摩擦力大小等于mgsin，所以摩擦力的最大功率為mgvcos，選項C正確。3在某一高度處以相同大小的初速度v0分別沿水平方向和豎直方向拋出小球，不計空氣阻力，如圖所示，則下列說法正確的是()A.兩小球落地時速度相同B.兩小球落地時，重力的瞬時功率相同C.從開始運動至落地，重力對兩小球做的功相同D.從開始運動至落地，重力對兩小球做功的平均功率相同答案C解析根據(jù)重力做功的特點可知，從開始運動至落地，重力對兩小球做功相同，選項C正確；由動能定理可知，兩小球落地時的速度大小相同，而方向不相同，A錯誤；由Pmgvcos可知，兩小球落地時，重力的瞬時功率不相同，選項

17、B錯誤；從開始運動至落地，運動時間不同，而重力對兩小球做的功相同都是mgh，所以重力對兩小球做功的平均功率不相同，選項D錯誤。考點機車啟動問題名師點撥1.兩種啟動方式的比較兩種方式以恒定功率啟動以恒定加速度啟動Pt圖和vt圖OA段過程分析vFaa不變F不變vPFv直到P額Fv1運動性質加速度減小的加速直線運動勻加速直線運動，維持時間t0AB段過程分析FF阻a0F阻vFa運動性質以vm勻速直線運動加速度減小的加速運動BC段無FF阻a0以vm勻速運動2.三個重要關系式(1)無論哪種啟動過程，機車的最大速度都等于其勻速運動時的速度，即vm(式中Fmin為最小牽引力，其值等于阻力F阻)。(2)機車以恒

18、定加速度啟動的運動過程中，勻加速過程結束時，功率最大，速度不是最大，即vvm。(3)機車以恒定功率運行時，牽引力做的功WPt。由動能定理：PtF阻xEk。此式經常用于求解機車以恒定功率啟動過程的位移大小。例62022呼倫貝爾一模某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進行研究。他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過處理轉化為vt圖象，如圖所示(除210 s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線)。已知在小車運動的過程中，2 s后小車的功率P9 W 保持不變，小車的質量為1.0 kg，可認為在整個運動過程中小車所受到的阻力大小不變。求：(1)小車所受到的阻

19、力大小；(2)小車在010 s內位移大小。 (1)02 s內小車以何種方式啟動？提示：恒定加速度啟動。(2)210 s內小車功率如何變化？提示：功率保持不變。嘗試解答(1)1.5_N_(2)42_m(1)由圖象知，前兩秒的末速度為v13 m/s，最大速度為vm6 m/s。根據(jù)PFv，當FFf時，vvm，解得阻力Ff N1.5 N。(2)前2 s，小車做勻加速直線運動，位移為x1，由運動學公式得x1t12 m3 m,210 s內，時間為t2，根據(jù)動能定理可得：Pt2Ffx2mvmv，代入數(shù)據(jù)解得x239 m,010 s內位移xx1x242 m。總結升華機車啟動問題的易錯提醒(1)機車啟動的方式不

20、同，運動的規(guī)律就不同，即其功率、速度、加速度、牽引力等物理量的變化規(guī)律不相同，分析圖象時應注意坐標軸的意義及圖象變化所描述的規(guī)律。(2)在機車功率PFv中，F(xiàn)是機車的牽引力而不是機車所受合力，正是基于此，PFfvm時，即牽引力與阻力平衡時達到最大運行速度。(3)恒定功率下的啟動過程一定不是勻加速，勻變速直線運動的公式不適用了，這種加速過程發(fā)動機做的功可用WPt計算，不能用WFl計算(因為F為變力)。(4)以恒定牽引力加速時的功率一定不恒定，這種加速過程發(fā)動機做的功常用WFl計算，不能用WPt計算(因為功率P是變化的)。1.2022河北高三月考(多選)下列各圖是反映汽車(額定功率P額)從靜止開始

21、勻加速啟動，最后做勻速運動的過程中，其速度隨時間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象，其中正確的是()答案ACD解析從靜止開始勻加速啟動，由公式PFv及題意知，當力恒定，隨著速度的增加功率P增大，當PP額時，功率不再增加，此時，牽引力F大于阻力f，速度繼續(xù)增加，牽引力減小，此后汽車做加速度逐漸減小的加速運動，當Ff時，a0，速度達最大，做勻速運動。由以上分析知，B錯、A、C、D對。22022蘇州高三調研(多選)質量為2103 kg的汽車由靜止開始沿平直公路行駛，行駛過程中牽引力F和車速倒數(shù)的關系圖象如圖所示。已知行駛過程中最大車速為30 m/s，設阻力恒定，則()A.汽車所受阻力為6103

22、 NB.汽車在車速為5 m/s時，加速度為3 m/s2C.汽車在車速為15 m/s時，加速度為1 m/s2D.汽車在行駛過程中的最大功率為6104 W答案CD解析當牽引力等于阻力時，速度最大，由圖線可知阻力大小Ff2000 N，故A錯誤；傾斜圖線的斜率表示功率，可知PFfv200030 W60000 W，車速為5 m/s時，汽車的加速度a m/s22 m/s2，故B錯誤；當車速為15 m/s時，牽引力F N4000 N，則加速度a m/s21 m/s2，故C正確；汽車的最大功率等于額定功率，等于60000 W，故D正確。1.2022全國卷 一汽車在平直公路上行駛。從某時刻開始計時，發(fā)動機的功率

23、P隨時間t的變化如圖所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖線中，可能正確的是()答案A解析在vt圖象中，圖線的斜率代表汽車運動時的加速度，由牛頓第二定律可得：在0t1時間內，fma，當速度v不變時，加速度a為零，在vt圖象中為一條水平線；當速度v變大時，加速度a變小，在vt圖象中為一條斜率逐漸減小的曲線，選項B、D錯誤；同理，在t1t2時間內，fma，圖象變化情況與0t1時間內情況相似，由于汽車在運動過程中速度不會發(fā)生突變，故選項C錯誤，選項A正確。2.2022浙江高考(多選)我國科學家正在研制航母艦載機使用的電磁彈射器。艦載機總質量為3.0104 kg

24、，設起飛過程中發(fā)動機的推力恒為1.0105 N；彈射器有效作用長度為100 m，推力恒定。要求艦載機在水平彈射結束時速度大小達到80 m/s。彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發(fā)動機推力之和，假設所受阻力為總推力的20%，則()A.彈射器的推力大小為1.1106 NB.彈射器對艦載機所做的功為1.1108 JC.彈射器對艦載機做功的平均功率為8.8107 WD.艦載機在彈射過程中的加速度大小為32 m/s2答案ABD解析由題述可知，艦載機彈射過程的加速度為a m/s232 m/s2，D項正確；根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)發(fā)F彈0.2(F發(fā)F彈)ma，可求得彈射器的推力大小F彈1.1106 N，A項正

25、確；彈射器對艦載機做的功為W1.1106100 J1.1108 J，B項正確；彈射過程的時間t s2.5 s，彈射器做功的平均功率P4.4107 W，C項錯誤。 3.2022海南高考假設摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動機的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼?)A.4倍 B2倍 C.倍 D.倍答案D解析因摩托艇受到的阻力fkv，設原來發(fā)動機的輸出功率為P，最大速率為vm。輸出功率為2P時，最大速率為vm，由PFvfvmkv得vm，所以，因此A、B、C錯，D對。4.2022東城期末清潔工人在清潔城市道路時駕駛灑水車沿平直粗糙路面勻速行駛。當灑水車行駛到某路口時

26、開始灑水，若灑水車的速度保持不變，且所受阻力與車重成正比，則開始灑水后()A.灑水車受到的牽引力保持不變B.灑水車受到的牽引力逐漸增大C.灑水車發(fā)動機的輸出功率保持不變D.灑水車發(fā)動機的輸出功率不斷減小答案D解析設灑水車的質量為m，灑水車所受的牽引力為F、阻力為f，因為灑水車所受阻力與車重成正比，即fkmg，由平衡條件得Fkmg，因為灑水車在灑水過程中質量不斷減小，故灑水車所受的牽引力減小，選項A、B錯誤；灑水車發(fā)動機的輸出功率PFv，因F減小，故P減小，選項C錯誤，選項D正確。5.2022北京高考如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個物塊，彈簧質量不計。物塊(可視為質點)的質量為m，在水平

27、桌面上沿x軸運動，與桌面間的動摩擦因數(shù)為。以彈簧原長時物塊的位置為坐標原點O，當彈簧的伸長量為x時，物塊所受彈簧彈力大小為Fkx，k為常量。(1)請畫出F隨x變化的示意圖；并根據(jù)Fx圖象求物塊沿x軸從O點運動到位置x的過程中彈力所做的功。(2)物塊由x1向右運動到x3，然后由x3返回到x2，在這個過程中，求彈力所做的功，并據(jù)此求彈性勢能的變化量；求滑動摩擦力所做的功；并與彈力做功比較，說明為什么不存在與摩擦力對應的“摩擦力勢能”的概念。答案(1)見解析WTkx2。(2)WTkxkxEpkxkxWfmg(2x3x1x2)因為摩擦力做功與路程成正比，而不像彈簧彈力做功一樣與路徑無關，只與初、末位置

28、有關，所以無“摩擦勢能”的概念。解析 (1)Fx圖象如圖。物塊沿x軸從O點運動到位置x的過程中，彈力做負功：Fx圖象與x軸所圍的面積等于彈力做功大小。所以彈力做功為：WTkxxkx2。(2)物塊由x1向右運動到x3的過程中，彈力做功WT1(kx1kx3)(x3x1)kxkx，物塊由x3向左運動到x2的過程中，彈力做功WT2(kx2kx3)(x3x2)kxkx，整個過程中，彈力做功WTWT1WT2kxkx，由此得彈性勢能的變化量EpWTkxkx。整個過程中，摩擦力做功Wfmg(2x3x1x2)。與彈力做功比較：彈力做功與x3無關，即與實際路徑無關，只與始末位置有關，所以我們可以定義一個由物體之間

29、的相互作用力(彈力)和相對位置決定的能量彈性勢能。而摩擦力做功與x3有關，即與實際路徑有關，所以不可以定義與摩擦力對應的“摩擦力勢能”。時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分。其中16為單選，710為多選)1.靜止在水平地面上的物體，同時受到水平面內兩個互相垂直的力F1、F2的作用，由靜止開始運動了2 m，已知F16 N，F(xiàn)28 N，則()A.F1做功12 J BF2做功16 JC.F1、F2的合力做功28 J DF1、F2做的總功為20 J答案D解析物體由靜止沿F1、F2的合力方向運動，位移為2 m，因為位移的方向應與合力的方向一致，所以WF1F1lco

30、s537.2 J，WF2F2lcos3712.8 J，故A、B錯誤；F1、F2的合力F合10 N，W總F合l20 J，故C錯誤、D正確。2.2022銀川一中期末2022年10月銀川一中團委組織學生志愿者前往鹽池縣馮記溝鄉(xiāng)進行助學幫扶活動，當車輛行駛在崎嶇的山路上時坐在前排的學生看到司機師傅總是在上坡的時候換成低擋而到了平直的路上時又換成了高擋，于是他們幾個人形成了小組進行了討論，關于他們的討論最符合物理原理的是()A.上坡的時候換成低擋是為了增加汽車發(fā)動機的功率B.上坡的時候換成低擋是為了增大汽車的牽引力C.上坡的時候換成低擋是為了同學們仔細欣賞沿途的美景D.在平直的路面上換成高擋可以減小汽車

31、發(fā)動機的功率答案B解析上坡的時候換成低擋，速度會減小，由功率PFv可知，當功率一定時，減小速度可以增大牽引力，選項B正確。3.如圖所示，質量為m的小球以初速度v0水平拋出，恰好垂直打在傾角為的斜面上，則球落在斜面上時重力的瞬時功率為(不計空氣阻力)()Amgv0tan B.C. Dmgv0cos答案B解析小球落在斜面上時重力的瞬時功率為Pmgvy，而vytanv0，所以P，B正確。4.2022甘肅一診質量為2 kg的物體放在動摩擦因數(shù)為0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，從O點由靜止開始運動，拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關系如圖所示，g取10 m/s2。下列說法中正確的是()A此物

32、體在OA段做勻加速直線運動，且整個過程中拉力的最大功率為15 WB.此物體在AB段做勻速直線運動，且整個過程中拉力的最大功率為6 WC.此物體在AB段做勻加速直線運動，且整個過程中拉力的最大功率為15 WD.此物體在OA段做勻速直線運動，且整個過程中拉力的最大功率為15 W答案A解析對物體受力分析，物體受到的摩擦力為FfFNmg0.1210 N2 N，由Wx圖象可知，斜率表示的是物體受到的拉力的大小，OA段的拉力為5 N，AB段的拉力為2 N，所以物體在OA段做勻加速直線運動，在AB段做勻速直線運動；在OA段的拉力為5 N，物體做勻加速直線運動，當速度最大時，拉力的功率最大，由vat，xat2

33、，a，代入數(shù)據(jù)解得v3 m/s，則在OA段的最大功率為PFv53 W15 W，在AB段物體做勻速直線運動，速度為3 m/s，拉力的大小為2 N，所以在AB段拉力的功率為P23 W6 W，所以在整個過程中拉力的最大功率為15 W，所以B、C、D錯誤，A正確。52022徐州模擬一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動，運動過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)圖象如圖所示。若已知汽車的質量，則根據(jù)圖象所給的信息，不能求出的物理量是()A.汽車的功率B.汽車行駛的最大速度C.汽車所受到的阻力D.汽車運動到最大速度所需的時間答案D解析由FFfma，PFv可得：a，對應圖線可知，k40，可求出汽

34、車的功率P，由a0時，0.05可得：vm20 m/s，再由vm，可求出汽車受到的阻力Ff，但無法求出汽車運動到最大速度的時間。6.有一固定軌道ABCD如圖所示，AB段為四分之一光滑圓弧軌道，其半徑為R，BC段是水平光滑軌道，CD段是光滑斜面軌道，BC和斜面CD間用一小段光滑圓弧連接。有編號為1、2、3、4完全相同的4個小球(小球不能視為質點，其半徑r0時，動能增加，當W0，Ek0，W0，Ekx2 Ch1h2 Dh1h2答案D解析設物塊經過O點時的速度為v，任一斜面的傾角為，在斜面上上升的豎直高度為h，水平距離為x；根據(jù)動能定理得mghmgcos0mv2，則得h，v相同，越大時，tan越大，則h

35、越大，h1h2，選項C錯誤，選項D正確；水平距離x，知越大時，tan越大，則x越小，x1x2，選項A、B錯誤?？键c動能定理與圖象結合問題名師點撥解決物理圖象問題的基本步驟(1)觀察題目給出的圖象，弄清縱坐標、橫坐標所對應的物理量及圖線所表示的物理意義。(2)根據(jù)物理規(guī)律推導出縱坐標與橫坐標所對應的物理量間的函數(shù)關系式。(3)將推導出的物理規(guī)律與數(shù)學上與之相對應的標準函數(shù)關系式相對比，找出圖線的斜率、截距、圖線的交點，圖線下的面積所對應的物理意義，分析解答問題?；蛘呃煤瘮?shù)圖線上的特定值代入函數(shù)關系式求物理量。例1(多選)泥石流是在雨季由于暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質山體經飽和稀釋后形成的洪

36、流，它的面積、體積和流量都較大。泥石流流動的全過程雖然只有很短時間，但由于其高速前進，具有強大的能量，因而破壞性極大。某課題小組對泥石流的威力進行了模擬研究，如圖甲所示，他們設計了如下的模型：在水平地面上放置一個質量為m5 kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動，推力F隨位移變化的圖象如圖乙所示，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.6，g取10 m/s2。則在運動過程中()A.力F做的功為160 JB.物體的最大加速度為16 m/s2C.距出發(fā)點4 m處物體的速度達到最大D.物體在水平面上運動的最大位移約為5.3 m (1)Fx圖象的面積表示什么？提示：F做的功。(2)物體何時在水

37、平面上運動的位移最大？提示：速度等于零時。嘗試解答AD。由Fx圖象圍成的面積可求F做的功W160 J，故A正確；由牛頓第二定律得Fmgma，則當a的最大時F80 N，此時a10 m/s2，故B錯誤；當a0時即Fmg時速度達到最大，故C錯誤；由動能定理得Wmgx0，得x5.3 m，故D正確。總結升華圖象所圍“面積”的意義(1)vt圖：由公式xvt可知，vt圖線與坐標軸圍成的面積表示物體的位移。(2)at圖：由公式vat可知，at圖線與坐標軸圍成的面積表示物體速度的變化量。(3)Fx圖：由公式WFx可知，F(xiàn)x圖線與坐標軸圍成的面積表示力所做的功。(4)Pt圖：由公式WPt可知，Pt圖線與坐標軸圍成

38、的面積表示力所做的功。12022合肥一模A、B兩物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運動，先后撤去F1、F2后，兩物體最終停下，它們的vt圖象如圖所示。已知兩物體與水平面間的滑動摩擦力大小相等，則下列說法正確的是()A.F1、F2大小之比為12B.F1、F2對A、B做功之比為12C.A、B質量之比為21D.全過程中A、B克服摩擦力做功之比為21答案C解析由圖象可知，兩物體的位移相同，兩物體與水平面間的滑動摩擦力大小相等，故全過程中兩物體克服摩擦力做功相等，D項錯誤；由動能定理可知，兩物體所受外力做功與克服摩擦力做功相等，故外力做功相同，B項錯誤；由圖象可知，A、B在外力作用下的位移比為

39、12，外力做功又相同，由功的定義可知，F(xiàn)1F221，A項錯誤；由速度圖象可知，兩物體勻減速過程中的加速度大小之比為12，由牛頓第二定律有：Ffma可知兩物體質量之比為21，C項正確。2.低空跳傘是一種極限運動，一般在高樓、懸崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落過程中所受空氣阻力隨下落速度的增大而增大，而且速度越大空氣阻力增大得越快。因低空跳傘下落的高度有限，導致在空中調整姿態(tài)、打開傘包的時間較短，所以其危險性比高空跳傘還要高。一名質量為70 kg的跳傘運動員背有質量為10 kg的傘包從某高層建筑頂層跳下，且一直沿豎直方向下落，其整個運動過程的vt圖象如圖所示。已知2.0 s末的速度為18 m/s,10 s末拉開繩索開啟降落傘，16.2 s時安全落地，并穩(wěn)穩(wěn)地站立在地面上。g取10 m/s2，請根據(jù)此圖象估算：(1)起