物理-第一編-3

1、專題三功和能 一、功的計算1恒力的功：WFl cos .2變力的功(1)變力F的功率P恒定，WPt.(2)利用動能定理及功能關(guān)系等方法間接求解，即W合ek或WE.(3)滑動摩擦力、空氣阻力或介質(zhì)阻力等，在物體做曲線運動時，這類力的方向始終與運動方向相反，若大小恒為Ff，則功等于力和路程(不是位移)的乘積，即WFfs，式中s為物體的運動路程3合力的功(1)合力為恒力時：W合F合lcos (為F合與l的方向之間的夾角)(2)可求各力的功的代數(shù)和：W合W1W2W3Wn，注意各功的正負(fù)機車先做勻加速直線運動，當(dāng)功率達(dá)到額定功率后獲得勻加速的最大速度v1，若再加速，應(yīng)保持功率不變做變加速運動，直至達(dá)到最

2、大速度vm后做勻速運動求v1：由FF阻ma；PP額Fv1得：v1P額/(F阻ma)求vm：由FF阻得vmP額/F阻三、動能定理1內(nèi)容：合外力對物體做的功等于物體動能的變化2表達(dá)式：W合Ek2Ek13適用對象：(1)涉及位移和速度變化的問題可優(yōu)先考慮應(yīng)用動能定理(2)動能定理既適用于恒力，也適用于變力；既適用于直線運動，也適用于曲線運動(3)動能定理既可以針對整個物理過程，也可以分段應(yīng)用4運用動能定理解題的基本思路(1)選取研究對象，明確它的運動過程；(2)分析研究對象的受力情況和各力做功的情況，求出合外力所做的功；(3)明確物體在初、末狀態(tài)的動能Ek1和Ek2.(4)列出動能定理的方程W合Ek

3、2Ek1，及其他必要的方程，求解結(jié)果四、機械能守恒定律1條件(1)只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力做功；(2)雖受其他力，但其他力不做功或其他力的總功為零2三種表達(dá)式(1)守恒觀點：Ek1Ep1Ek2Ep2(2)轉(zhuǎn)化觀點：EpEk(3)轉(zhuǎn)移觀點：EA增EB減3運用機械能守恒定律解題的步驟(1)選取研究對象；(2)分析研究對象的物理過程及其初、末狀態(tài)；(3)分析所研究的物理過程中，研究對象的受力情況和這些力的做功情況，判斷是否滿足機械能守恒定律的適用條件；(4)規(guī)定參考平面(用轉(zhuǎn)化觀點時，可省略這一步)；(5)根據(jù)機械能守恒定律列方程；(6)解方程，統(tǒng)一單位，進(jìn)行運算，求出結(jié)果，進(jìn)行檢驗五、能量守恒定律

4、和功能關(guān)系1能量守恒定律 (1)理解：某種形式能量的減少，一定存在另外形式能量的增加，且減少量與增加量相等某個物體能量的減少，一定存在別的物體能量的增加，且減少量與增加量相等(2)應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟分清共有多少種形式的能(如動能、勢能、電能、內(nèi)能等)在變化明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少減少的總能量一定等于增加的總能量，據(jù)此列方程：E減E增2功能關(guān)系(1)做功的過程必定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，反之，能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移必須通過做功來實現(xiàn)(2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度功和功率的計算常見功能的特點功特點、計算公式重力的功與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)|WG|mgh(初、末位置的高度差)靜摩

5、擦力的功可以做正功、負(fù)功、不做功一對靜摩擦力的功總功為零滑動摩擦力的功可以做正功、負(fù)功、不做功一對滑動摩擦力的功總功為負(fù)功，W總Ffs(s為路程)機車牽引力的功P不變時，WPt；F不變時，WFl電場力的功與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)W電Uq電流的功實質(zhì)上是電場力的功WUIt洛倫茲力的功永不做功【答案】BD答案：AD動能定理的應(yīng)用(1)滑塊通過B點時的速度大??；(2)滑塊經(jīng)過圓弧軌道的B點時，所受軌道支持力的大小；(3)水平軌道上A、B兩點之間的距離【思維點撥】在CB圓弧上應(yīng)用動能定理可求出滑塊在B點時的速度，根據(jù)向心力公式可求出滑塊在B點受到的支持力；小滑塊在水平軌道上滑行的距離可根據(jù)動能定

6、理求，也可根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律求2.如圖所示，質(zhì)量為m100 g的小物塊，從距地面h2.0 m處的軌道上由靜止開始下滑，與斜軌道相接的是半徑r0.4 m的圓形軌道，若物塊到達(dá)圓形軌道的最高點A時，物塊對軌道的壓力恰好等于它自身所受的重力，求物塊從開始下滑到A點的過程中，克服阻力所做的功(g取10 m/s2)答案：0.8 J機械能守恒定律的應(yīng)用 (2011巢湖二模)如圖所示，物塊A、B、C的質(zhì)量分別為M、3m、m，并均可視為質(zhì)點，它們之間有mM4m的關(guān)系三物塊用輕繩通過滑輪連接，物塊B與C間的距離和C到地面的距離均是L.若C與地面相碰后速度立即減為零(設(shè)A距離滑輪足夠遠(yuǎn)且不計一切阻力)(1)求

7、物塊C剛著地時的速度大小(2)若使物塊B不與C相碰，則M/m應(yīng)滿足什么條件？【思維點撥】物塊C著地前，由A、B、C組成的系統(tǒng)機械能守恒，物塊C著地后，物塊B繼續(xù)下落過程中，物塊A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒3.如圖所示，傾角為的光滑斜面上放有兩個質(zhì)量均為m的小球A和B，兩球之間用一根長為L的輕桿相連，下面的小球B離斜面底端的高度為h.兩球從靜止開始下滑，不計球與地面碰撞時的機械能損失，且地面光滑，求：(1)兩球在光滑水平面上運動時的速度大??；(2)整個運動過程中桿對A球所做的功功能關(guān)系、能量守恒定律 如圖所示，一平直的傳送帶以速度v2 m/s勻速運動，傳送帶把A處的工件不斷地運送到同一水平面上的B

8、處，A、B相距L30 m在A處把工件輕輕放到傳送帶上，經(jīng)過時間t20 s能傳送到B處，假設(shè)在A處每隔相等時間放上一個工件，每小時能運送工件7 200個，每個工件的質(zhì)量均為m2 kg，(g取10 m/s2)求：(1)傳送帶上靠近B端的相鄰兩工件間的距離；(2)帶動傳送帶的電動機的平均輸出功率(不計輪軸處的摩擦力)【思維點撥】先分析判斷出工件的運動是先勻加速后勻速運動的，各工件運動情況相同，到達(dá)B端的時間差相同傳送帶運送每個工件需要的能量等于工件增加的動能與克服摩擦產(chǎn)生的熱量之和【答案】(1)1 m(2)16 W4如圖所示，光滑坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時無機械能損失，為使A制動，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻上，另一端恰位于滑道的末端O點，已知在OM段，物塊A與水