專題六 動能定理和機械能守恒定律

專題六動能定理和機械能守恒定律【知識和方法】功(B)公式：W= ,功的大小與 、 、 有關(guān)。2?功是標(biāo)量。但有正負。正功表示動力做功；負功表示阻力做功。正功不一定大于負功。3?常見的幾種求解總功的方法功率(B)1?公式：P= = 當(dāng)力與速度共線時，P= 意義： 3?對交通工具而言，P=FV中的P為發(fā)動機的功率，F(xiàn)為牽引力；動能定理(C)1?動能表達式：ek= TOC\o"1-5"\h\z2?動能定理的內(nèi)容: ；表達式： 或 。機械能守恒定律(C)1?機械能守恒定律的內(nèi)容： 2?條件: ；3?表達式: 或 或 。4?判斷機械能守恒的方法：①是否符合守恒條件；②看EK+Ep的總量是否不變【典題精析】如圖所示，一質(zhì)量為m=10kg的雪橇，受到與水平方向成37°斜向上的拉力作用從靜止開始運動，力的大小為F=100N,使雪橇在水平地面上移動l=5m，如圖所示。雪橇與地面間的滑動摩擦力為Ff=70N。求：人對雪橇的拉力所做的功雪橇克服摩擦力所做的功；力對雪橇所做的總功。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)如圖所示，B物體在拉力F的作用下向左運動，在運動的過程中，A、 B間有相互作用的摩擦力，則摩擦力做功的情況是()對A、B都做負功 B.對A不做功，對B做負功C.對A做正功，對B做負功D.對A、B都不做功B.W<WVW,123D.W=W<W°123)W]=w2=w3W1<W3<W23?—滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=B.W<WVW,123D.W=W<W°123)W]=w2=w3W1<W3<W2AC.4?如圖，滑雪者由靜止開始沿斜坡從A點自由下滑，然后在水平面上前進至B點后停止。已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動摩擦因素皆為P，滑雪者（包括滑雪板）的質(zhì)量為m.A、B兩點間的水平距離為已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動摩擦因素皆為P，滑雪者（包括滑雪板）的質(zhì)量為m.A、B兩點間的水平距離為L。在滑雪者經(jīng)過AB段運動的過程中，克服摩擦力做的功（）A、大于pmgL B、小于pmgLC、等于pmgL D、以上三種情況皆有可能5?—質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，小球在水平拉力F作用下，從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點，此時繩子轉(zhuǎn)過了e角（如圖所示）,則力F所做的功為（ ）A.mgLcose B.mgL{1-cos0）eC.-2FLsin22DFLsin06.汽車由靜止開始運動，若要使汽車在開始運動的一段時間里保持勻加速直線運動，則必須（）A.不斷減小發(fā)動機的功率C.6.汽車由靜止開始運動，若要使汽車在開始運動的一段時間里保持勻加速直線運動，則必須（）A.不斷減小發(fā)動機的功率C.保持發(fā)動機的功率不變不斷增加發(fā)動機的功率D.無法判斷汽車發(fā)動機功率如何變化7?物體沿直線運動的v-t關(guān)系如圖，已知在第一秒內(nèi)合外力對物體做的功為W,則（）從第1秒末到第3秒末合外力做功為2W從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2W從第5秒末到第7秒末合外力做功為W從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.5W以下情形中，物體的機械能守恒的是（）B.—物體勻速上升下落的小球受到空氣阻力的作用C.C.物體以一定初速度在粗糙的水平面上滑動D.物體沿光滑斜面自由下滑B.B.如圖所示，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，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力.已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運動過程中（）重力做功2mgR B.機械能減少mgRC.合外力做功mgR D.克服摩擦力做功mgR質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下，從山坡（粗糙）底部A處由靜止起運動至高為h的坡頂B，獲得速度為v,AB之間的水平距離為s,重力加速度為g.下列說法錯誤的是（）小車克服重力所做的功是mgh推力對小車做的功是#mv2+mgh阻力對小車做的功是2mv2+mgh—Fs

如圖甲所示，靜止在水平地面的物塊A,受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動摩擦力大小相等，則（ ）0?-時間內(nèi)F的功率逐漸增大t2時刻物塊A的加速度最大t2時刻后物塊A做反向運動t2時刻物塊A的動能最大跳傘運動員從高空下落時，在他張開傘后，所受的空氣阻力等于運動員和傘的總重力時運動員具有的機械能：（ ）動能、勢能和總機械能都不變重力勢能減少，動能增加，總機械能不變重力勢能減少，動能不變，總機械能減少重力勢能不變，動能為零，總機械能不變。將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運動至最高點的過程中，v-t圖像如圖所示。以下判斷正確的是（ ）A、 前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)B、 最后2s內(nèi)貨物只受重力作用C、 前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度不相同D、 第3s末至第5s末的過程中，貨物的機械能守恒14?圖是滑道壓力測試的示意圖，光滑圓弧軌道與光滑斜面相切，滑道底部B處安裝一個壓力傳感器，其示數(shù)N表示該處所受壓力的大小，某滑塊從斜面上不同高度h處由靜止下滑，通過B點，下列表述正確的有（ ） 弋亠/—N小于滑塊重力 B.N等于滑塊重力C.N越大表明h越大 D.N越大表明h越小一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法錯誤的是（）運動員到達最低點前重力勢能始終減小蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關(guān)TOC\o"1-5"\h\z如圖所示，質(zhì)量為m的小球A沿高度為h、傾角為0的光滑斜面從頂端由靜止滑下,另一質(zhì)量與A相同的小球B自相同高度同時由靜止落下，下列說法正確的是（ ）落地前重力對兩球做的功不等 落地前的瞬間兩球的速度相同 \ 『落地前兩球動能的變化量相同 \\ \落地前兩球重力做功的平均功率相同 i'

17?如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運動經(jīng)距離l后以速度U飛離桌面，最終落在水平地面上?已知l=1.4m,U=3.0m/s,m=0.10kg，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)p=0.25，桌面高h=0.45m，不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2.求：小物塊落地點距飛出點的水平距離s；小物塊落地時的動能Ek；k小物塊的初速度大小u0.18.某水上游樂場舉辦了一場趣味水上比賽.如圖所示，質(zhì)量m=50kg的參賽者(可視為質(zhì)點)，在河岸上A點緊握一根長L=5.0m的不可伸長的輕繩，輕繩另一端系在距離水面高H=10.0m的O點，此時輕繩與豎直方向的夾角為0=37。，C點是位于O點正下方水面上的一點，距離C點x=4.8m處的D點固定著一只救生圈，O、A、C、D各點均在同一豎直面內(nèi).若參賽者抓緊繩端點，從臺階上A點沿垂直于輕繩斜向下以一定的初速度躍出，當(dāng)擺到O點正下方的B點時松開手，此后恰能落在救生圈內(nèi).(sin37°=0.6,cos37°=0.8,”12.96 3.6，g=10m/s2)求參賽者經(jīng)過B點時速度的大小v；參賽者從臺階上A點躍出時的動能E為多大？k沿豎直方向適當(dāng)調(diào)節(jié)繩端O點的高度(仍在A點上方)，參賽者從A點拉直并抓緊輕繩，由靜止開始擺下，經(jīng)O點正下方松開繩，此后也恰能落在救生圈內(nèi).試求參賽者松開繩時距水面的高度h.開繩時距水面的高度h.【專題訓(xùn)練】1、 一人乘電梯從1樓到10樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻速，再減速的運動過程，則地面上的觀察者考察電梯支持力對人做功情況是（ ）加速時做正功，勻速時不做功，減速時做負功加速時做正功，勻速和減速時做負功加速和勻速時做正功，減速時做負功始終做正功2、關(guān)于1焦的功，下列說法正確的是（ ）A、 把質(zhì)量為1千克的物體沿力F的方向移動1米，力F所做的功等于1焦B、 把質(zhì)量為1千克的物體豎直勻速舉高1米，舉力所做的功等于1焦C、 把重為1牛的物體沿水平方向移動1米，水平推力所做的功為1焦D、 把重為1牛的物體豎直勻速舉高1米，克服重力所做的功為1焦3、 一個物體在相互垂直的兩個力片、F2的作用下運動，運動過程中F1對物體做功3J,F2對物體做功4J,則F1和F2的合力做功為（ ）A、1J B、5J C、7J D、無法計算4、 如圖所示，木塊A放在上表面粗糙的木塊B的左上端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做的功為Wj第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動，F(xiàn)做的功為w2,比較兩次做功，可能是（ ） =A、W]VW2 B、W1=W2 0=^ C、W]>W? D、無法比較 !!!!!! :!!!!!5、 一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑的水平面上滑動，從某一時刻起，給滑塊施加一個與運動方向相同的水平力，經(jīng)過一段時間，滑塊的速度大小變?yōu)?m/s,則在這段時間里，水平力做的功為（）A、9J B、16JC、25JD、41J6、關(guān)于功率下列說法中正確的是：（ ）A、功率大說明物體做的功多 B、由P=W/t可知，機器做功越多，其功率越大C、功率的單位是焦耳 D、單位時間力做功越多，其功率越大7、 小明同學(xué)騎電動自行車沿平直公路行駛，因電瓶“沒電”，故改用腳蹬騎車勻速前行.設(shè)小明與車的總質(zhì)量為100kg，人與車的速度恒為5m/s，騎行過程中所受阻力約為車和人總重的0.02倍，取g=10m/s2,小明騎此電動車做功的功率約為A.10WB.100W C.1000W D.10000W8、 關(guān)于重力做功、重力勢能變化的說法正確的是（）A.當(dāng)物體向下運動時，重力對物體做負功B.當(dāng)物體向下運動時，重力勢能增大C.當(dāng)物體向上運動時，重力勢能增大 D.當(dāng)物體向上運動時，重力對物體做正功質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地面高度為力，如圖所示，若以桌面為參考平面，那么小球落地時的重力勢能及整個下落過程中重力勢能的變化分別是()mgh,減少mg(H-h)mgh，增加mg(H+h)

C. -mgh，增力口mg(H-h)-mgh，減少mg(H+h)10、 某同學(xué)投擲鉛球.每次出手時，鉛球速度的大小相等，但方向與水平面的夾角不同.關(guān)于出手時鉛球的動能，下列判斷正確的是()A.夾角越大，動能越大 B.夾角越大，動能越小C.夾角為45。時，動能最大 D.動能的大小與夾角無關(guān)11、 將物體由地面豎直上拋，如果不計空氣阻力，物體能夠達到的最大高度為H,當(dāng)物體在上升過程中的某一位置時，它的動能和重力勢能相同，則這一位置的高度是()TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"2 1 1 1A、一H B、一H C、一H D、一H\o"CurrentDocument"3 2 3 412、關(guān)于機械能，下列說法中正確的是 ( )物體做勻速運動，它的機械能一定守恒.物體只要做曲線運動，它的機械能一定守恒.合力對物體所做的功為零，它的機械能一定守恒合力對物體所做的功不為零，它的機械能可能守恒TOC\o"1-5"\h\z13、質(zhì)量不等，但有相同動能的兩物體，在動摩擦因數(shù)相同的水平地面上滑行直到停止，則下列說法正確的有( )A.質(zhì)量大的物體滑行距離大 B.質(zhì)量小的物體滑行距離大質(zhì)量大的物體滑行時間長 D.質(zhì)量小的物體加速度大14、如圖所示，一個小孩從粗糙的滑梯上加速滑下，在下滑過程中( )小孩重力勢能減小，動能不變，機械能減小小孩重力勢能減小，動能增加，機械能減小 、川卜C小孩重力勢能減小，動能增加，機械能增加 一^小孩重力勢能減小，動能增加，機械能不變.15、 2002年3月25日，我國成功地發(fā)射了“神舟5號”載人試驗飛船，經(jīng)過6天多的太空飛行，飛船的回收艙于4月1日順利返回地面。已知飛船在太空中運行的軌道是一個橢圓，橢圓的一個焦點是地球的球心，如圖所示，飛船在運行中是無動力飛行，只受到地球?qū)λ娜f有引力作用。在飛船從軌道的A點沿箭頭方向運行到B點的過程中()②飛船的速度逐漸增大④飛船的機械能逐漸增大②飛船的速度逐漸增大④飛船的機械能逐漸增大C、②③ D、②④③飛船的機械能守恒A、①③B、①④“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示，實驗中發(fā)現(xiàn)重物增加的動能略小于減少的重力勢能，其主要原因是()重物的質(zhì)量過大重物的體積過小電源的電壓偏低重物及紙帶在下落時受到阻力

如圖，一物體以速度v0沖向光滑斜面AB,并能沿斜面升高h,下列說法正確的是（ ）若把斜面從C點鋸斷，由機械能守恒定律知，物體沖出C點后仍能升高h若把斜面彎成如圖所示的半圓弧形，物體仍能沿AB/升高h若把斜面從C點鋸斷或彎成如圖所示的半圓弧狀，物體都不能升高h,因為機械能不守恒若把斜面從C點鋸斷或彎成如圖所示的半圓弧狀，物體都不能升高h,但機械能仍守恒18.光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的圓形導(dǎo)軌在B點連接，導(dǎo)軌半徑R=0.5m，一個質(zhì)量m=2kg的小球在A處壓縮一輕質(zhì)彈簧，彈簧與小球不拴接。用手擋住小球不動，此時彈簧彈性勢能Ep=49J,如圖所示。放手后小球向右運動脫離彈簧，沿圓形軌道向上運動恰能通過最高點C,取g=10m/s2，求：（1）小球脫離彈簧時的速度大小；（2）小球從B到C克服阻力做的功；（3）