04專題四 功和能 高中物理

.:PAGE:;專題四功和能第1課時功能關(guān)系在力學(xué)中的應(yīng)用知識規(guī)律整合根底回扣1．做功的兩個重要因素是：有力作用在物體上且使物體在力的方向上______________，功的求解可利用求，但F為__________；也可以利用F－l圖象來求：變力的功一般應(yīng)用__________間接求解．2．功率是指單位時間內(nèi)做的功，求解公式有：平均功率，當(dāng)=0時，即F與v方向_______時，P=F·v．3．常見的幾種力做功的特點〔1〕重力、彈簧彈力，電場力、分子力做功與________無關(guān)．〔2〕摩擦力做功的特點①單個摩擦力〔包括靜摩擦力和滑動摩擦力〕可能做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功．②互相作用是一對靜摩擦力做功的代數(shù)和_______________，在靜摩擦力做功的過程中，只要機構(gòu)能的轉(zhuǎn)移，沒有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；互相作用的一對滑動摩擦力做功的代數(shù)和___________，且總為____________，在一對滑動摩擦力做功的過程中，不只有互相摩擦物體間機械能的轉(zhuǎn)移，還有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量等于系統(tǒng)機械能的減少，等于滑動摩擦力與___________的乘積．③摩擦生熱，是指滑動摩擦生熱，靜摩擦不會生熱．4．幾個重要的功能關(guān)系〔1〕重力的功等于_____________的變化，即______________．〔2〕彈力的功等于_____________的變化，即______________．〔3〕合力的功等于_____________的變化，即______________．〔4〕重力之外〔除彈簧彈力〕的其它力的功等于___________的變化．．〔5〕一對滑動摩擦力的功等于___________的變化．．〔6〕分子力的功等于_____________的變化．思路和方法1．恒定加速度啟動問題處置問題的關(guān)鍵是明確所研究的問題是處在哪個階段上以及勻加速過程的最大速度和全程的最大速度的區(qū)別和求解方法．〔1〕求：由，可求：=________．〔2〕求=________．2．動能定理的應(yīng)用〔1〕動能定理的適用對象：涉及單個物體〔或可看成單個物體的物體系〕的受力和位移問題，或求解____________做功的問題．〔2〕動能定理解題的根本思路：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情況，然后求各個外力做功的___________．③明確物體在過程始末狀態(tài)的動能．④列出動能定理的方程，及其他必要的解題方程，進(jìn)展求解．3．機構(gòu)能守恒定律的應(yīng)用〔1〕機械能是否守恒的判斷：①用做功來判斷，看重力〔或彈簧彈力〕以外的其它力做功代數(shù)和是否為零．②用能量轉(zhuǎn)化來判斷，看是否有機械能轉(zhuǎn)化為其它形式的能．③對一些繩子突然繃緊、_______________等問題，機械能一般不守恒，除非題目中有特別說明及暗示．，〔2〕機械能守恒定律解題的根本思路：①選取研究對象——物體系．②根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程，進(jìn)展受力、做功分析，判斷機械能是否守恒．③恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在過程的初末太時的機能能．④根據(jù)機械能守恒定律列方程，進(jìn)展求解．自測自查1．運發(fā)動跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個過程，將人和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，以下說法正確的選項是〔〕A．阻力對系統(tǒng)始終做負(fù)功 B．系統(tǒng)受到的合外力始終向下C．重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加 D．任意相等的時間內(nèi)重力做的功相等2．如下圖，木板可繞固定的程度軸O轉(zhuǎn)動，在木板從程度位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置的過程，木板上重力5N的物塊始終相對于木板靜止，物塊的重力勢能增加了4J．用來表示木板對物塊的支持力，表示木板對物塊的摩擦力，那么〔〕A．物塊被抬高了0.8m B．對物塊做功4J，對物塊不做功C．對物塊不做功，對物塊做功4J D．和對物塊所做功的代數(shù)和為03．以下說法中正確的選項是〔〕A．運動物體所受合外力不為零，合外力必做功，物體的動能肯定要變化B．運動物體所受合外力為零，那么物體的動能肯定不變C．運動物體的動能堅持不變，那么該物體所受合外力一定為零D．運動物體所受合外力不為零，那么該物體一定做變速運動，其動能肯定要變化4．一種采用電力和內(nèi)燃機雙動力驅(qū)動的新型汽車，質(zhì)量為m，當(dāng)它在平直的鐵軌上行駛時，假設(shè)只采用內(nèi)燃機驅(qū)動，發(fā)動機額定功率為，列車能到達(dá)的最大速度為，假設(shè)只采用電力驅(qū)動，發(fā)動機的額定功率為．現(xiàn)由于某種原因列車停在傾角為的坡道上，為了保證列車有足夠大的動力，需改為電子驅(qū)動，假設(shè)讓列車由靜止開場勻加速運動，加速度為a，重力加速度為g，列車在坡道上行駛時所受鐵軌的阻力是在平直鐵軌上行駛時的k倍，試求列車能堅持勻加速運動的時間．重點熱點透析題型1運動的合成與分解【例1】從地面豎直上拋一個質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H．設(shè)上升過程中空氣阻力恒定．那么對于小球的整個上升過程，以下說法中錯誤的選項是〔〕A．小球動能減少了mgHB．小球機械能減少了HC．小球重力勢能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g●拓展探究上例中小球從拋出到落回原拋出點的過程中：〔1〕空氣阻力做功多少？〔2〕小球的動能減少多少？〔3〕小球的機械能減少多少？●規(guī)律總結(jié)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，有以下幾個功能關(guān)系需要理解并牢記：〔1〕重力做功與途徑無關(guān)，重力的功等于重力勢能的變化．〔2〕滑動摩擦力〔或空氣阻力〕做功與途徑有關(guān)，并且等于轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能．〔3〕合力的功等于動能的變化．〔4〕重力〔或彈力〕以外的其它力的功等于機械能的變化．【強化練習(xí)1】如下圖，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點，另一端系一小球．給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運動，在此過程中〔〕A．小球的機械能守恒 B．重力對小球不做功C．繩的張力對小球不做功 D．在任何一段時間內(nèi)，小球克制摩擦力所做的功總是等于小球動能的減少題型2功率及機車啟動問題【例2】某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進(jìn)展研究，他們讓這輛小車在程度的直軌道上由靜止開場運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過處置轉(zhuǎn)化為圖象，如下圖〔除時間段內(nèi)的圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線〕．小車運動的過程中，時間段內(nèi)小車的功率堅持不變，在14s末停頓遙控而讓小車自在滑行．小車的質(zhì)量為1kg，可認(rèn)為在整個過程中小車所受到的阻力大小不變．求：〔1〕小車所受到的阻力大小及時間內(nèi)電動機提供的牽引力大?。?〕小車勻速行駛階段的功率．〔3〕小車在運動過程中位移的大小．總分值展現(xiàn)，名師教你如何得分解析：〔1〕由圖象可得，在14~18s內(nèi)： 〔1分〕小車受到阻力大?。篘 〔1分〕在0~2s內(nèi)：由解，電動機提供的牽引力大小N 〔2分〕〔2〕在10~14s內(nèi)小車做勻速運動： 〔1分〕故小車功率： 〔2分〕〔3〕速度圖象與時間軸的“面積〞的數(shù)值等于物體位移大?。?~2s內(nèi)， 〔1分〕2~10s內(nèi)，根據(jù)動能定理有： 〔3分〕解得：故小車在加速過程中的位移為 〔1分〕答案：〔1〕0.75N1.25N 〔2〕2.25W 〔3〕19.7m●審題指導(dǎo)1．在汽車勻加速啟動時，勻加速運動剛完畢時有兩大特點：〔1〕牽引力仍是仍加速運動時的牽引力，即仍滿足．〔2〕．2．注意勻加速運動的末速度并不是整個運動過程的最大速度．【強化練習(xí)2】如下圖是汽車牽引力F和車速倒數(shù)2×103kg，由靜止開場沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s，那么在車速為15m/s時汽車發(fā)動機功率為________W；該汽車做勻加速運動的時間為________s題型3動能定理的應(yīng)用【例3】如下圖，程度軌道AB與放置在豎直平面內(nèi)的1/4圓弧軌道BC相連，圓弧軌道的B端的切線沿程度方向．一質(zhì)量m=1.0kg的滑塊〔可視為質(zhì)點〕，在程度恒力F=0.5N的作用下，從A點由靜止開場運動，A、B之間的間隔x=5.5m，滑塊與程度軌道間的動摩擦因數(shù)=0.10，圓弧軌道的半徑R=0.30m，取g=10m/s2．〔1〕求當(dāng)滑塊運動的位移為2.0m時的速度大小．〔2〕當(dāng)滑塊運動的位移為2.0m時撤去F，求滑塊通過B點時對圓弧軌道的壓力大小．〔3〕滑塊運動的位移為2.0m時撤去F后，假設(shè)滑塊恰好能上升到圓弧軌道的最高點，求在圓弧軌道上滑塊克制摩擦力所做的功．●規(guī)律總結(jié)從以上兩種解法的比擬中可以看出：應(yīng)用動能定理要比動力學(xué)方法方便、簡潔．只要應(yīng)用動力學(xué)方法可以求解的勻變速直線運動問題，一般應(yīng)用動能定理都可以求解．雖然動能定理是應(yīng)用動力學(xué)方法推導(dǎo)出來的，但它處置問題的范圍更廣泛．【強化練習(xí)3】據(jù)2008年2月18日北京新聞報道：北京地鐵10號線進(jìn)展運行試驗．為節(jié)約能源，一車站站臺建得高些，車輛進(jìn)站時要上坡將動能轉(zhuǎn)換為重力勢能，出站時要下坡將重力勢能轉(zhuǎn)換為動能，如下圖．坡長為x，坡高為h，重力加速度為g，車輛的質(zhì)量為m，進(jìn)站車輛到達(dá)坡下A處時的速度為，此時切斷電動機的電源．〔1〕車輛在上坡過程中，假設(shè)只受重力和軌道的支持力，求車輛“沖〞到站臺上的速度多大？〔2〕實際上車輛上坡時，還受到其它阻力作用，要使車輛能“沖〞上站臺，車輛克制其它阻力做的功最大為多大？題型4綜合問題【例4】滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動〞，滑板運發(fā)動可以在不同的滑坡上滑行，做出各種動作給人以美的享受．如圖甲所示，abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道，其中ab段程度，H=3m，bc段和cd段均為斜直軌道，傾角=37°，de段是一半徑R=2.5m的最高點，滑板及運發(fā)動總質(zhì)量m=60kg，運發(fā)動滑經(jīng)d點時軌道對滑板支持力用表示，忽略摩擦力和空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．除下述問〔3〕中運發(fā)動做緩激動作以外，均可把滑板及運發(fā)動視為質(zhì)點．〔1〕運發(fā)動從bc段緊靠b處無初速滑下，求的大?。?〕運發(fā)動逐步減小從bc上無初速下滑時距程度地面的高度h，請在圖乙的坐標(biāo)圖上作出圖象〔只根據(jù)作出的圖象評分，不要求寫出計算過程和作圖根據(jù)〕．〔3〕運發(fā)動改為從b點以v0=4m/s的速度程度滑出，落在bc上時通過短暫的緩激動作使他只保存沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行，那么他是否會從d點滑離軌道？請通過計算得出結(jié)論．【強化練習(xí)4】如下圖，在距程度地面高為0.4m處，程度固定一根長直光滑桿，在桿上P點固定一定滑輪，滑輪可繞程度軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在P點的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A．半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道，豎直地固定在地面上，其圓心O在P點的正正文，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩，通過定滑輪將兩小球連接起來．桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，兩小球均要看作質(zhì)點，且不計滑輪大小的影響，g取10m/s2．現(xiàn)給小球A一個程度向右的恒力F=55N．求：〔1〕把小球B從地面拉到P點正正文C點過程中，力F做的功．〔2〕小球B運動到C處時的速度大?。?〕小球B被拉到離地多高時與小球A速度大小相等．備考才能提升1．質(zhì)量為m的物塊，在幾個共點力的作用下靜止在光滑的程度桌面上．現(xiàn)把其中一個程度方向的力從F突然增大到4F，堅持其他力不變，那么在t秒末該力的功率為A． B． C． D．2．如下圖，質(zhì)量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在程度桌面上，其右端與桌子邊緣相平．板與桌面間的動摩擦因數(shù)=0.4．現(xiàn)用F=5N的程度方向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少為〔g取10m/s2〕〔〕A．1J B．1.6J C．2J D．4J3．物體在一個豎直向上的拉力作用下參與了以下三種運動：勻速上升、加速上升和減速上升．關(guān)于這個物體在這三種運動中機械能的變化情況，正確的說法是〔〕A．勻速上升過程中機械能不變，加速上升過程中機械能增加，減速上升過程中機械能減小B．勻速上升和加速上升過程中機械能增加，減速上升過程中機械能減小C．三種運動過程中，機械能均增加D．由于這個拉力和重力大小關(guān)系不明確，不能確定物體的機械能的增減情況4．如下圖，一個質(zhì)量為m的物體〔可視為質(zhì)點〕，以某一速度由A點沖上傾角為30°的固定斜面，其加速度大小為g，在斜面上運動的最大高度為h．那么在此過程中，以下說法正確的選項是〔〕A．物體動能損失了 B．物體動能損失了 C．系統(tǒng)機械能損失了 D．系統(tǒng)機械能損失了5．某科技創(chuàng)新小組設(shè)計制作出一種全自動升降機模型，用電動機通過鋼絲繩拉著升降機由靜止開場勻加速上升，升降機的質(zhì)量為m，當(dāng)升降機的速度為v1時，電動機的有用功率到達(dá)最大值P，以后電動機堅持該功率不變，直到升降機以最大速度v2勻速上升為止，整個過程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為g．有關(guān)此過程以下說法正確的選項是〔〕A．鋼絲繩的最大拉力為 B．升降機的最大速度C．鋼絲繩的拉力對升降機所做的功等于升降機克制重力所做的功D．升降機速度由v1增大至v2的過程中，鋼絲繩的拉力不時減小6．如下圖，質(zhì)量為m=1kg的滑塊〔可看成質(zhì)點〕被壓縮的彈簧彈出后在光滑的程度桌面上滑行一段間隔后，落在程度地面上．落點到桌邊的程度間隔x=0.4m，桌面距地面的高度h=0.8m．〔g=10m/s2，空氣阻力不計〕求：〔1〕滑塊落地時速度的大小．〔2〕彈簧釋放的彈性勢能．7．如下圖，為一棉紡車間傳送棉花包的示意圖，程度傳送帶長=2m，每一個棉花包的質(zhì)量為50kg，棉花包與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.2，棉花包滑上傳送帶時速度=3m/s，輪子半徑不計，g=10m/s2，傳送帶速度=4m/s，傳送帶高出地面5m．求：〔1〕棉花包分開傳送帶后，落地點A距O3的程度間隔．〔2〕每傳送一個棉花包，傳送帶所消耗的電能〔忽略電機內(nèi)耗〕．8．如下圖，桌面上有許多大小不同的塑料球，它們的密度均為，有程度向左恒定的風(fēng)作用在球上，使它們做勻加速運動〔摩擦不計〕．風(fēng)對球的作用力與球的最大橫截面積成正比，即F=kS，k為一常量．〔1〕欲使小球能通過C點落到墊子上，小球離A點的最大高度是多少？〔2〕在該風(fēng)力場中風(fēng)力對球做功與途徑無關(guān)，因而可引入風(fēng)力勢能和風(fēng)力勢的概念．假設(shè)在柵欄P為風(fēng)力勢能參考平面，寫出風(fēng)力勢能和風(fēng)力勢U的表達(dá)式．〔3〕寫出風(fēng)力場中機械能守恒定律的表達(dá)式〔小球半徑用r表示；第一狀態(tài)速度為v1，和P的間隔為x1；第二狀態(tài)速度為v2，和P的間隔為x2〕第2課時混合場中的物體平衡知識規(guī)律整合根底回扣1．電場力做功與_________無關(guān)．假設(shè)電場為勻強電場，那么；假設(shè)是非勻強電場，那么一般利用W=__________來求．2．磁場力又可分為洛倫茲力和安培力．洛倫茲力在任何情況下對運動的電荷都____________；安培力可以做正功、負(fù)功，還可以不做功．3．電流做功的本質(zhì)是電場______________做功．即=________．4．導(dǎo)體棒在磁場中切割磁感線時，棒中感應(yīng)電流受到的安培力對導(dǎo)體棒做________功，使機械能轉(zhuǎn)化為________能．5．電場力做功等于___________的變化，即．思路和方法功能關(guān)系在電學(xué)中應(yīng)用的題目，一般過程復(fù)雜且涉及多種性質(zhì)不同的力，因而，通過審題，抓住___________和運動過程的分析是關(guān)鍵，然后根據(jù)不同的運動過程各力做功的特點來選擇規(guī)律求解．自測自查1．一質(zhì)量為m的帶電液滴以豎直向下的初速度v0進(jìn)入某電場中．由于電場力和重力的作用，液滴沿豎直方向下落一段間隔h后，速度變?yōu)榱悖韵屡袛嗾_的選項是〔〕A．電場力對液滴做的功為 B．液滴克制電場力做的功為C．液滴的機械能減小mgh D．液滴受到的電場力大于它的重力2．如下圖，豎直放置的兩平行金屬板，A板接電源正極，B板接電源負(fù)極，兩平行金屬板間加一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里．大量的帶正電的小液滴〔考慮重力，忽略液滴間的互相作用〕從A板中點小孔C射入，射入的速度大小方向各不一樣．那么對于小液滴在平行板A、B間的運動，以下描繪正確的選項是〔〕A．所有液滴動能都將增加B．所有液滴機械能都將不變C．有的液滴可能做勻速直線運動D．有的液滴可能做勻速圓周運動3．某同學(xué)用如下圖的電路進(jìn)展小電機的輸出功率的研究，其實驗步驟如下所述，閉合電鍵后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電動機未轉(zhuǎn)動時，電壓表的讀數(shù)為U1，電流表的讀數(shù)為I1；再調(diào)節(jié)滑動變阻器，電動機轉(zhuǎn)動后電壓表的讀數(shù)為U2，電流表的讀數(shù)為I2，那么此時電動機的輸出功率為〔〕A． B．C． D．4．如下圖，在程度絕緣平面上固定足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌〔電阻不計〕，導(dǎo)軌左端連接一個阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬棒〔電阻不計〕放在導(dǎo)軌上，金屬棒與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好．整個安裝放在勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，在用程度恒力F把金屬棒從靜止開場向右拉動的過程中，以下說法正確的選項是〔〕A．恒力F與安培力做的功之和等于電路中產(chǎn)生的電能與金屬棒獲得的動能和B．恒力F做的功一定等于克制安培力做的功與電路中產(chǎn)生的電能之和C．恒力F做的功一定等于克制安培力做的功與與金屬棒獲得的動能之和D．恒力F做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能與金屬棒獲得的動能之和重點熱點透析題型1功能關(guān)系在電場中的應(yīng)用【例1】如下圖勻強電場E的區(qū)域內(nèi)，在O點處放置一點電荷為以O(shè)為球心的球面上的點，aecf平面與電場平行，bedf平面與電場垂直，那么以下說法中正確的選項是〔〕A．b、d兩點的電場強度一樣B．a(chǎn)點的電勢等于f點的電熱C．點電荷+q在球面上任意兩點之間挪動時，電場力一定做功D．將點電荷+q在球面上任意兩點之間挪動，從a點挪動到c點電勢能的變化量一定最大●規(guī)律總結(jié)1．在等勢面上挪動電荷時，電場力不做功．2．電場力做功與途徑無關(guān)，．3．電場力做的功等于電勢能的變化量．【強化練習(xí)1】如下圖，一個電荷量為+Q的點電荷甲，固定在絕緣程度面上的O點，另一個電荷量為－q及質(zhì)量為m的點電荷乙，從A點以初速度沿它們的連線向甲運動，到B點速度最小，最小值為v．靜電力常量為k、點電荷乙與程度面的動摩擦因數(shù)為溜及AB間間隔L0．那么〔〕A．OB間的間隔為B．從A到B的過程中，電場力對點電荷乙做的功為C．從A到B的過程中，電場力對點電荷乙做的功為D．在點電荷甲形成的電場中，AB間電勢差題型2功能關(guān)系在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用【例2】兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，如下圖．除電阻R外其余電阻不計．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，那么〔〕A．釋放霎時金屬棒的加速度等于重力加速度gB．金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為C．金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小為D．電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少【強化練習(xí)2】如下圖，銅質(zhì)金屬杯從條形磁鐵的正上方由開場下落，在下落過程中，以下判斷中正確的選項是〔〕A．金屬環(huán)在下落過程中的機械能守恒B．金屬環(huán)在下落過程中動能的增加量小于其重力勢能的減少量C．金屬環(huán)的機械能先減小后增大D．磁鐵對桌面的壓力始終大于其本身的重力題型3功能關(guān)系在混合場內(nèi)的應(yīng)用【例3】如下圖，MN是一固定在程度地面上足夠長的絕緣平板〔左側(cè)有擋板〕，整個空間有平行于平板向右、場強為的勻強電場，在板上C點的左側(cè)有一個垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度為B=1T的勻強磁場，一個質(zhì)量為m=4×10－3kg帶負(fù)電的小物塊，帶電荷量q=10－2C，從C點由靜止開場向左先做加速運動再做勻速運動．當(dāng)物體碰到左端擋板后被彈回，假設(shè)在碰撞霎時將電場改為豎直向下，大小不變．小物塊返回時在磁場中恰做勻速運動，平板MC局部的長度為L=5m，物塊與平板間的動摩擦因數(shù)為=0.2，g=10m/s2．求：〔1〕小物塊向左運動過程中克制摩擦力做的功Wf．〔2〕小物塊與左端擋板碰撞過程損失的機械能．〔3〕小物塊從與左擋板碰后到最終靜止時所用的時間t．〔4〕整個過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q．總分值展現(xiàn)，名師教你如何得分解析：〔1〕設(shè)小物塊向左勻速運動時的速度大小為v1，由平衡條件有 ①〔2分〕設(shè)小物塊在向左運動過程中克制摩擦力做的功為W1，由動能定理有 ②〔2分〕由①②式解得J ③〔1分〕〔2〕設(shè)小物塊返回時在磁場中勻速運動的速度大小為v2，與左端擋板碰撞過程損失的機械能為，那么有 ④〔1分〕 ⑤〔1分〕由③④⑤式解得J ⑥〔1分〕〔3〕小物塊由M到C勻速運動，時間為s ⑦〔1分〕小物塊由C到靜止勻減速運動， 〔1分〕代入數(shù)據(jù)得 ⑧〔1分〕時間為=2s ⑨〔1分〕總時間為=4.5s ⑩〔1分〕〔4〕對全過程，由能量守恒定律有 eq\o\ac(○,11)〔1分〕由⑤⑧式解得 〔1分〕答案：〔1〕0.028J 〔2〕0.064J 〔3〕4.5s 〔4〕0.036J【強化練習(xí)3】如下圖，真空中存在豎直向上的勻強電場和程度方向的勻強磁場，一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的物體以速度v在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，假設(shè)t=0時刻物體在軌跡最低點且重力勢能為零，電勢能也為零，那么，以下說法正確的選項是〔〕A．物體帶正電且逆時針挪動B．物體運動的過程中，機械能守恒，且機械能為C．物體運動的過程中，重力勢能隨時間的變化關(guān)系為D．物體運動的過程中，電勢能隨時間的變化關(guān)系為備考才能提升1．北京朝陽公園建成的“追日型〞太陽能發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用于208年北京奧運會的局部競賽場館．該系統(tǒng)中的太陽能電池板可以隨著太陽旋轉(zhuǎn)，是目前世界上轉(zhuǎn)換效率最高的太陽能發(fā)電系統(tǒng)．據(jù)理解該電池板長11m、寬7.0m．一年可以為沙灘排球館供電7.2×104kW·h〔約合2.6×1011J〕的電能．試?yán)靡陨蠑?shù)據(jù)估算該電池板每平方米發(fā)電的功率的數(shù)量級〔〕A．102W B．104W C．106W D．108W2．如下圖，L為豎直、固定的光滑絕緣桿，桿上O點套有一質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的小環(huán)，在桿的左側(cè)固定一電荷量為+Q的點電荷，桿上a、b兩點到+Q的間隔相等，Oa之間間隔為h1，ab之間間隔為h2，使小環(huán)從圖示位置的O點由靜止釋放后，通過a的速率為．那么以下說法正確的選項是〔〕A．小環(huán)通過b點的速率為B．小環(huán)從O到b，電場力做的功可能為零C．小環(huán)在Oa之間的速度是先增大后減小D．小環(huán)在ab之間的速度是先減小后增大3．如下圖，光滑的程度桌面放在方向豎直向下的勻強磁場中，桌面上平放著一根一端開口、內(nèi)壁光滑的試管，試管底部有一帶電小球．在程度拉力F作用上，試管向右勻速運動，帶電小球能從試管口飛出，關(guān)于帶電小球及其在分開試管前的運動，以下說法中正確的選項是〔〕A．小球帶正電B．小球運動的軌跡是拋物線C．洛倫茲力對小球做正功D．維持試管勻速運動的拉力F應(yīng)逐步增大4．如下圖，兩根光滑金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌下端接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌導(dǎo)軌不計，斜面處于豎直向上的磁場中，金屬棒ab受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用而沿導(dǎo)軌勻速下滑，那么它在下滑過程中以下說法正確的選項是〔〕A．電阻上的焦耳熱等于克制安培力做的功B．重力與恒力F做功的和等于電阻上的焦耳熱C．假設(shè)沒有外力F做功，電阻上的發(fā)熱功率將增大D．重力與恒力F做的總功等于克制安培力做功和電阻上焦耳熱兩者的和5．自動充電式電動車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接．騎車者用力蹬車或電動車相對滑行時，發(fā)電機向蓄電池充電，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能貯存起來．現(xiàn)使車以500J的初動能在粗糙的程度路面上自在滑行，第一次關(guān)閉自動充電安裝，其動能隨位移變化關(guān)系如圖線①所示；第二次啟動自動充電安裝，其動能隨位移變化關(guān)系如圖線②所示，那么第二次向蓄電池所充的電能是〔〕A．200J B．250J C．300J D．500J6．如下圖，O點是一個正電荷，在過O點的豎直平面內(nèi)的A點，自在釋放一個帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，小球落下的軌跡如圖中的虛線所示，它與以O(shè)點圓心、R為半徑的圓〔圖中實線表示〕相交B、C兩點，O、C在同一程度線上，∠BOC=30°，A距OC的豎直高度為h，假設(shè)小球通過B點的速度為v，那么以下表達(dá)正確的選項是〔〕A．小球通過C的速度大小是 B．小球通過C的速度大小是 C．小球由A到C電場力做功是 D．小球由A到C電場力做功是7．真空中存在著空間范圍足夠大的、程度向右的勻強電場．在電場中，假設(shè)將一個質(zhì)量為m、帶正電的小球由靜止釋放，運動中小球速度與豎直方向夾角為37°〔取〕．現(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度豎直向上拋出．求運動過程中：〔1〕小球受到的電場力的大小的方向．〔2〕小球從拋出點至最高點的電勢能變化量．〔3〕運動過程中小球的最小動能的大?。?〕假如拋出時的動能為4J，那么小球落回到一高度時的動能是多大？專題過關(guān)測評1．如下圖，一輕質(zhì)彈簧豎立于地面上，質(zhì)量為m的小球，自彈簧正上方h高處由靜止釋放，那么從小球接觸彈簧到彈簧壓縮至最短〔彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)〕的過程中，以下說法正確的選項是〔〕A．小球的機械能守恒B．重力對小球做正功，小球的重力勢能減小C．由于彈簧的彈力對小球做負(fù)功，所以小球的動能不時減小D．小球的加速度先減小后增大2．物體在程度拉力和恒定摩擦力的作用下，在程度面上沿直線運動的關(guān)系如下圖，第1秒內(nèi)合外力對物體做功為W1，摩擦力對物體做功為W2，那么〔〕A．從第1秒末到第3秒合外力做功為4W1，摩擦力做功為4W2 B．從第4秒末到第6秒合外力做功為0，摩擦力做功也為0C．從第5秒末到第7秒合外力做功為W1，摩擦力做功也為2W2D．從第3秒末到第4秒合外力做功為－0.75W1，摩擦力做功為1.5W23．如下圖，平行金屬導(dǎo)軌放在程度面上，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻的阻值均相等，大小為R，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為〔導(dǎo)軌電阻不計〕．用外力F拉著導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌以速度v勻速向左滑動時，安培力大小，那么此時〔〕A．電阻消耗的熱功率為B．電阻C．整個安裝消耗的熱功率為D．消耗的功率之和與ab棒上消耗的功率相等4．如下圖，質(zhì)量為m的小球A沿高度為h傾角為的光滑斜面以初速滑下．另一質(zhì)量與A一樣的小球B自一樣高度由靜止落下，結(jié)果兩球同時落地．以下說法正確的選項是〔〕A．重力對兩球做的功一樣B．落地前的霎時A球的速度大于B球的速度C．落地前的霎時A球的瞬時功率大于B球的瞬時功率D．兩球重力的平均功率一樣5．如下圖，卷揚機的繩索通過定滑輪用力F拉住位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上挪動．在挪動過程中，以下說法正確的選項是〔〕A．F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克制摩擦力所做的功之和B．F對木箱做的功等于克制摩擦力和克制重力所做的功之和C．木箱克制重力做的功等于木箱增加的重力勢能D．F對木箱做的功