精品文檔用心整理需要消耗的電能”分別是什么，都是轉(zhuǎn)化為哪幾種形式的能量了，分別轉(zhuǎn)化了多少，是我們解題的關(guān)鍵。解析：設(shè)行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，則傳送帶與行李間由于摩擦產(chǎn)生的總熱量由運(yùn)動學(xué)公式得：又聯(lián)立解得：由能量守恒得：所以：總結(jié)升華：在傳送帶運(yùn)送行李的過程中，消耗的電能分成了三部分，一部分是傳送帶的動能，一部分是行李的動能，還有一部分是由于行李和傳送帶之間的摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能，這一部分在解題時容易忽視，在解決問題時要注意。舉一反三【變式1】如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面間的夾角=30°，傳送帶在電動機(jī)的帶動下，始終保持v=2m/s的速率運(yùn)行.現(xiàn)把一質(zhì)量為m=10kg的工件（可看為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在傳送帶的底端，經(jīng)時間t=1.9s，工件被傳送到h=1.5m的高處，取g=10m/s2求：（1）工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；（2）電動機(jī)由于傳送工件多消耗的電能.解析：（1）圖中斜面長 設(shè)工件經(jīng)時間t1速度達(dá)到v，做勻加速運(yùn)動的位移 工件速度達(dá)v后做勻速運(yùn)動的位移為 勻加速運(yùn)動的加速度 工件受的支持力 由牛頓第二定律，有 解得動摩擦因數(shù)（2）在時間t1內(nèi)： 皮帶運(yùn)動位移 工件箱對皮帶位移 摩擦發(fā)熱 工件增加的動能 工件增加的勢能 電動機(jī)多消耗的電能 解得W=230J【課程：能量守恒定律與能源例題6】【變式2】某地平均風(fēng)速為5m/s，已知空氣密度是1.2kg/m3，有一風(fēng)車，它的車葉轉(zhuǎn)動時可形成半徑為12m的圓面．如果這個風(fēng)車能將圓面內(nèi)10%的氣流動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，則該風(fēng)車帶動的發(fā)電機(jī)功率是多大？【答案】3.4kW.類型五、能源和能量耗散例5、以下說法正確的是（）A．煤、石油、天然氣等燃料最初來源可追溯到太陽能B．汽油是一種清潔能源C．水能是可再生能源D．煤、石油等常規(guī)能源是取之不盡、用之不竭的思路點(diǎn)撥：此題考察能源與環(huán)境問題解析：煤、石油、天然氣等燃料是動、植物轉(zhuǎn)化成的，其來源可追溯到太陽能，A正確；汽油燃料會引起一些化合物的產(chǎn)生，導(dǎo)致有毒氣體的生成，B錯；水源是可再生能源，故C正確；煤、石油等儲存量是有限的，是不可再生能源，故D錯誤。答案：AC總結(jié)升華：太陽能的優(yōu)點(diǎn)取之不盡、用之不竭的最大能源。舉一反三【變式】出行是人們工作生活中必不可少的環(huán)節(jié)，出行的工具五花八門，使用的能源也各不相同．自行車、電動自行車、普通汽車消耗能量的類型分別是()①生物能②核能③電能④太陽能⑤化學(xué)能A．①④⑤B．①③⑤C．①②③D．①③④【答案】B【解析】人騎自行車是將生物能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電動自行車是將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；普通汽車是將汽油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以B選項正確．人教版高中物理必修二知識點(diǎn)梳理重點(diǎn)題型（?？贾R點(diǎn)）鞏固練習(xí)【鞏固練習(xí)】一、選擇題：1．有關(guān)功和能，下列說法正確的是()A．力對物體做了多少功，物體就具有多少能B．物體具有多少能，就一定能做多少功C．物體做了多少功，就有多少能量消失D．能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時，可以用功來量度能量轉(zhuǎn)化的多少2．一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并從中穿出．對于這一過程，下列說法不正確的是()A．子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B．子彈減少的動能等于木塊增加的動能和子彈增加的內(nèi)能C．子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動能與木塊增加的內(nèi)能之和D．子彈減少的動能等于木塊增加的動能與子彈和木塊增加的內(nèi)能之和3．有人設(shè)想在夏天用電冰箱來降低房間的溫度．他的辦法是：關(guān)好房間的門窗然后打開冰箱的所有門讓冰箱運(yùn)轉(zhuǎn)，且不考慮房間內(nèi)外熱量的傳遞，則開機(jī)后，室內(nèi)的溫度將()A．逐漸有所升高B．保持不變C．開機(jī)時降低，停機(jī)時又升高D．開機(jī)時升高，停機(jī)時降低4．質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運(yùn)動距離h，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．物體的重力勢能減少2mgh B．物體的機(jī)械能保持不變C．物體的動能增加2mgh D．物體的機(jī)械能增加mgh5．如圖所示，一根長為的橡皮條和一根長為的繩子懸于同一點(diǎn)，已知<。橡皮條另一端系A(chǔ)球，繩子另一端系B球，兩球質(zhì)量相等?，F(xiàn)從懸線水平位置（橡皮條保持原長）將兩球由靜止釋放，當(dāng)兩球擺至最低點(diǎn)時，橡皮條的長度與繩子長度相等，此時兩球速度的大小()A．B球的速度較大 B．A球的速度較大C．兩球速度大小相等 D．不能確定誰的速度大6．物體以100J的初動能從斜面底端沿斜面向上運(yùn)動到某一點(diǎn)時，動能減少80J，其機(jī)械能減少了32J。則物體重返斜面底端時的動能為()A．68J B．64J C．48J D．20J7．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在地面上，一根彈簧下端連著木塊。用恒力F豎直向上拉彈簧的上端，使木塊離開地面。如果恒力F的作用點(diǎn)向上移動的距離為h，則()A．木塊的重力勢能增加了FhB．木塊的機(jī)械能增加了FhC．恒力F所做的功為FhD．木塊的動能增加了Fh二、解答題：1．風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式。設(shè)計每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為40kW．實(shí)驗測得風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電功的效率約為20％，空氣的密度是1.29kg/m3，當(dāng)?shù)厮斤L(fēng)速約為10m/s，問風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長度約為多少才能滿足設(shè)計要求?2.一個質(zhì)量m=0.20kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上的B點(diǎn)，彈簧的上端固定于環(huán)的最高點(diǎn)A，環(huán)的半徑R=0.50m，彈簧的原長L0=0.50m，勁度系數(shù)為4.8N/m，如圖所示.若小球從圖中所示位置B點(diǎn)由靜止開始滑到最低點(diǎn)C時，彈簧的彈性勢能E=0.60J.取重力加速度g=10m/s2,求：(1)小球到C點(diǎn)時的速度vC的大小；(2)小球在C點(diǎn)時對環(huán)的作用力大小和方向。BBA600ORC3.如圖，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半圓形圓柱截面，用輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連接的A、B兩球，懸掛在圓柱面邊緣兩側(cè)，A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的兩倍，現(xiàn)將A球從圓柱邊緣處由靜止釋放，已知A始終不離開球面，且細(xì)繩足夠長，圓柱固定.若不計一切摩擦.求:(1)A球沿圓柱截面滑至最低點(diǎn)時速度的大小；(2)A球沿圓柱截面運(yùn)動的最大位移.RROAB4．如圖所示，靜止在水平桌面的紙帶上有一質(zhì)量為0.1kg的小鐵塊，它離紙帶的右端距離為0.5m，鐵塊與紙帶間動摩擦因數(shù)為0.1．現(xiàn)用力向左以2m/s2的加速度將紙帶從鐵塊下抽出，求：（不計鐵塊大小，鐵塊不滾動）(1)將紙帶從鐵塊下抽出需要多長時間？(2)紙帶對鐵塊做多少功？5.一個質(zhì)量為m=0.20kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光豎直的圓環(huán)上，彈簧固定于環(huán)的最高點(diǎn)A，環(huán)的半徑R=0.50m,彈簧原長L0=0.50m，勁度系數(shù)為4.8N/m，如圖所示，若小球從圖示位置B點(diǎn)由靜止開始滑到最低點(diǎn)C時，彈簧的彈性勢能=0.60J；求：(1)小球到C點(diǎn)時的速度vC的大?。?2)小球在C點(diǎn)時對環(huán)的作用力（g=10m/s2)6.如圖所示，光滑1/4圓弧的半徑為0.8m，有一質(zhì)量為1.0kg的物體自A點(diǎn)從靜止開始下滑到B點(diǎn)，然后沿水平面前進(jìn)4.0m，到達(dá)C點(diǎn)停止.g取10m/s2，求：（1）物體到達(dá)B點(diǎn)時的速率；（2）在物體沿水平面運(yùn)動的過程中摩擦力做的功；（3）物體與水平面間的動摩擦因數(shù).【答案與解析】一、選擇題：D解析:功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即物體做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化；并非力對物體做了多少功，物體就具有多少能；也非物體具有多少能，就一定能做多少功，所以A、B錯誤．做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量守恒并不消失，所以C錯誤．正確選項是D．2．A、B、C解析:子彈射穿木塊的過程中，由于相互間摩擦力的作用使得子彈的動能減少，木塊獲得動能，同時產(chǎn)生熱量，且系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失．A選項漏考慮系統(tǒng)增加的內(nèi)能，B選項漏考慮木塊增加的內(nèi)能，C選項應(yīng)考慮的是系統(tǒng)(子彈、木塊)內(nèi)能的增加，故A、B、C錯．3．A解析:電冰箱消耗電能，部分轉(zhuǎn)化成焦耳熱，房間內(nèi)溫度逐漸升高．4.CD解析：重力勢能的減少為，故A錯誤；動能增量為合外力做的功，即，故C正確；動能增量減去重力勢能的減少量即機(jī)械能的增量，即，故D正確。5.A解析：由能量守恒知，B球的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為動能，而A球的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能一部分轉(zhuǎn)化為橡皮條的彈性勢能，故B的速度大。6.D解析：動能減少80J，其機(jī)械能減少了32J，那么動能減少100J時，機(jī)械能減少40J，即向上運(yùn)動過程克服阻力做功40J，向下運(yùn)動過程也需要克服阻力做功40J，共克服阻力做功80J，那么返回時還有動能20J。即D選項正確。7.C解析：恒力向上移動h，做功為Fh，故C選項正確；由能量守恒可知，恒力做的功一部分轉(zhuǎn)化為木塊的重力勢能，一部分為彈簧的彈性勢能，故ACD錯誤；二、解答題：1.解析：設(shè)葉片長度為r，則葉片轉(zhuǎn)動的面積S＝πr2．取時間t內(nèi)作用到橫截面積為S的面積上的空氣流為研究對象，則這部分空氣流的質(zhì)量為m＝ρV＝ρ·Svt．空氣流的動能為，則電功率．得9.94m，所以葉片長度約為9.94m．2．解析：(1)小球在運(yùn)動過程中受重力，環(huán)對它的彈力和彈簧對它的彈力作用，機(jī)械能守恒，設(shè)C點(diǎn)為重力勢能零點(diǎn)①②由①②得vC=3m/s(2)小球在C點(diǎn)時受重力、彈簧彈力和環(huán)對它的作用力，受力如圖所示：BBA600ORCDFNmg小球在C點(diǎn)所受合外力等于向心力:③F=kx④x=R⑤由③④⑤得N=3.2N3.解析：(1)設(shè)A球沿圓柱面滑至最低點(diǎn)時速度的大小為v，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得又解得(2)當(dāng)A球的速度為零時，A球沿圓柱面運(yùn)動的位移最大，設(shè)為S，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得由幾何關(guān)系得解得4.解析：(1)設(shè)紙帶的加速度為a1，鐵塊的加速度為a2．則，得t=1s。(2)5.解析：小球由B點(diǎn)滑到C點(diǎn)，由能量守恒得得vC=3m/s.(2）在C點(diǎn)時有,設(shè)環(huán)對小球作用力為N，方向指向圓心，則.小球?qū)Νh(huán)作用力為,.6.解析：由題意知，圓弧半徑R=0.8m，物體質(zhì)量m=1.0kg，水平位移S=4.0m（1）設(shè)物體到達(dá)B點(diǎn)時的速率為v，從A到B過程中，由機(jī)械能守恒定律有mgR=mv2上式帶入數(shù)據(jù)解得v=4m/s（2）由動能定理得物體沿水平面運(yùn)動的過程中摩擦力做的功W=-mv2上式帶入數(shù)據(jù)得W=-8J（3）設(shè)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，由做功公式得W=－μmgS上式帶入數(shù)據(jù)解得μ=0.2人教版高中物理必修二知識點(diǎn)梳理重點(diǎn)題型（?？贾R點(diǎn)）鞏固練習(xí)機(jī)械能復(fù)習(xí)與鞏固【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.做功的計算方法。2.動能定理的內(nèi)容及其應(yīng)用3.機(jī)械能守恒定律內(nèi)容及其與其他運(yùn)動形式的綜合應(yīng)用4.能量守恒定律及應(yīng)用【知識網(wǎng)絡(luò)】【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、功要點(diǎn)詮釋：1．功的概念（1）定義：物體受到力的作用，并且在力的方向上發(fā)生了一段位移，我們說力對物體做了功。（2）功的定義式：W=Fcosα（3）功的單位：國際制單位是焦耳，符號J。（4）功是標(biāo)量，只有大小，沒有方向。2．關(guān)于總功的計算 一個物體往往同時在若干個力作用下發(fā)生位移，每個力都可能做功，它們所做的功產(chǎn)生的效果，即是總功產(chǎn)生的效果?？偣Φ挠嬎阋话阌袃蓚€途徑：（1）對物體受力分析，求合力，再求合力做功——總功。（2）對物體受力分析，確定每個力的方向（或反方向）上的位移，求出每個力所做的功，然后再求它們的代數(shù)和——總功。要點(diǎn)二、功率要點(diǎn)詮釋：1．物理意義功率是表示做功快慢的物理量。所謂做功快慢的實(shí)質(zhì)是物體（或系統(tǒng)）能量轉(zhuǎn)化的快慢。2．功率的大小力做的功和做這些功所用時間的比值叫功率，即：P==Fvcosα，其中α是力與速度間的夾角這兩種表達(dá)形式在使用中應(yīng)注意：(1)是求一個力在t時間內(nèi)做功的平均功率。(2)P=Fvcosα有兩種用法：①求某一時刻的瞬時功率。這時F是該時刻的作用力大小，v取瞬時值，對應(yīng)的P為F在該時刻的瞬時功率；②求某一段時間內(nèi)的平均功率。當(dāng)v為某段時間（位移）內(nèi)的平均速度時，要求在這段時間（位移）內(nèi)F為恒力，對應(yīng)的P為F在該段時間內(nèi)的平均功率。3.機(jī)車啟動的兩種方式（1）恒定功率P0（一般以額定功率）的加速依公式P=Fv可知，P不變，隨著汽車速度v的增加，F(xiàn)只能逐漸減??；物體的加速度，盡管F減小，但F＞f，故汽車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，直到a=0；以后汽車做勻速直線運(yùn)動。當(dāng)牽引力F=f（a=0）時，汽車具有最大速度。（2）恒定牽引力的加速（即恒定加速度啟動）要點(diǎn)三、重力勢能要點(diǎn)詮釋：1.重力勢能2.重力做功跟重力勢能變化的關(guān)系重力勢能的變化過程，也是重力做功的過程，二者的關(guān)系為，表示在初位置的重力勢能，表示在末位置的重力勢能（1）當(dāng)物體由高處運(yùn)動到低處時，，表明重力做正功時，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力所做的功。（2）當(dāng)物體由低處運(yùn)動到高處時，，表明重力做負(fù)功時（即物體克服重力做功），重力勢能增加，增加的重力勢能等于克服重力所做的功。要點(diǎn)四、動能定理要點(diǎn)詮釋：1.內(nèi)容力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。這個結(jié)論叫動能定理。另一表述：合外力對物體所做的總功等于物體動能的變化。2.表達(dá)式是外力所做的總功，、分別表示初、末狀態(tài)的動能。要點(diǎn)五、機(jī)械能守恒定律要點(diǎn)詮釋：1.機(jī)械能物體的動能和勢能之和稱為物體的機(jī)械能。（勢能包含重力勢能和彈性勢能）2.機(jī)械能守恒定律（1）機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，這叫做機(jī)械能守恒定律。3.機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)式（1）守恒的觀點(diǎn)：，即初狀態(tài)的動能與勢能之和等于末狀態(tài)的動能與勢能之和。（2）轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)：，即動能的減少量等于勢能的增加量。（3）轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)：，即由A、B兩個物體組成的系統(tǒng)中，A物體的機(jī)械能的減少量等于B物體機(jī)械能的增加量。要點(diǎn)六、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律要點(diǎn)詮釋：1.內(nèi)容能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。2.定律的表達(dá)式；3.注意（1）某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量一定和增加量相等。（2）某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等。4.功是能量轉(zhuǎn)化的量度。做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。重力做功等于重力勢能的變化；合外力做功等于物體動能的變化。【典型例題】類型一、功的計算問題例1、如圖所示，物體以一定的初速度沿水平面，由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)，摩擦力做功為W1，若該物體從沿兩斜面滑到。摩擦力做功為W2，已知物體與各接觸面的滑動摩擦因數(shù)均相同，則（）A． B． C． D．不能確定思路點(diǎn)撥：物體由A滑到B還是由滑到?；瑒幽Σ亮κ亲枇?，對物體做負(fù)功。由A滑到B的過程，由滑到的過程，摩擦力是變力，只能分段求，再求總功。解析： 得摩擦力共做負(fù)功： ∴ 正確選擇：A。答案：A總結(jié)升華：摩擦力做功和路程有關(guān)系。舉一反三【課程：機(jī)械能復(fù)習(xí)與鞏固例題1】【變式1】如圖所示，子彈水平射入木塊，在射穿前的某時刻，子彈進(jìn)入木塊深度為d，木塊位移為s，設(shè)子彈與木塊相互作用力大小為f，則此過程中木塊對子彈做功Wf子=；子彈對木塊做功Wf木=；一對作用力與反作用力f對系統(tǒng)做功Wf系=； 答案：-f(s+d)；fs；-fd【變式2】（2015大同一中期末考）如圖所示，滑雪者由靜止開始沿斜坡從A點(diǎn)自由滑下，然后在水平面上前進(jìn)至B點(diǎn)停下。已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動摩擦因數(shù)都為μ，滑雪者(包括滑雪板)的質(zhì)量為m，A、B兩點(diǎn)間的水平距離為，在滑雪者經(jīng)過AB段運(yùn)動的過程中，克服摩擦力做的功()A．大于μmgL B．等于μmgLC．小于μmgL D．以上三種情況都有可能【答案】B【解析】在AC段，滑雪者的摩擦力大小f=μmgcosθAC段克服摩擦力做的功WAC=μmgcosθ?LACLACcosθ=L1，即為AC段在水平方向的距離．CB段克服摩擦力做的功WCB=μmgLBC所以在滑雪者經(jīng)過AB段運(yùn)動的過程中，克服摩擦力做的功W=μmgL．例2、成年人的正常的心跳每分鐘為75次，一次血液循環(huán)中左心室的血壓(可以看成心臟送血的壓強(qiáng))的平均值為1.37×104Pa，左、右心室收縮時射出的血量均為70mL，右心室對肺動脈的壓力為左心室的0.2倍，由此估算心臟工作時每分鐘做的總功．【解析】一次心跳左心室做的功為1.37×104×70×J＝0.959J。一次心跳右心室做的功為．故每分鐘做的總功為W＝n(W1+W2)＝86.31J．類型二、機(jī)車啟動問題例3、汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為Pm＝60kW，汽車質(zhì)量為m＝5t，運(yùn)動時與地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1．求：(1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm；(2)若汽車以a＝0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，這一過程能維持多長時間?(取g＝10m/s2)(3)當(dāng)速度v1＝4m/s時，汽車的加速度a1，是多大？功率P1是多大?(4)當(dāng)速度v2＝10m/s時，汽車的加速度a2是多大?功率P2是多大?【思路點(diǎn)撥】分析汽車勻加速運(yùn)動物理過程，理解P與F之間的變化關(guān)系，是本題的難點(diǎn)．【解析】(1)當(dāng)汽車達(dá)最大速度vm時，a＝0，牽引力F等于阻力f，f＝μmg．由Pm＝Fvm得最大速度大小為：．(2)汽車從靜止開始勻加速啟動，牽引力F恒定且由F-f＝ma，得：F＝f+ma＝μmg+ma．由于速度不斷增大，因此發(fā)動機(jī)功率P也不斷增大(因P＝Fv∝v)，當(dāng)功率增至額定功率Pm時，勻加速運(yùn)動結(jié)束，其勻速運(yùn)動階段的最大速度為：＝8m/s．故可知加速運(yùn)動維持的時間為．(3)由于速度v1＝4m/s＜v′，因此汽車仍處于勻加速運(yùn)動階段，故加速度a1＝a＝5m/s2，功率：P1＝Fv1＝(f+ma)v1＝(0.1×5×103×10+5×103×0.5)×4W＝3×104W＝30kW．(4)由于速度v2＝10m/s＞v′，且v2＜v1，因此汽車做變加速運(yùn)動，其功率P2＝Pm＝60kW．由P2＝F2v2得牽引力．加速度．【總結(jié)升華：】當(dāng)汽車加速度為零時，速度增至最大，此時所受合力為零；當(dāng)汽車功率還沒有達(dá)到額定功率時，汽車維持勻加速運(yùn)動，實(shí)際功率隨速度增大而增大；當(dāng)汽車實(shí)際功率達(dá)到額定功率以后，隨著速度的增大，汽車牽引力不斷減小，汽車做變加速運(yùn)動，直到最終勻速運(yùn)動．舉一反三【課程：機(jī)械能復(fù)習(xí)與鞏固例題2】【變式1】一質(zhì)量為4.0103kg的汽車從靜止開始以加速度a=0.5m/s2做勻加速直線運(yùn)動，其發(fā)動機(jī)的額定功率P=60kW，汽車所受阻力為車重的0.1倍，g=10m/s2，求：

(1)啟動后2s末發(fā)動機(jī)的輸出功率

(2)勻加速直線運(yùn)動所能維持的時間

(3)汽車所能達(dá)到的最大速度【答案】(1)6000W；（2）20s；（3）15m/s【變式2】汽車發(fā)動機(jī)的額定功率60千瓦，汽車的質(zhì)量5噸，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍。問：（1）汽車保持以額定功率從靜止起動后能達(dá)到的最大速度是多少？（2）汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動，這一過程能維持多長時間？解析：（1） （2）汽車以恒定的加速度起動： 結(jié)論：以恒定加速度起動、到速度達(dá)到最大值，經(jīng)歷兩個過程，勻加速直線運(yùn)動和變加速直線運(yùn)動，維持勻加速直線運(yùn)動到輸出功率等于額定功率時：類型三、動能定理的應(yīng)用例4、（2015南通中學(xué)期末考）如圖所示，傾角為θ的光滑斜面上放有兩個質(zhì)量分別為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(jī)械能損失，且地面光滑，求：兩球在水平地面上運(yùn)動時的速度大小；此過程中桿對A球所做的功；試用文字表述桿對A做功所處的時間段。AALB【解析】（1）以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，設(shè)地面為零勢能面，A、B所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：，解得：（2）以A球為研究對象，設(shè)桿對A球做功為W，由動能定理：解得：（3）從B球與地面剛接觸開始至A球也到達(dá)地面這段時間內(nèi)，桿對A球做了W的負(fù)功。【總結(jié)升華】B球與地面接觸之前，A、B球的加速度相等，速度相等，因此A、B球間的桿無作用力，B球與地面接觸的后，B球的速度比A球的速度小，桿的作用力對B球做正功，對A球做負(fù)功，使得A球到達(dá)地面后A、B球的速度再次相等，此后A、B以共同的速度在光滑地面上做勻速直線運(yùn)動，所以對A、B組成的系統(tǒng)而言，桿不做功，但對A球、或B球單獨(dú)研究時，桿對其做功不為零。舉一反三【課程：機(jī)械能復(fù)習(xí)與鞏固例題7】【變式1】一質(zhì)量m=2kg的物塊，放在高h(yuǎn)=2m的平臺上，現(xiàn)受一水平推力F=10N，由靜止開始運(yùn)動，物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。當(dāng)物塊滑行了s1=5m時撤去F，繼續(xù)向前滑行s2=5m后飛出平臺，不計空氣阻力，求物塊落地時速度的大小?【答案】【變式2】一輛汽車的質(zhì)量是5×103kg，發(fā)動機(jī)的額定功率為60kW,汽車所受阻力恒為5000N，如果汽車從靜止開始以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，功率達(dá)到最大后又以額定功率運(yùn)動了一段距離后汽車達(dá)到了最大速度，在整個過程中，汽車運(yùn)動了125m．問在這個過程中，汽車發(fā)動機(jī)的牽引力做功多少？下面是甲、乙兩位同學(xué)的解法：甲同學(xué)：乙同學(xué)：F=ma＋f=7500N.W=Fs=7500×125J=9.375×105J.請對上述兩位同學(xué)的解法做出評價，若都不同意請給出你的解法．解析：甲、乙兩位同學(xué)的解法都不正確．甲同學(xué)把125m全部當(dāng)做勻加速直線運(yùn)動的位移，求出運(yùn)動時間t，這一步就錯了，然后又用公式W=Pt來求牽引力做功，而汽車在做勻加速運(yùn)動的過程中功率是逐漸變大的，這一步驟又錯了．而乙同學(xué)的做法中，第一步是正確的，但力F是汽車做勻加速運(yùn)動時的牽引力，當(dāng)汽車以額定功率行駛時，牽引力是變力，做功不能用W=Fs來計算．正確的解法是：汽車行駛的最大速度為根據(jù)動能定理得，?！咀兪?】雜技演員在進(jìn)行“頂桿”表演時，用的是一根質(zhì)量可忽略不計的長竹竿，質(zhì)量為30kg的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時速度正好為零．已知竹竿底部與下面頂桿人肩部之間有一傳感器，傳感器顯示頂桿人肩部的受力情況如圖所示，取g=10m/s2。求：(1)桿上的人下滑過程中的最大速度；(2)竹竿的長度．解析：(1)以人為研究對象，人加速下滑過程中受重力mg和桿對人的作用力F1，由題圖可知，人加速下滑過程中桿對人的作用力F1為180N．由牛頓第二定律得mg一F1=ma，則a=4m/s2.1s末人的速度達(dá)到最大，則v=at1=4m/s.(2）加速下降時位移為：=2m.減速下降時，由動能定理得代入數(shù)據(jù)解得.類型四、功能關(guān)系例5、面積很大的水池，水深為H，水面上浮著一正方體木塊，木塊邊長為a，密度為水的一半，質(zhì)量為a．開始時，木塊靜止，有一半沒入水中，如圖所示．現(xiàn)用力F將木塊緩慢地壓到池底，不計水的阻力，求：(1)從木塊剛好完全沒入水中到停在池底的過程中，池水勢能的改變量；(2)從開始下壓到木塊剛好完全沒入水的過程中，力F所做的功．【思路點(diǎn)撥】本題中因水池的水面面積很大，所以浮在水面上的木塊完全沒入水中時，不考慮池中水深的變化，這是個重要的隱含條件．【解析】(1)如圖中1和2分別表示木塊在剛沒入水中時和到達(dá)池底對的位置．本塊從l移到2，相當(dāng)于使等體積的水從2移到1，所以池水勢能的改變量等于這部分水在位置1和位置2的勢能之差．因為木塊密度為水的一半，木塊的質(zhì)量為m，所以與木塊等體積的水的質(zhì)量為2m，故池水勢能的改變量為．(2)因為水池面積很大，可忽略因木塊壓入水中所引起的水深變化．木塊剛好完全沒入水中時，圖中原來處于劃斜線區(qū)域的水被排開，后果等效于使這部分水平鋪于水面，這部分水的質(zhì)量為m，其勢能的改變量．木塊勢能的改變量為．根據(jù)功能原理，力F所做的功為．舉一反三【課程：機(jī)械能復(fù)習(xí)與鞏固例題2】【變式】一質(zhì)量為m的物體以某一速度從A點(diǎn)沖上一個傾角為30°的斜面，其運(yùn)動的加速度為3g/4。這個物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這過程中（）A．物體的重力勢能增加了3mgh/4B．物體的機(jī)械能損失了mgh/2C．物體的動能損失了mghD．物體的重力勢能增加了mgh【答案】BD類型五、機(jī)械能、能量守恒問題例6、如圖所示，水平傳送帶AB為L=21m，以6m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，臺面?zhèn)魉蛶交B接于B點(diǎn)，半圓形光滑軌道半徑R=1.25m，與水平臺面相切于C點(diǎn)，BC長S=5.5m，一質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)無初速釋放，物塊與帶及臺面間的動摩擦因數(shù)求：（1）物塊從A點(diǎn)一直向右運(yùn)動到C點(diǎn)所用時間。（2）試分析物塊能否越過與圓心O等高的P點(diǎn)？若能，物塊做斜拋還是平拋；若不能，最終將停在離C點(diǎn)多遠(yuǎn)處？思路點(diǎn)撥：此題過程比較復(fù)雜，屬于單物體多過程問題，要注重過程的分解，定律、定理的選取。解析：（1）開始物塊在傳送帶上做勻加速運(yùn)動，由牛頓第二定律：①設(shè)經(jīng)時間t1達(dá)到與帶同速，此時物塊對地面前進(jìn)②③得t1=6sx=18m，因x=18m<21m，故后段在帶上勻速用時t2t2=0.5s④從B至C過程減速運(yùn)動用時t3，到達(dá)C點(diǎn)速度為，由動能定理⑤而⑥解得：⑦故從A點(diǎn)一直向右運(yùn)動到C點(diǎn)的時間為⑧（2）設(shè)物塊不能越過P點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律：⑨解得h=1.25m，因h=R，故物塊不能越過P點(diǎn)⑩物體將沿圓周返回C點(diǎn)，在BC上減速后沖上傳送帶再返回，返回B時動能同沖上B時一樣，物塊從第一次返回C至停止運(yùn)動的過程，動能減少在BC之間的往復(fù)運(yùn)動上對該過程由功能關(guān)系：故物體停在距C點(diǎn)1.5m處?？偨Y(jié)升華：在解決這類問題時，首先要分清物體的運(yùn)動過程，做好受力分析，把多過程分解為多個單過程，注意每個單過程的連接點(diǎn)。舉一反三【變式】如圖所示，傾角θ=30°的光滑斜面固定于光滑水平面上，斜面與水平面的連接處是光滑圓弧，在斜面上距水平面高分別為h=0.2m和H=0.8m的兩個位置同時由靜止釋放兩個物體A和B（均可看成是質(zhì)點(diǎn)）。g取10m/s2，求：（1）A、B兩物體滑到水平面時的速度大小和；（2）從開始釋放A、B兩物體到B的物體上追上A物體所用的總時間t。解析：（1）設(shè)A物體的質(zhì)量為m，B物體的質(zhì)量為M。A、B兩物體下滑過程機(jī)械能守恒：解得：（2）設(shè)A、B兩物體下滑的時間分別為為、。由牛頓第二定律求得A、B兩物體下滑的加速度均為：由運(yùn)動學(xué)公式：解得：在水平面上兩物體均做勻速運(yùn)動，所以當(dāng)B物體追上A物體時，有解得：人教版高中物理必修二知識點(diǎn)梳理重點(diǎn)題型（常考知識點(diǎn)）鞏固練習(xí)【鞏固練習(xí)】一、選擇題：1、（2015大同一中期末考）汽車以額定功率從水平路面上坡時，司機(jī)換檔的目的是（）[來源A．增大速度，增大牽引力 B．減小速度，減小牽引力C．增大速度，減小牽引力 D．減小速度，增大牽引力2.兩輛汽車在同一平直路面上行駛，它們的質(zhì)量之比，速度之比．當(dāng)兩車急剎車后，甲車滑行的最大距離為，乙車滑行的最大距離為．設(shè)兩車與路面間的動摩擦因數(shù)相等，不計空氣阻力，則（）A.B.C.D.3.一質(zhì)量為2kg的物體被人用手由靜止向上提升1m，這時物體的速度1m/s，則下列說法正確的是（）A.手對物體做功21JB.合外力對物體做功21JC.合外力對物體做功1JD.物體克服重力做功20J4.以初速豎直上拋一小球，若不計空氣阻力，在上升過程中，從拋出到小球動能減少一半所經(jīng)過的時間是（）A.B.C.D.5.水平地面上放一個重4N的足球，一個小孩用10N的力踢球，使球向前運(yùn)動2m．關(guān)于小孩對球做功的下列說法中，正確的是（）A.小孩對球做功20JB.小孩對球做功8JC.小孩對球做功28JD.題中條件不足，無法算出小孩對球做功的多少6.當(dāng)物體克服重力做功時，物體的（）A.重力勢能一定減少，機(jī)械能可能不變B.重力勢能一定增加，機(jī)械能一定增加C.重力勢能一定增加，動能可能不變D.重力勢能一定減少，動能可能減少7.一初速度為的子彈水平射入靜止在光滑水平面的木塊中，并與之一起運(yùn)動，則在子彈射入木塊的過程中（）A.木塊對子彈的阻力大于子彈對木塊的推力B.子彈克服阻力做的功大于推力對木塊做的功C.子彈損失的動能與木塊獲得的動能相等D.子彈的動能減少大于木塊獲得的動能提示：減少的子彈動能轉(zhuǎn)化為兩部分，一部分為木塊的動能，還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。8.如圖為健身用的“跑步機(jī)”．質(zhì)量為m的運(yùn)動員踩在與水平面成α角的靜止皮帶上，運(yùn)動員用力向后蹬皮帶．皮帶運(yùn)動過程中受到阻力恒為，使皮帶以速度v勻速向后運(yùn)動，則在運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（）A.人腳對皮帶的摩擦力是皮帶運(yùn)動的阻力B.人對皮帶不做功C.人對皮帶做功的功率為mgvD.人對皮帶做功的功率為9、（2015大同一中期末考）如圖所示，將傾角為30°的斜面體置于水平地面上，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的光滑支點(diǎn)O．已知A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4m．現(xiàn)用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)（繩中無拉力），OB繩平行于斜面，此時物塊B恰好靜止不動．將A由靜止釋放，在其下擺過程中，斜面體與物塊B始終保持靜止，下列判斷中正確的是（）A．物塊B受到的摩擦力先減小后增大B．物塊B受到的摩擦力不變C．小球A與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．小球A與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒10、（2015大同一中期末考）如圖所示，一物體以初速度v0沖向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h(yuǎn)，下列說法中正確的是A．若把斜面從C點(diǎn)鋸斷，物體沖過C點(diǎn)后仍升高h(yuǎn)B．若把斜面彎成圓弧形D，物體仍沿圓弧升高h(yuǎn)C．若把斜面從C點(diǎn)鋸斷或彎成圓弧狀，物體都不能升高h(yuǎn)D．若把斜面AB變成曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到B點(diǎn)11.物體做自由落體運(yùn)動，Ek代表動能，Ep代表勢能，h代表下落的距離，以水平地面為零勢能面。下列所示圖像中，能正確反映各物理量之間關(guān)系的是（）12.如圖，卷揚(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動。在移動過程中，下列說法正確的是（）FFA．F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和B．F對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢能D．F對木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和二、解答題：1．如圖所示，用小鋼球及下列器材測定彈簧被壓縮時的彈性勢能：光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的輕桿，且擺在某處就能停在該處，作為指示鋼球位置的標(biāo)桿．(1)還需要的器材是________、________．(2)該實(shí)驗是間接測量彈簧的彈性勢能．實(shí)際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對________的測量，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為對________和________的直接測量．2．驗證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗采用重物自由下落的方法：(1)用公式時對紙帶上起點(diǎn)的要求是________．(2)若實(shí)驗中所用重錘質(zhì)量m＝1kg，理想紙帶如圖示，打點(diǎn)時間間隔為0.02s，則記錄B點(diǎn)時，重錘的速度vB＝________，重錘動能EkB＝________．從開始下落起至B點(diǎn)，重錘的重力勢能減少量是________，因此可得出的結(jié)論是________．3．某同學(xué)利用圖1所示裝置做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗，根據(jù)實(shí)驗結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標(biāo)丟失了一部分，剩余部分如圖2示，圖2中水平方向與豎直方向每小格的長度均代表0.10m，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點(diǎn)，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等．完成下列填空：(重力加速度取9.8m/s2)(1)設(shè)P1、P2和P3的橫坐標(biāo)分別為x1、x2和x3，縱坐標(biāo)分別為y1、y2和y3，從圖2中可讀出|y1-y2|＝_______m，|y1-y3|＝________，|x1-x2|＝_______m．(保留兩位小數(shù))(2)若已知拋出后小球在水平方向上做勻速運(yùn)動．利用(1)中讀取的數(shù)據(jù)，求出小球從P1運(yùn)動到P2所用的時間為________s，小球拋出后的水平速度為________m/s．(均可用根號表示)(3)已測得小球拋出前下滑的高度為0.50m．設(shè)E1和E2分別為開始下滑時和拋出時的機(jī)械能，則小球從開始下滑到拋出的過程中機(jī)械能的相對損失率________％(保留兩位有效數(shù)字)．4．傾角為θ的固定斜面頂端有一滑輪，細(xì)線跨過滑輪連接A、B兩個質(zhì)量均為m的物塊．讓A物塊靜止在斜面底端，拉A的細(xì)線與斜面平行，B物塊懸掛在離地面h高處，如圖所示．斜面足夠長，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，不計其他阻力．釋放后B物塊下落，A物塊沿斜面上滑．某同學(xué)在計算A物塊沿斜面上滑的時間時，解題方法如下：運(yùn)用能量守恒求B物塊落地時A物塊的速度v．mgh(1-sinθ-μcosθ)＝mv2/2，從中解出v；運(yùn)用牛頓第二定律求A的加速度a．設(shè)繩的拉力為T對B有：mg-T＝ma，對A有：T-mgsinθ-μmgcosθ＝ma，則有：mg(1-sinθ-μcosθ)＝2ma，從中解出a＝g(1-sinθ-μcosθ)/2；A物塊沿斜面上滑的時間t＝v/a，代入數(shù)值可求得t．你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否有錯?如有錯誤請指出錯在哪里，并列出相應(yīng)正確的求解表達(dá)式(不必演算出最后結(jié)果)．5．一質(zhì)量為m的小球，系于長為R的輕繩的一端，繩的另一端固定在空間的O點(diǎn)，假定繩是不可伸長的、柔軟且無彈性的．今把小球從O點(diǎn)的正上方離O點(diǎn)的距離為8R/9的O1點(diǎn)以水平速度拋出，如圖所示．試求：(1)輕繩即將伸直時，繩與豎直方向的夾角為多少?(2)當(dāng)小球到達(dá)O點(diǎn)的正下方時，繩對小球的拉力為多大?6．如圖所示，水平放置的傳送帶與一光滑曲面相接(間隙很小)，一小滑塊質(zhì)量為m＝0.1kg，從距離傳送帶高h(yuǎn)＝0.2m處由靜止滑下，傳送帶水平部分長s＝1.8m，小滑塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ＝0.1(g取10m/s2)．(1)使傳送帶固定不動，問小滑塊能否滑離傳送帶?摩擦產(chǎn)生的熱量是多少?(2)傳送帶以v2＝1m/s的速度逆時針勻速運(yùn)動，問小滑塊能否滑離傳送帶？產(chǎn)生的熱量是多少?【答案與解析】一、選擇題：1、D解析：汽車上坡時，司機(jī)要從高檔換到低檔，根據(jù)P=Fv，速度減小，故牽引力增大。2.D解析：根據(jù)動能定理所以即，故D選項正確。3.ACD解析：根據(jù)動能定理，合外力做功等于動能變化，，合外力做功為1J，B錯誤，C正確；手對物體做功為,21J，B正確；物體克服重力做功，D正確。4.D解析：根據(jù)機(jī)械能守恒，可知小球動能減少一半，即勢能與動能相等。，可得，5.D解析：力F沒有持續(xù)作用在球上，故不能用ＦS求功。所以題中條件不足，無法算出小孩對球做功的多少，故Ｄ選項正確。6.C解析：物體克服重力做功，重力勢能一定增加，但是可能動能不變，機(jī)械能增加，比如勻速上升；可能動能減少，如只受重力，機(jī)械能不變；可能動能增加，機(jī)械能增加，如在外力作用下加速上升。故C正確。7.BD解析：木塊對子彈的阻力與子彈對木塊的推力是作用力與反作用力的關(guān)系是相等，故A選項錯誤；因為打擊木塊過程中，子彈的位移比木塊的位移大，所以子彈克服阻力做的功大于推力對木塊做的功，故B選項正確；根據(jù)動能定理子彈克服阻力做的功等于子彈動能的減少，推力對木塊做的功等于木塊動能的增加，由B選項可知C選項錯誤，D選項正確。8.D解析：人腳對皮帶的摩擦力是皮帶運(yùn)動的動力，故A錯誤；皮帶運(yùn)動了，具有了動能，是人對皮帶做功的結(jié)果，