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文檔簡(jiǎn)介
1.2功和能一.功和能功功:W=FScos
(只適用恒力的功)功率:能動(dòng)能:勢(shì)能:Ep
′=1/2kx2機(jī)械能:E=EP+EK=mgh+1/2mv2功能關(guān)系功是能量轉(zhuǎn)化的量度——W=△E
動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律二、功能關(guān)系
——功是能量轉(zhuǎn)化的量度⑴重力所做的功等于重力勢(shì)能的減少⑵電場(chǎng)力所做的功等于電勢(shì)能的減少⑶彈簧的彈力所做的功等于彈性勢(shì)能的減少⑷合外力所做的功等于動(dòng)能的增加⑸只有重力和彈簧的彈力做功,機(jī)械能守恒⑹重力和彈簧的彈力以外的力所做的功等于機(jī)械能的增加WF=E2-E1=ΔE⑺克服一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做的凈功等于機(jī)械能的減少
ΔE=fΔS
(ΔS
為相對(duì)滑動(dòng)的距離)⑻克服安培力所做的功等于感應(yīng)電能的增加4.“神舟號(hào)”返回艙利用降落傘系統(tǒng)和緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步降低著陸階段的下降速度。為防止地面氣流通過(guò)降落傘拖動(dòng)已著陸的返回艙,在著陸前幾秒鐘,必須自動(dòng)割斷傘繩,使返回艙在緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)工作下平穩(wěn)著陸,割斷傘繩后,返回艙在降落過(guò)程中________________(填“遵守”或“不遵守”)機(jī)械能守恒定律(不計(jì)空氣阻力),其原因是_______________________________________。因?yàn)橛芯彌_發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)飛船做負(fù)功。
不遵守A.一定增加B.一定減少C.一定不變D.可能增加,也可能減少
Fa4.如圖所示,質(zhì)量為m的物體在恒力F的作用下以一定的初速度豎直向上運(yùn)動(dòng),物體的加速度方向向下,空氣阻力不計(jì),則物體的機(jī)械能()A12.為了探究能量轉(zhuǎn)化和守恒,小明將小鐵塊綁在橡皮筋中部,并讓橡皮筋穿入輕鐵罐,兩端分別固定在罐蓋和罐底上,如圖所示.讓該裝置從不太陡的斜面上A處滾下,到斜面上B處停下,發(fā)現(xiàn)橡皮筋被卷緊了,接著鐵罐居然能從B處自動(dòng)滾了上去.下列關(guān)于該裝置能量轉(zhuǎn)化的判斷正確的是 ()A.從A處滾到B處,主要是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B.從A處滾到B處,主要是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C.從B處滾到最高處,主要是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D.從B處滾到最高處,主要是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D16.如圖所示,擺球原來(lái)處于它的平衡位置O點(diǎn),后來(lái)擺球在水平恒力F的作用下,沿著圓弧運(yùn)動(dòng)。擺球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí),它所受的切向合外力恰好為零,這時(shí)撤去拉力F,則()A.撤除F后,擺球的最大偏角大于圖示的θB.?dāng)[線的拉力對(duì)擺球不做功C.?dāng)[球從O到P的重力勢(shì)能增量小于F對(duì)擺球做的功D.從O到P擺球重力勢(shì)能的增量等于F對(duì)擺球做的功OPFFθABC9.一物體放在升降機(jī)底板上,隨同升降機(jī)由靜止開(kāi)始豎直向下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的機(jī)械能與物體位移關(guān)系的圖象如圖所示,其中0—s1過(guò)程的圖線為曲線,s1—s2過(guò)程的圖線為直線.根據(jù)該圖象,下列判斷正確的是()A.0—s1過(guò)程中物體所受合力一定是變力B.s1—s2過(guò)程中物體可能在做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.s1—s2過(guò)程中物體可能在做變加速直線運(yùn)動(dòng)D.0—s2過(guò)程中物體的動(dòng)能可能在不斷增大0Ess1s2ABD1.某人從一樓勻速率上到三樓的過(guò)程中,下述說(shuō)法正確的是()
A.地板對(duì)人的支持力做功等于人的重力勢(shì)能的增加
B.地板對(duì)人的支持力做功等于人的機(jī)械能的增加
C.地板對(duì)人做的功為零
D.人克服重力做的功等于其重力勢(shì)能的增加CD8.如圖,質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為l的小車靜止在光滑的水平面上.質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上,使物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).物塊和小車之間的摩擦力為Ff.物塊滑到小車的最右端時(shí),小車運(yùn)動(dòng)的距離為s.在這個(gè)過(guò)程中,以下結(jié)論正確的是()
A.物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為F(l+s)B.物塊到達(dá)小車最右端時(shí),小車具有的動(dòng)能為FfsC.物塊克服摩擦力所做的功為Ff(l+s)D.物塊和小車增加的機(jī)械能為FfsmlMFBC
、滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)它回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速率為v2,且v2<v1若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A,取斜面底端重力勢(shì)能為零,則()A.上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械能增大。B.上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械能也減小。C.上升過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)上方。D.上升過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)下方。解:畫出運(yùn)動(dòng)示意圖如圖示:(C為上升的最高點(diǎn))AOv1S/2S/2CvAθO→C
由動(dòng)能定理F合S=1/2
mv12=EK1A→C
由動(dòng)能定理F合S/2=1/2
mvA2=EKA
由功能關(guān)系得:EK1=
1/2
mv12=mgSsinθ+QA點(diǎn)的勢(shì)能為EPA=1/2
mgSsinθEKA=EK1
/2∴EKA>EPABC6.在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中,高臺(tái)跳水是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng).質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F,那么在他減速下降高度為h的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ǎ〢.他的動(dòng)能減少了Fh
B.他的重力勢(shì)能增加了mghC.他的機(jī)械能減少了(F-mg)h
D.他的機(jī)械能減少了FhD如圖所示,水平面上的輕彈簧一端與物體相連,另一端固定在墻上P點(diǎn),已知物體的質(zhì)量為m=2.0kg,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m.現(xiàn)用力F拉物體,使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點(diǎn)由靜止開(kāi)始向左移動(dòng)10cm,這時(shí)彈簧具有彈性勢(shì)能EP=1.0J,物體處于靜止?fàn)顟B(tài).若取g=10m/s2,則撤去外力F后()A.物體向右滑動(dòng)的距離可以達(dá)到12.5cmB.物體向右滑動(dòng)的距離一定小于12.5cmC.物體回到O點(diǎn)時(shí)速度最大D.物體到達(dá)最右端時(shí)動(dòng)能為0,系統(tǒng)機(jī)械能不為0PmOBD解見(jiàn)下頁(yè)解:假設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能EP=1.0J全部用來(lái)克服摩擦做功:EP=μmgs,則
s=0.125m>0.10m,可見(jiàn)物體已到達(dá)平衡位置O點(diǎn)右側(cè),彈簧被壓縮,具有彈性勢(shì)能,系統(tǒng)機(jī)械能不為0,不可能全部用來(lái)克服摩擦做功,所以s<12.5cm。
11.在北戴河旅游景點(diǎn)之一的南戴河滑沙場(chǎng)有兩個(gè)坡度不同的滑道AB和AB'(均可看作斜面).質(zhì)量相等的甲、乙兩名旅游者分別乘兩個(gè)完全相同的滑沙撬從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始分別沿AB和AB'滑下,最后都停在水平沙面BC上,如圖所示.設(shè)滑沙撬和沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同,斜面與水平面連接處均可認(rèn)為是圓滑的,滑沙者保持一定姿勢(shì)坐在滑沙撬上不動(dòng).則下列說(shuō)法中正確的是
() A.甲在B點(diǎn)的速率一定大于乙在B'點(diǎn)的速率
B.甲滑行的總路程一定大于乙滑行的總路程
C.甲全程滑行的水平位移一定大于乙全程滑行的水平位移
D.甲、乙克服摩擦力做的功相同ABB'
C
ABD解見(jiàn)下頁(yè)解:hS2S1θABB'
C
設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,從A→B,由能量關(guān)系得:mgh=μmgcosθ×h/sinθ+1/2mvB2vB2=2gh(1-μcotθ)可見(jiàn)θ大,vB也大,A對(duì).設(shè)最后停在C點(diǎn),BC=S2,從A→B→C,由能量關(guān)系得:mgh=μmgcosθ×h/sinθ+μmgS2即mgh=μmg(S1+S2)=μmgS∴S=h/μ總的水平位移與路徑無(wú)關(guān),兩者水平位移相等都停在C點(diǎn).所以,C錯(cuò).由幾何關(guān)系可知,B對(duì).甲、乙克服摩擦力做的功相等,都等于mgh,D對(duì)。4.如圖所示,在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中,一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在外力F作用下,從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開(kāi)始沿直線ON斜向下運(yùn)動(dòng),直線ON與y軸負(fù)方向成
角(
<
/4)。則F大小至少為_(kāi)_________;若F=mgtan
,則質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能大小的變化情況是______________________。yOqNxmgsin
增大或減小都有可能解見(jiàn)下頁(yè)除重力外的F力對(duì)質(zhì)點(diǎn)可能做正功,也可能做負(fù)功,故質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能增加、減少都有可能。解析:該質(zhì)點(diǎn)受到重力和外力F從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),如圖中顯示當(dāng)F力的方向?yàn)閍方向(垂直于ON)時(shí),F(xiàn)力最小為mgsinθ;若F=mgtanθ,即F力可能為b方向或c方向,故F力的方向可能與運(yùn)動(dòng)方向(ON方向)夾角小于90
,也可能與運(yùn)動(dòng)方向夾角大于90
,mgabcONθ3、如圖,一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點(diǎn),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(yùn)動(dòng).在此過(guò)程中,(
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