高中物理机械能练习

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1、高二 00 七级第二期期末复习讲义1第二讲第二讲 机械能机械能一、知识结一、知识结 构构二、基础知识二、基础知识 1、理解功的概念、理解功的概念 功是力的空间积累效应。它和位移相对应（也和时间相对应） 。 功的计算方法 A由功的定义求功，即 W=，该方法主要适用于求做功。 B已知功率求功，用 w=，该方法主要适用于求做功。 C利用功是能量转化的量度求功（主要用动能定理求功）。 力（或物体）做功情况判定方法 A由力和位移的夹角 判断；B由力和速度的夹角 判断定；C由功能关系判断。 了解常见力做功的特点 A重力做功：与无关，WG； B滑动摩擦力做功：与有关。当某物体在一固定平面上运动时，滑动摩擦力

2、大小恒定 时，功等于。 C弹簧弹力做功：在弹性范围内，与始末状态弹簧的形变量有关系。 D一对作用力和反作用力做功的特点：一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能 为正、可能为负、也可能为零；一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零（静摩擦力） 、 可能为负（滑动摩擦力） ，但不可能为正。 2、功能关系、功能关系 物体所受合力做功等于能变化，即 W合。 物体所受重力做功等于能变化，即 WG。 物体所受外力（除重力以外的合力）做功等于能变化，即 W外。 一对滑动摩擦力做功的代数和等于能变化，即 Q。 3、一个定理、一个定理动能定理动能定理 定理研究对象：。 定理研究内容：。 定理的表述 A

3、文字表述：。功和能机械能势能 重力势能：EP 弹性势能动能：EK机械能守恒： EK2EP2EK功：W平均功率：P瞬时功率：P动能定理 W合 F合S高二 00 七级第二期期末复习讲义2B公式表述：。 4、一个定律机械能守恒定律、一个定律机械能守恒定律 定理研究对象：。 定理研究内容：。 定理的表述 A文字表述：。 B公式表述：。 三、典型问题三、典型问题 1、判定一个力（或物体）做功情况、判定一个力（或物体）做功情况 例 1下面列举的哪几种情况下所做的功是零：（ ） A卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功 B平抛运动中，重力对物体做的功 C举重运动员，扛着杠铃在头上的上方停留 10s 时间内

4、，运动员对杠铃做的功 D木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功 例 2质量为 m 的物体，受水平力 F 的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是： A如果物体做加速直线运动，F 一定做正功 B如果物体做减速直线运动，F 一定做负功 C如果物体做减速直线运动，F 可能做正功 D如果物体做匀速直线运动，F 一定做正功 例 3小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上。从地 面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ） A垂直于接触面，做功为零 B垂直于接触面，做功不为零 C不垂直于接触面，做功为零 D不垂直于接触面，做功不为零 2、求功（恒力功、变力功）、求功（

5、恒力功、变力功） 例 4如图所示，质量为 m 的小球用长 L 的细线悬挂而静止在竖直位置。在 下列三种情况下，分别用水平拉力 F 将小球拉到细线与竖直方向成角的位 置。在此过程中，拉力 F 做的功各是多少？ （1）用 F 缓慢地拉；（ ） （2）F 为恒力；（ ） （3）若 F 为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。 （ ）可供选择的答案有：A B C DcosFLsinFLcos1FLcos1mgL例 5如图所示，质量 m 为 2 千克的物体，从光滑斜面的顶端 A 点以 v0=5 米/秒的初速度滑下， 在 D 点与弹簧接触并将弹簧压缩到 B 点时的速度为零，已知从 A 到 B 的竖直高

6、度 h=5 米，求 弹簧的弹力对物体所做的功。 LmF高二 00 七级第二期期末复习讲义33、求某力的平均功率和瞬时功率、求某力的平均功率和瞬时功率 例 6竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度（ ） A上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功 C上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率 D上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率 例 7 质量为 m=0.5kg 的物体从高处以水平的初速度 V0=5m/s 抛出，在运动 t=2s 内重力对物 体做的功是多少？这 2s

7、 内重力对物体做功的平均功率是多少？2s 末，重力对物体做功的瞬时 功率是多少？（g 取 10m/s2）例 8起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如图甲所示，则钢索拉力的 功率随时间变化的图象可能是图乙中的哪一个？（ ）4、机车运动、机车运动例 9质量是 2000kg、额定功率为 80kW 的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为 20m/s。 若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为 2m/s2，运动中的阻力不变。求：汽车 所受阻力的大小。3s 末汽车的瞬时功率。汽车做匀加速运动的时间。汽车在匀加速运动 中牵引力所做的功。5、动能定理的应用动能定理的应用 应用动能定理解题

8、的基本思路如下： 确定研究对象 分析物体的受力情况，明确各个力是做正功还是做负功，进而明确合外 力的功 明确物体在始末状态的动能 根据动能定理列方程求解。 例 10质量 M=6.0103kg 的客机，从静止开始沿平直的跑道滑行，当滑行距离 S=7.2lO2m 时，达到起飞速度 =60ms。求：tvt1t20图甲ttttPPPPABCDt1t1t1t1t2t2t2t2t3t3t3t3t3图乙高二 00 七级第二期期末复习讲义4(1)起飞时飞机的动能多大? (2)若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大? (3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为 F=3.0103N，牵引力与第(2)问中

9、求得的值相等， 则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应为多大?例 11一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为 15m 的斜坡滑下，到达底部时速度为 10m/s。 人和雪橇的总质量为 60kg，下滑过程中克服阻力做的功等于J。 例 12在离地面高为 h 处竖直上抛一质量为 m 的物块，抛出时的速度为 v0，当它落到地面时 速度为 v，用 g 表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于：( )AB2 02 21 21mvmvmghmghmvmv2 02 21 21CD22 021 21mvmvmgh2 02 21 21mvmvmgh例 13质量为 m 的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内

10、做半径为 R 的圆周运动，运动过程中 小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为 7mg，此后 小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的 功为：（ ）A B C DmgR4mgR 3mgR 2mgR例 14质量为 4000 千克的汽车，由静止开始以恒定的功率前进，它经 100/3 秒的时间前进 425 米，这时候它达到最大速度 15 米/秒。假设汽车在前进中所受阻力不变，求阻力为多大。例 15如图所示，质量为 m 的木块从高为 h、倾角为的斜面顶端由静止滑下。到达斜面底端 时与固定不动的、与斜面垂直的挡板相撞，撞后木块以与

11、撞前相同大小的速度反向弹回，木块运动到高处速度变为零。求：2h（1）木块与斜面间的动摩擦因数？（2）木块第二次与挡板相撞时的速 度？（3）木块从开始运动到最后静止，在斜面上运动的总路程？例 16质量的物块（可视为质点）在水平恒力 F 作用下，从水平面上 A 点由静止开kgm5 . 1始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行停在 B 点，已知 A、B 两点间的距离st0 . 2hm高二 00 七级第二期期末复习讲义5，物块与水平面间的动摩擦因数，求恒力 F 多大。 （）ms0 . 520. 02/10smg 6、机械能守恒定律的应用、机械能守恒定律的应用 应用机械能守恒定律时，相互作用的物体间

12、的力可以是变力，也可以是恒力，只要符合守 恒条件，机械能就守恒。而且机械能守恒，只涉及物体系的初、末状态的物理量，而不须分析 中间过程的复杂变化，使处理问题得到简化。应用机械能守恒定律的基本思路如下： 选取研究对象-物体系或物体 根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析， 判断机械能是否守恒 恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能 根据机械能守恒定律列方程，进行求解。 例 17将甲、乙两物体自地面同时上抛，甲的质量为 m，初速度为 v，乙的质量为 4m，初速度为。若不计空气阻力，以地面为参考面。则（ ）2vA甲比乙先到最高点 B甲和乙在最高点的重力势能相等 C甲和乙

13、在最高点的机械能相等 D落回地面时，甲的动能比乙大 例 18如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在 A 处固定质量为 2m 的小球，B 处固定质量为 m 的小球，支架悬挂在 O 点 可绕过 O 点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动。开始时 OB 与地面 相垂直。放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的 是（ ） AA 球到达最低点时速度为零 BA 球机械能减小量等于 B 球机械能增加量 CB 球向左摆动所能达到的最高位置应等于 A 球开始运动时的高度 D当支架从左向右回摆时，A 球一定能回到起始高度 例 19如图所示，质量为 m 的小球，在竖直放置的光滑圆形管道内作

14、圆周运动。管道直径和 小球大小忽略不计。当小球在管道底部具有速度 v 时，恰能通过管道最高点做完整的圆周运动。 那么，当小球在管道底部速度为 2v，运动到顶部时，求管道对小球的作用力？例 20如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角300，另一边与地面垂直，顶上有一 定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块 A 和 B 连结，A 的质量为 4m，B 的质量 为 m。开始时将 B 按在地面上不动，然后放开手，让 A 沿斜面下 滑而 B 上升。不计一切摩擦和阻力。设当 A 沿斜面下滑 s 距离后， 细线突然断了。求物块 B 上升的最大高度 H？OmAB2mvAB高二 00 七级第二期期末复习讲义67、用功能关系分析相关问题、用功能关系分析相关问题 例 21一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做 的功等于：（ ） A物体势能的增加量 B物体动能的增加量 C物体动能的增加量加上物体势能的增加量 D物体动能的增加量加上克服重力所做的功 例 22如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方 A 位置有一只小球。小球 从静止开始下落，在 B 位置接触弹簧的上端，在 C 位置小球所受弹力大小等于重力，在 D 位 置小球速度减小到零。小球下降阶段下列说法中正确的是：（ ） A在 B