机械论知识点和练习题

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1、机械能机械能基础知识网络基础知识网络第一单元第一单元 功和功率功和功率 一功 1功的概念 一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。 2公式 W=FScos 3注意 （1）做功的两个要素：力和在力的方向上的位移是做功的两个要素 （2）式中 W= Fscos 中 F 必须是恒力；变力做功可通过动能定理或其它方法计算.（3）正功和负功（4）功、正功和负功的物理意义功的正、负号不代表大小，外界对系统做正功，系统的能量增加；外界对系统做负功，系统的能量减少.反之， 系统对外界做功，系统的能量减少.所以功是能量转化的量度. 4功是标量 5功的单位：焦耳（J） 1J=

2、1N1m=1Nm 二、功率 1功率的定义 功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率.2功率的定义式 3功率的导出式 tWP FvP 注意： （1）P=W/t 是定义式，求出的是 t 时间内的平均功率，P=Fv 是导出式，一般用此公式求瞬时功率； （2）式 P=Fv 中 F、v 必须是同向； （3）一般不求阻力的功率。 （4）汽车的运动 汽车正常工作时的功率叫额定功率，汽车功率不能长时间地超过额定功率，汽车发动机的功 率指的是牵引力的功率，不是汽车所受合力的功率。 当汽车在平直公路上以额定功率运行时 P=Fv 开始时，速度 v 较小，阻力 f 较小，P 一定，所以 F 较大，Ff，加速度 a0,汽

3、车做变加速运动，随 v 增加， 牵引力 F 变小，f 变大，当 F=f 时，a=0，速度达到最大，以后汽车做匀速直线运动。 汽车牵引力恒定时 汽车以恒力运动，当 v 增大到 Fv=P额额时，重复的运动； 3功率单位：瓦特 （W）1W=1J/s 1kW=1000W 4功率的物理意义 功率是反映做功快慢程度的物理量第二单元第二单元 动能定理动能定理 一、能量一、能量 1能量的概念 一般地说，一个物体能对外界做功就说这个物体具有能量，功是能量转化的量度外界对物 体做功多少，物体能量就增加多少，反之，物体对外做多少功，物体本身能量就减少多少 即： 2功是过程量，能是状态量 二、动能二、动能 1动能的概

4、念 物体由于运动而具有的能量叫动能；2表达式 3动能是标量； 4单位：焦耳（） 2 21mvEk 三、动能定理三、动能定理 1动能定理的内容 外力对物体所做的总功等于物体动能的变化. 2动能定理的数学表达式=0 W= Fs 正功（最大值）00 正功 =90 W=0 不做功 900 物体动能增加 W0 物体动能减小12kkEE 12kkEE (2)用计算有关问题时注意 s、v2、v1必须是相对于同一参考系的；2 12 221 21cosmvmvFs (3)动能定理虽然是从匀变速直线运动推导出来的，但它适用于任何运动形式的物体或系统。 (4) 一个物体动能的变化是所有外力对它做功的结果，W 是所有

5、外力做功的代数和（转动物体除外）若研究的对 象是系统，则 W 包括系统内部物体之间相互作用的内力所做的功，同样 EK应理解为系统内各质点的动能的总和. (5)标量性：动能定理是一个标量方程 第三单元第三单元 机械能守恒定律机械能守恒定律 一、重力势能一、重力势能 1概念：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能； 2表达式：Ep=mgh 3重力势能与参考面选取有关，零势面的选取是任意的，选取不同的参考面，重力势能不同，一般视问题方便 而定零势面上方 Ep0，反之，Ep0； 4重力势能是标量但有正负之分，正负不表示方向，代表大小. 5势能属于系统，势能是由于物体间存在相互作用而具有的，所以重力势能是

6、物体跟地球共有的； 二、重力做功与重力势能的变化二、重力做功与重力势能的变化 1重力对物体做正功，物体的重力势能减小；重力对物体做负功，重力势能增加，总之重力做的功等于重力势能增量的负值； 即：pGEW 2重力做功的特点 重力做功与路径无关，只与起始点与终点位置有关； 3由于重力做功与路径无关，才引入重力势能的物理量，做功与路径有关的不存在势能，例如摩擦力； 三、弹性势能三、弹性势能 1物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能； 2弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关； 四、机械能守恒定律四、机械能守恒定律 1、机械能的概念 动能和重力势能（包括弹性势能）之和，叫做机械能。 2机械能守恒

7、定律 (1)内容：在只有重力（或弹力）做功的情形下，物体的动能和重力势能（或弹性势能） 发生相互转化，但机械能总量保持不变.(2)机械能守恒定律的数学表达式 EK=EP E=02 222 1121 21mvmghmvmgh (3)注意： 守恒的含义：机械能时时刻刻不变才叫守恒，如中间某时刻有变化，不叫守恒，只能说前后不变，另外，机械 能时时刻刻不变，但没有动能和势能的相互转化，也不能叫机械能守恒.表达式中、相对同一参照物；1h2h1v2v如果系统有其它力，但其它力不做功，系统机械能守恒。内力是保守力系统机械能守恒。 机械能守恒定律的研究对象 机械能守恒定律的研究对象可以是单个物体，也可以是几个

8、物体组成的系统， 若研究的问题涉及到弹簧，则研究对象必须是物体和弹簧组成的系统。 利用机械能守恒定律解题的一般步骤 a确定研究对象 b对研究对象进行受力分析 c分析研究对象的运动过程 d分析内外力做功情况， 判断是否符合机械能守恒定律的条件 e选择合适的零势面，确定研究对象在始末状态的机械能 f根据机械 能守恒定律列方程 g解方程功和功率练习题功和功率练习题 一、选择题： 1关于力对物体做功以及产生的效果，下列说法正确的是（ ） A滑动摩擦力对物体一定做正功 C物体克服某个力做功时，这个力对物体来说是动力 B静摩擦力对物体一定不做功 D某个力对物体做正功时，这个力对物体来说是动力 2关于功率的

9、概念，下列说法中正确的是( ) A.功率是描述力对物体做功多少的物理量B.由可知，功率与时间成反比WPtC.由 P=Fv 可知：只要 F 不为零，v 也不为零，那么功率 P 就一定不为零 D.某个力对物体做功越快，它的功率就一定大 3.汽车上坡时,必须换挡,其目的是( ) A.减小速度,得到较小的牵引力 B.增大速度,得到较小的牵引力 C.减小速度,得到较大的牵引力 D.增大速度,得到较大的牵引力 4关于汽车在水平路上运动，下列说法中正确的是( ) A.汽车启动后以额定功率行驶，在速率达到最大以前，加速度是在不断增大的 B.汽车启动后以额定功率行驶，在速度达到最大以前，牵引力应是不断减小的 C

10、.汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可减小牵引力功率行驶 D.汽车以最大速度行驶后，若再减小牵引力，速率一定减小 5物体在水平恒力 F 的作用下，在光滑的水平面上由静止前进了 l，后进入一个粗糙平面，仍沿原方向继续前进了 l该力 F 在第一段位移上对物体所做的功为 W1，在第二段位移上对物体所做的功为 W2，则（ ） AW1W2BW1W2 CW1=W2D无法判断 6如图所示，倾角为 的斜面上有一质量为 m 的物体，在水平推力 F 的作用下移动了距离 s， 如果物体与斜面间的动摩擦因数为 ，则推力所做的功为（ ） AFssin BFscos CmgscosDmg（sin+cos）s 7.质量为

11、 m 的物体从静止开始做加速度为 a 的匀加速直线运动,在运动时间为 t 的过程中,合外力 对它做功的平均功率为( )A. B. C. D.21 世纪教网2ma t21 2ma t22ma t22 2ma t8.设河水阻力跟船的速度平方成正比,若船匀速运动的速度变为原来的 2 倍,则船的功率变为原来的( )A.倍 B. 2 倍 C. 4 倍 D.8 倍2 9如图所示，一个质量为 m 的小球用长为 l 的轻绳悬挂于 O 点，小球在水平恒力 F 作用下，从平衡位 置 P 点移到 Q 点，则水平力 F 所做的功为（ ） AmglcosBFlsin Cmgl（1cos）DFl 10.一木块前端有一滑轮

12、，绳的一端系在右方固定处，另一端穿过滑轮用恒力 F 拉住保持两股绳之间的夹 角不变，如图所示.当用力拉绳使木块前进 s 时，力 F 对木块做的功(不计绳重和摩擦)是A.FscosB.Fs（1cos） C.2FscosD.2Fs 二、填空题： 11一个质量为 5kg 的物体从 45m 高的楼上自由下落至地面,则这一过程中重力的平均功率为: ,落地时重 力的瞬时功率为: . 12.质量为 2103 kg 的汽车，发动机输出功率为 30103 W. 在水平公路上能达到的最大速度为 15 m/s，当汽车的速 度为 10 m/s 时，其加速度为_m/s2. 三、计算题： 13如图所示，建筑工人通过滑轮装

13、置将一质量是 100 kg 的料车沿 30角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长是 4 m若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，求这一过程： （1）人拉绳子的力做的功； （2）物体的重力做的功； （3）物体受到的各力对物体做的总功14如图所示，质量为m的小滑块，由静止开始从倾角为的固定的光滑斜面顶端A滑至底端B，A点距离水平地面的高度为h，求: (1)滑块从A到B的过程中重力的平均功率. (2)滑块滑到B点时重力的瞬时功率.15.汽车发动机的额定功率为 60 kW，若其总质量为 5 t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为 5.0103N，试求： (1)汽车所能达到的最大速度. (2)若汽车以 0.5

14、m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间.动能定理动能定理1.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是（ ） A.如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功为零 B.如果合外力对物体做的功为零，则每个力对物体做的功一定为零 C.物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化 D.物体的动能不变，所受合外力一定为零 2.一辆汽车以 v1=6 m/s 的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行 s1=3.6 m，如果改以 v2=8 m/s 的速度行驶时，同 样情况下急刹车后滑行的距离 s2为（ ）A.6.4 m B.5.6 m C.7.2 m D.10.8 m 3.速度为 v 的子弹，恰好可以穿透一块固定着的木板，如果子弹速度为 2v，子弹穿透木板时阻力视为不变，则可穿透 同样的木板（ ） A.2 块 B.3 块 C.4 块 D.1 块 4.两个质量不等的小铅球 A 和 B，分别从两个高度相同的光滑斜面和圆弧斜坡的顶端由静止滑向底部，如图 3-3-7 所 示，下列说法正确的是（ ）图 3-3-7 A.下滑过程中重力所做的功相等