高二期末复习机械能一答案

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1、学习必备欢迎下载高二物理期末复习 (机械能一 ) 班级 _姓名 _学号 _ 一、功1做功的两个必要条件：力和物体在力的方向上发生的_。2公式： W FLcos，适用于 _做功，其中 为 F、L 方向间夹角， L 为物体对地的位移。3功是标量，正功表示对物体做功的力为动力，负功表示对物体做功的力为阻力，功的正负不表示功的大小。4总功的求法(1)总功等于合外力的功：W总F合Lcos(2)总功等于各力做功的代数和：W1F1L1cos1， W2F2L2cos2，W3 F3L3cos3，再把各个外力的功求代数和即：W总W1W2W3 . 二、功率1定义：功与完成这些功所用时间的_。2物理意义：描述力对物体

2、做功的_。3公式(1)P=W/t ，P 为 t 时间内的 _功率。(2)PFvcos(为 F 与 v 的夹角 ) v 为平均速度，则P 为_功率；v 为瞬时速度，则P 为_功率。三、动能定理1内容：力在某个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的_。2表达式： WEk2Ek1_ 3物理意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体_之间的关系，即合力的功是物体_的量度。四、重力势能1公式： Ep_ . 2 矢标性：重力势能是 _量，但有正、负，其意义是表示物体的重力势能比它在_上大还是小，这与功的正、负的物理意义不同。3 相对性：重力势能的大小与_ 的选取有关重力势能的变化是_ 的，与

3、参考平面的选取_。4重力做功与重力势能变化的关系：重力做正功时，重力势能_； 重力做负功时，重 力 势 能 _； 重 力 做 多 少 正 ( 负 ) 功 ， 重 力 势 能 就 _ 多 少 ， 即WG_ . 五、机械能守恒定律1内容：在只有_或_做功的物体系统内，只存在动能与势能的相互转化，而总的机械能保持_。2表达式(1)Ek1Ep1_(要选零势能参考平面)。(2)EA增_(不用选零势能参考平面)。3机械能守恒的条件只有 _(或弹簧的 _)做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和_。精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下

4、载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载例：功的计算如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，若：(1) 小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，此时悬线与竖直方向的夹角为 ；(2) 小球在水平恒力F作用下由P点移动到Q点，此时悬线与竖直方向的夹角为. 求上述 (1) 、(2) 两种情况下拉力F所做的功各为多大？解析： (1) 将小球“缓慢”地移动，可认为小球一直处于平衡状态，小球由P至Q的过程中， 动能不变，增加了势能，由于绳的拉力不做功，故拉力F做的功数值应与小球克服重力

5、做功的值相等故有WmgL(1cos) (2) 当小球在恒力F作用下由P移动到Q时由公式WFlcos知力F做的功为WFLsin . 答案： (1)mgL(1 cos) (2)FLsin 例：功率的计算质量为 m0.5 kg 的物体从高处以水平初速度v05 m/s 抛出，在运动t2 s 内重力对物体做的功是多少？这2 s 内重力对物体做功的平均功率是多少？2 s 末， 重力对物体做功的瞬时功率是多少？(g 取 10 m/s2) 【解析】抛出后 t2 s 内，物体在竖直方向下落的高度：h12gt2121022m20 m，所以有 WGmgh0.51020 J100 J，平均功率PWt1002W50 W

6、. 在 t2 s 末，物体在竖直方向的分速度vygt102 m/s20 m/s，所以 t2 s 末重力的瞬时功率Pmgvy100 W. 【答案】100 J50 W100 W 例 3：动能定理的应用如图所示， 质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉，已知OPL/2 ，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B. 则：(1) 小球到达B点时的速率？(2) 若不计空气阻力，则初速度v0为多少？(3) 若初速度v03gL，则在小球从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功？解析：(1)小球恰能到达最高点B，有 mg

7、mvB2L/2，得 vBgL2. (2)AB 由动能定理得，mg(LL2)12mvB212mv02精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载可求出： v07gL2. (3)由动能定理得：mg(LL2)WFf12mvB212mv02可求出： WFf114mgL. 答案： (1) gL2(2) 7gL2(3)114mgL例 4：机械能守恒定律的应用（单个物体）如图所示， ABDO 是处于竖直平面内的光滑

8、轨道，AB 是半径为R15 m 的 1/4 圆周轨道，半径 OA 处于水平位置，BDO 是直径为 15 m 的半圆轨道， D 为 BDO 轨道的中央一个小球 P 从 A 点的正上方距水平半径OA 高H处自由落下，沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的143倍g取 10 m/s2. 求：(1)H 的大小等于多少？(2)试讨论此球能否到达BDO 轨道的 O 点，并说明理由【解析】(1)小球从 H 高处落下，进入轨道，沿BDO 轨道做圆周运动， 小球受重力和轨道的支持力设小球通过D 点的速度为v，通过 D 点时轨道对小球的支持力FN( 大小等于小球对轨道的压力 )是它做圆周运动的向心力

9、，即 mv2R/2F143mg小球从 P 点落下直到沿光滑轨道运动的过程中，机械能守恒，有 mg(HR2)12mv2由 式可得高度H23R10 m. 课后作业1下列关于作用力、反作用力的做功问题中，说法正确的是( ) A作用力做功，反作用力也必定做功B作用力做正功，反作用力一定做负功C作用力的做功数值一定等于反作用力的做功数值D单纯根据作用力的做功情况不能判断反作用力的做功情况2关于摩擦力做功的下列说法中正确的是( ) A滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，但不一定做负功B静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - -

10、 - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载C静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D系统内相互作用的两物体间一对摩擦力做功的总和等于零3如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是() A始终不做功B先做负功后做正功C先做正功后不做功D先做负功后不做功4如图所示，两个互相垂直的力F1与 F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功4 J，力 F2对物体做功3 J，则力 F1与 F2的合力对物体做的

11、功为() A7 J B1 J C5 J D3.5 J 5 (20XX 年江南八校联考) 一列火车在额定功率下由静止从车站出发，沿直线轨道运动，行驶 5 min 后速度达到30 m/s ，设列车所受阻力恒定，则可以判断列车在这段时间内行驶的距离 ( ) A一定大于4.5 km B可能等于4.5 km C一定小于4.5 km D条件不足，无法确定6一根质量为M 的直木棒， 悬挂在 O 点，有一只质量为m 的猴子抓着木棒，如图所示 剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落， 同时猴子开始沿木棒向上爬设在一段时间内木棒沿竖直方向下落， 猴子对地的高度保持不变，忽略空气阻力， 则图所示的四个图象中能正确反映在这

12、段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系是(B) 7如所示，轻绳一端固定在O点，另一端拴一小球，拉起小球使绳水平伸直，然后无初速度释放，小球从开始运动到绳竖直的过程中，下列说法中正确的是( ) A重力先做正功后做负功B重力做的功大于重力势能的减少量C重力的功率一直增大D重力的功率先增大后减小8质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡( 粗糙 )底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB之间的水平距离为x，重力加速度为g. 下列说法正确的是( ) A小车克服重力所做的功是mghB合外力对小车做的功是12mv2C推力对小车做的功是12mv2mghD阻力对小车做的功是12mv2mghFx

13、9如图所示，质量为m 的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k 倍，物块与转轴OO相距 R，物块随转台由静止精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载开始转动， 当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为() A0 B2 kmgRC2kmgRD.12kmgR10 如图所示，斜面AB和水平面BC是从同一板材上截下的两段，在B处用小

14、圆弧连接 将小铁块 ( 可视为质点 ) 从A处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入平面，最终静止于P处若从该板材上再截下一段，搁置在A、P之间，构成一个新的斜面，再将铁块放回A处，并轻推一下使之沿新斜面向下滑动关于此情况下铁块运动情况的描述，正确的是( ) A铁块一定能够到达P点B铁块的初速度必须足够大才能到达P点C铁块能否到达P点与铁块质量有关D以上说法均不对11下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( ) A跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B忽略空气阻力，物体竖直上抛C火箭升空D拉着物体沿光滑斜面匀速上升12如图所示， 一轻质弹簧竖立于地面上，质量为m的小球， 自弹簧正上方h高处由静止释放

15、，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短( 弹簧的形变始终在弹性限度内) 的过程中，下列说法正确的是( ) A小球的机械能守恒B重力对小球做正功，小球的重力势能减小C由于弹簧的弹力对小球做负功，所以弹簧的弹性势能一直减小D小球的加速度一直减小13人在 A 点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m50 kg 的物体，如图所示，开始时绳与水平方向夹角为60，当人匀速提起重物由A 点沿水平方向运动s2 m 而到达 B 点，此时绳与水平方向成30角，求人对绳的拉力做了多少功？解析：由能量守恒可知，人对绳的拉力做的功等于重物机械能的增加，因为重物匀速上升，动能不变，即重物增加的机械能等于Gh. 设滑轮距地面的高度为h

16、，则：h(cot30cot60)AB 人由 A走到 B的过程中，重物G上升的高度 h 等于滑轮右侧绳子增加的长度，即： hhsin30 hsin60 人对绳子做的功为WFsG h代入数据可得：W732 J.14 如图所示，质量为M0.2 kg 的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h0.20 m ，木块离台的右端L1.7 m 质量为m0.10M的子弹以v0180 m/s 的速度水平射向木块，当子弹以v90 m/s 的速度水平射出时，木块的速度为v19 m/s( 此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零) 若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为l 1.6 m ，求：(1) 木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；(2) 木块与台面间的动摩擦因数. 精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载解析： (1)由动能定理得，木块对子弹所做的功为W112mv212mv02243 J