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1、四甲中学高三物理（选修） 编稿人：张建荣 审核人：吴耀方 使用日期：2011.9.1 总第1期高三物理双休日任务型学习讲义【错题再现与变式】一、恒力功的计算【错题再现1】如右图所示在倾角为的光滑斜面上，木板与 滑块质量相等，均为m，木板长为l. 一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与木板、滑块相连，滑块与木板间的动摩擦因数为，开始时，滑块静止在木板的上端，现用与斜面平行的未知力F，将滑块缓慢拉至木板的下端，拉力做功为()Amglcos B2mgl C2mglcos D.mgl【变式训练1】一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示设该物体在t0和2t0时刻相
2、对于出发点的位移分别是x1和x2.速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则()Ax25x1，v23v1Bx29x1，v25v1Cx25x1，W28W1 Dv23v1，W29W1二、变力功的计算【错题再现2】一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物，开始时车在滑轮的正下方，绳子的端点A离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动，过了时间t后绳子与水平方向的夹角是，如右图所示问：在这个过程中，车对重物做了多少功？【变式训练2】右图为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量m5103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向
3、上做匀加速直线运动，加速度a0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做速度vm1.02 m/s的匀速运动取g10 m/s2，不计额外功求：(1)起重机允许输出的最大功率；(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率三、对动能定理的理解和应用【变式训练3】总质量为80 kg的跳伞运动员从离地500 m的直升机上跳下，经过2 s拉开绳索开启降落伞，如下图所示是跳伞过程的vt图，试根据图象求：(g取10 m/s2)(1)t=1 s时运动员的加速度和所受阻力的大小(2)估算14 s内运动员下落的高度及克服阻力做的功(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的
4、总时间（点拨： (1)分清各段v-t图表示的运动特点； (2)由v-t图线包围的面积求位移）【自主检测与纠偏】1、如右图所示，重物P放在一长木板OA上， 将长木板绕O端转过一小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止，关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是()A摩擦力对重物不做功B摩擦力对重物做负功C支持力对重物不做功D支持力对重物做正功2、如右图所示是测定运动员体能的一种装置，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮的摩擦与质量)悬挂重物m2，人用力蹬传送带而人重心的位置不变，使传送带上侧以速率v向右运动下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是()A人对传送带做功
5、B人对传送带不做功C人对传送带做功的功率为m2gvD人对传送带做功的功率为(m1m2)gv3、物体在水平地面上受到水平拉力F作用，在6 s内速度的vt图线和做功功率的Pt图线如下图所示，则物体的质量为(g取10 m/s2)()A kg B. kgC0.9 kg D0.6 kg4、 (2010年徐州模拟)一物块放在水平面上，在水平拉力F作用下做直线运动，运动的v-t图象如右图所示，则有关该力F的功率P-t图象可能是下列选项图中的()5、如右图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则()A地板对物体的支持力做的功等于mv2B地
6、板对物体的支持力做的功等于mgHC钢索的拉力做的功等于Mv2MgHD合力对电梯M做的功等于Mv26、(2008年高考海南理综)如右图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动在此过程中()A小球的机械能守恒B重力对小球不做功C绳的张力对小球不做功D在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减小7、木块在水平恒定的拉力F作用下，由静止开始在水平路面上前进x，随即撤去此恒定的拉力，接着木块又前进了2x才停下来设运动全过程中路面情况相同，则木块在运动中获得动能的最大值为()A.Fx B.FxCFx D.Fx二、计算题8、
7、人在A点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m=50 kg的物体，如右图，开始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x=2 m而到达B点时，绳与水平方向成30角，求人对绳的拉力做了多少功？(g取10 m/s2)9、一轻弹簧左端固定在墙壁上，右端自由，一质量为m的滑块从距弹簧右端L0的P点以初速度v0正对弹簧运动，如右图所示，滑块与水平面的动摩擦因数为，在与弹簧碰后又反弹回来，最终停在距P点为L1的Q点，求在滑块与弹簧的碰撞过程中弹簧的最大压缩量为多少？10、右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5 m，如右图所示将一个质量为m=0.5 kg的木块在F=1.5 N的水平拉力作用下
8、，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数=0.2，取g=10 m/s2.求：(1)木块沿弧形槽上升的最大高度；(2)木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑动的最大距离11、 (2008年高考山东理综)某兴趣小组设计了如下图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多)，底端与水平地面相切弹射装置将一个小物体(可视为质点)以va5 m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后从P点水平抛出小物体与地面ab段间的动摩擦因数0.3，
9、不计其他机械能损失已知ab段长L1.5 m，数字“0”的半径R0.2 m，小物体质量m0.01 kg，g10 m/s2，求：(1)小物体从P点抛出后的水平射程；(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向参考答案【变式训练1】设t0时刻前后的加速度分别为a1、a2，则a22a1，所以v1a1t0，v2v1a2t03v1；x1a1t，x2x1v1t0a2t5x1；W1F0x1，W22F0(x2x1)8W1，故选项A、C对，B、D错【变式训练2】 (1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力P0=F0vmP0mg代入数据，有：P05.1104
10、W(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1，有：P0F0v1Fmgmav1at1(2分)由，代入数据，得：t15 s当t2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则v2at PFv2由，代入数据，得：P2.04104 W【答案】(1)5.1104 W(2)5 s2.04104 W【变式训练3】(1)从图中可以看出，在t1=2 s内运动员做匀加速运动，其加速度大小为a=8 m/s2设此过程中运动员受到的阻力大小为f，根据牛顿第二定律，有mgfma得fm(ga)80(108)N160 N(2)从图中
11、估算得出运动员在14 s内下落了h39.522 m158 m)根据动能定理，有mghWfmv2所以有Wfmghmv2(80101588062 )J1.25105 J(3)14 s后运动员做匀速运动的时间为t57 s运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间t总tt(1457) s71 s【自主检测与纠偏】1、【解析】物体做曲线运动，判断做功的正负可以利用PFvcos 进行判断，由于摩擦力始终与转动的方向垂直，则摩擦力对重物不做功；由于支持力方向始终与物体运动的瞬时速度方向相同，故支持力对重物做正功【答案】AD2、【解析】运动员重心位置不变，则处于平衡，故传送带对人的摩擦力大小为m2g，传送带在人对它
12、的摩擦力作用下向右运动，人对传送带做功，故A正确，B错；做功功率为Pm2gv，C正确，D错【答案】AC3、【解析】02 s内，物体做匀加速运动，加速度a m/s2 3 m/s2，在2 s末，Ffmam kg kg.【答案】B4、 【解析】由于题目未讲水平面是否光滑，故应分情况讨论若水平面光滑，0t1段F为恒力，速度线性增加，故功率也线性增大，t1t2段F为零，功率为零，t2t3段F反向，仍为恒力，速度线性减小，故功率也线性减小，故C项正确若水平面不光滑，考查t1、t2时刻后一段小的时间内，F突然减小，故功率突然减小，故B项正确【答案】BC5、【解析】对物体m用动能定理：WFNmgHmv2，故W
13、FNmgHmv2，A、B均错；钢索拉力做的功，WF拉(Mm)gH(Mm)v2，故C错误；由动能定理知，合力对电梯M做的功应等于电梯动能的变化Mv2，故D正确【答案】D6、【解析】斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、绳子拉力，由于除重力做功外，摩擦力做负功，机械能减少，A、B错；绳子张力总是与运动方向垂直，故不做功，C对；小球动能的变化等于合外力做功，即重力与摩擦力做功，D错【答案】C7、【解析】根据动能定理，对全过程有FxFf3x0对加速过程有FxFfxEkm联立上式解得EkmFx.【答案】D二、计算题8、【解析】设此过程人手距滑轮的高度为h，则h(cot 30-cot 60)=x人由A运
14、动到B的过程中，重物上升的高度h等于滑轮右侧绳子增加的长度即h=.而人对绳子的拉力做的功W=mgh，由以上三式可解出W=732 J.【答案】732 J9、【解析】对滑块来回过程利用动能定理列式求解设弹簧最大压缩量为x，在滑块向左运动的过程中，由动能定理可得：-mg(x+L0)-W弹=0-mv在滑块返回的过程中，由动能定理得：W弹mg(xL0L1)0由得：xL0.【答案】L010、【解析】(1)由动能定理得：FL-FfL-mgh=0其中Ff=FN=mg=0.20.510 N=1.0 N所以h= m=0.15 m.(2)由动能定理得：mgh-Ffx=0所以x = m=0.75 m.【答案】(1)0.15 m(2)0.75 m11、【解析】(1
