高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題三 第5講功 功率 動(dòng)能定理課件.ppt

專(zhuān)題三動(dòng)能定理和能量守恒定律第5講功功率動(dòng)能定理 體系構(gòu)建 一 功的分析與判斷1 常見(jiàn)功的特點(diǎn) mgh 零 核心自查 pt qu uit 零 2 正 負(fù)功的判斷 增加 減少 不變 二 動(dòng)能定理的應(yīng)用1 應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本步驟 2 應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí)需注意的問(wèn)題 1 動(dòng)能定理既適用于 運(yùn)動(dòng) 也適用于 運(yùn)動(dòng) 既適用于 做功 也適用于 做功 力可以是各種性質(zhì)的力 既可以同時(shí)作用 也可以分段作用 只要求出在作用過(guò)程中各力做功的多少和正負(fù)即可 這正是動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性所在 2 動(dòng)能定理是計(jì)算物體的位移或速率的簡(jiǎn)捷方法 當(dāng)題目中涉及 的求解時(shí)可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理 3 若物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中包含幾個(gè)不同過(guò)程 應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí) 可以 考慮 也可以把全過(guò)程作為一 來(lái)處理 直線(xiàn) 曲線(xiàn) 恒力 變力 力 位移和速度 分段 整體 典題訓(xùn)練1 一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上 從t 0時(shí)起 第1s內(nèi)受到2n的水平外力作用 第2s內(nèi)受到同方向的1n的外力作用 則下列判斷正確的是 a 0 2s內(nèi)外力的平均功率是wb 第2s內(nèi)外力所做的功是jc 第2s末外力的瞬時(shí)功率最大d 第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值是 熱點(diǎn)考向1 功和功率的理解與計(jì)算 解題指導(dǎo) 解答本題時(shí)應(yīng)該注意2s運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的外力是變化的 關(guān)鍵是正確求解每秒內(nèi)的加速度 應(yīng)該將全過(guò)程分為兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段分別研究 求出每一階段的末速度 應(yīng)用動(dòng)能定理及功率公式確定功和功率 解析 選a 第1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度a1 2m s2 1s末的速度v1 2 1 2 m s 第2s內(nèi)的加速度a2 1m s2 第2s末的速度v2 2 1 1 3 m s 所以第2s內(nèi)外力做的功w2 m m 2 5j 故b錯(cuò)誤 第1s末的功率為p1 2 2 4 w 第2s末的功率為p2 1 3 3 w 故c錯(cuò)誤 0 2s內(nèi)外力的平均功率 w 故a正確 第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值 故d錯(cuò)誤 典題訓(xùn)練2 2013 河西區(qū)一模 長(zhǎng)為l的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球 其下方有一個(gè)傾角為 的光滑斜面體 放在水平面上 開(kāi)始時(shí)小球與斜面剛剛接觸且細(xì)繩恰好豎直 如圖所示 現(xiàn)在用水平推力f緩慢向左推動(dòng)斜面體 直至細(xì)繩與斜面體平行 則下列說(shuō)法中正確的是 a 由于小球受到斜面的彈力始終與斜面垂直 故對(duì)小球不做功b 細(xì)繩對(duì)小球的拉力始終與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直 故對(duì)小球不做功c 小球受到的合外力對(duì)小球做功為零 故小球在該過(guò)程中機(jī)械能守恒d 若水平面光滑 則推力做功為mgl 1 cos 解題探究 1 當(dāng)力與位移的夾角 90 時(shí) 力不做功 當(dāng)力與速度的夾角 90 時(shí) 力不做功 選填 大于 小于 或 等于 等于 等于 2 推力f是恒力還是變力 如何求f的功 提示 由于斜面體在水平推力f的作用下緩慢運(yùn)動(dòng) 處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)中 斜面體所受的合力為零 又由于小球?qū)π泵骟w的彈力為變力 故f也為變力 在該題中變力f的功可用功能關(guān)系求解 3 推力f做的功wf轉(zhuǎn)化為小球的重力勢(shì)能 請(qǐng)寫(xiě)出wf的表達(dá)式 提示 由功能關(guān)系知推力做功等于小球重力勢(shì)能的增加量 即wf mgh mgl 1 sin 解析 選b 小球受到斜面的彈力的方向和小球運(yùn)動(dòng)的方向夾角為銳角 故對(duì)小球做正功 a錯(cuò)誤 細(xì)繩拉力方向始終和小球運(yùn)動(dòng)方向垂直 故對(duì)小球不做功 b正確 合外力對(duì)小球做功等于小球動(dòng)能的改變量 雖然合外力做功為零 但小球重力勢(shì)能增加 機(jī)械能不守恒 c錯(cuò)誤 若水平面光滑 則推力做功等于小球重力勢(shì)能的增加 即為wf mgh mgl 1 sin d錯(cuò)誤 拓展提升 考題透視 在歷年的高考中 很少出現(xiàn)簡(jiǎn)單 單獨(dú)考查功和功率的計(jì)算 一般將其放在與功能關(guān)系 物體的運(yùn)動(dòng)等綜合問(wèn)題中一起考查 并且對(duì)于功和功率的考查一般以選擇題形式出現(xiàn) 題目難度以中檔題為主 借題發(fā)揮 1 功率的計(jì)算 2 對(duì)于功和功率的理解與計(jì)算問(wèn)題的解決 一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 1 準(zhǔn)確理解功的定義式w fl及變形式w flcos 中各物理量的意義 該式僅適用于恒力做功的情況 2 變力做功的求解注意對(duì)問(wèn)題的正確轉(zhuǎn)化 如將變力轉(zhuǎn)化為恒力 也可應(yīng)用動(dòng)能定理等方法求解 3 對(duì)于功率的計(jì)算 應(yīng)注意區(qū)分公式p 和公式p fv 前式側(cè)重于平均功率的計(jì)算 而后式側(cè)重于瞬時(shí)功率的計(jì)算 通關(guān)題組 1 放在地面上的物體受到水平拉力的作用 在0 6s內(nèi)其速度與時(shí)間的圖像和拉力的功率與時(shí)間的圖像如圖所示 則物體的質(zhì)量為 g 10m s2 a kgb kgc kgd kg 解析 選b 物體在前2s內(nèi)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 2s末的速度v2 6m s 功率p2 30w 由公式p fv得知 前2s內(nèi)的拉力f1 5n 后4s內(nèi)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 拉力等于阻力 則ff f n 在前2s內(nèi) 根據(jù)牛頓第二定律得 f1 ff ma 又a 3m s2 則m kg 選項(xiàng)b正確 其他選項(xiàng)均錯(cuò) 2 2013 莆田一模 物體a b質(zhì)量相同 a放在光滑的水平面上 b放在粗糙的水平面上 在相同的力f作用下 由靜止開(kāi)始都通過(guò)了相同的位移s 下列說(shuō)法正確的是 a 力f對(duì)a做功較多 做功的平均功率也較大b 力f對(duì)b做功較多 做功的平均功率也較大c 力f對(duì)a b做的功和做功的平均功率都相同d 力f對(duì)a b做功相等 但對(duì)a做功的平均功率較大 解析 選d 由w fs知f對(duì)a和b做功一樣多 b在粗糙水平面上由于受到阻力的作用 b的加速度小 由s at2知 通過(guò)相同的位移 b用的時(shí)間長(zhǎng) 由p 知力對(duì)a做功的平均功率大 d正確 典題訓(xùn)練3 2011 浙江高考 節(jié)能混合動(dòng)力車(chē)是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來(lái)源的汽車(chē) 有一質(zhì)量m 1000kg的混合動(dòng)力轎車(chē) 在平直公路上以v1 90km h勻速行駛 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為p 50kw 當(dāng)駕駛員看到前方有80km h的限速標(biāo)志時(shí) 保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變 立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電 使轎車(chē)做減速運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)l 72m后 速度變?yōu)関2 72km h 此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的用于轎車(chē)的牽引 用于供給發(fā)電機(jī)工作 發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50 轉(zhuǎn)化為電池的電能 假設(shè)轎車(chē)在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力保持不變 求 熱點(diǎn)考向2 機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題分析 1 轎車(chē)以90km h的速度在平直公路上勻速行駛時(shí) 所受阻力f阻的大小 2 轎車(chē)從90km h減速到72km h過(guò)程中 獲得的電能e電 3 轎車(chē)僅用其在上述減速過(guò)程中獲得的電能e電維持72km h勻速運(yùn)動(dòng)的距離l 解題指導(dǎo) 解答該題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn) 1 根據(jù)動(dòng)能的變化求各個(gè)力 包括變力 做功的代數(shù)和 再求變力功 2 若變力做功的功率恒定 則可考慮用w pt求變力的功 解析 1 轎車(chē)牽引力與輸出功率的關(guān)系式為p f牽v 將p 50kw v1 90km h 25m s 代入得f牽 2 103n當(dāng)轎車(chē)勻速行駛時(shí) 牽引力與阻力大小相等 有f阻 2 103n 2 在減速過(guò)程中 發(fā)動(dòng)機(jī)只有p用于轎車(chē)的牽引 根據(jù)動(dòng)能定理代入數(shù)據(jù)得pt 1 575 105j電池獲得的電能為e電 0 5 pt 6 3 104j 3 根據(jù)題設(shè) 轎車(chē)在平直公路上勻速行駛時(shí)受到的阻力仍為f阻 2 103n 在此過(guò)程中 由能量轉(zhuǎn)化及守恒定律可知 僅有電能用于克服阻力做功 e電 f阻l 代入數(shù)據(jù)得l 31 5m答案 1 2 103n 2 6 3 104j 3 31 5m 拓展提升 考題透視 機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題在最近3年高考中出現(xiàn)的頻率并不高 但該部分內(nèi)容比較綜合 在考查功率的同時(shí)也考查功能關(guān)系和運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析以及勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)用 有可能在今后高考中出現(xiàn)有關(guān)的考題 該部分的命題規(guī)律有以下兩點(diǎn) 1 結(jié)合生產(chǎn) 生活中某些運(yùn)動(dòng)過(guò)程 多用圖像描述 結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律 運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律考查功和功率的概念 考查形式為選擇題和計(jì)算題 2 創(chuàng)設(shè)物理情景 把幾種典型的運(yùn)動(dòng) 如勻加速運(yùn)動(dòng) 圓周運(yùn)動(dòng) 平拋運(yùn)動(dòng)等 組合起來(lái) 通過(guò)多過(guò)程綜合考查 借題發(fā)揮 解決機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題時(shí)的四點(diǎn)注意 1 分清是勻加速啟動(dòng)還是恒定功率啟動(dòng) 2 勻加速啟動(dòng)過(guò)程中 機(jī)車(chē)功率是不斷改變的 但該過(guò)程中的最大功率是額定功率 勻加速運(yùn)動(dòng)階段的最大速度小于機(jī)車(chē)所能達(dá)到的最大速度 達(dá)到額定功率后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng) 3 以額定功率啟動(dòng)的過(guò)程中 機(jī)車(chē)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng) 速度最大值等于 牽引力是變力 牽引力做的功w pt 4 無(wú)論哪種啟動(dòng)方式 最后達(dá)到最大速度時(shí) 均滿(mǎn)足p f阻vm p為機(jī)車(chē)的額定功率 通關(guān)題組 質(zhì)量為m的汽車(chē)行駛在平直的公路上 在運(yùn)動(dòng)中所受阻力不變 當(dāng)汽車(chē)加速度為a 速度為v時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為p1 則當(dāng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為p2時(shí) 汽車(chē)行駛的最大速度為多少 解析 設(shè)功率為p1時(shí)的牽引力為f 阻力為f 則有p1 fv f f ma聯(lián)立解得f f ma ma 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為p2時(shí) 最大速度 答案 典題訓(xùn)練4 2012 北京高考 如圖所示 質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面 最終落在水平地面上 已知l 1 4m v 3 0m s m 0 10kg 物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 25 桌面高h(yuǎn) 0 45m 不計(jì)空氣阻力 重力加速度g取10m s2 求 1 小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s 2 小物塊落地時(shí)的動(dòng)能ek 3 小物塊的初速度大小v0 熱點(diǎn)考向3 動(dòng)能定理的應(yīng)用 解題指導(dǎo) 解答本題需要把握以下三點(diǎn) 1 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出水平位移 2 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)的機(jī)械能等于落地瞬間的機(jī)械能可以求出落地瞬間的動(dòng)能 3 根據(jù)動(dòng)能定理可求出初速度 解析 1 由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律 有豎直方向h gt2水平方向s vt得水平距離s 0 90m 2 由動(dòng)能定理 mgh ek 解得ek 0 90j 3 由動(dòng)能定理 有 mg l 得初速度大小v0 4 0m s答案 1 0 90m 2 0 90j 3 4 0m s 拓展提升 考題透視 該知識(shí)點(diǎn)是近幾年高考的重點(diǎn) 也是高考的熱點(diǎn) 考查的頻率很高 分析近幾年的考題 命題有以下規(guī)律 1 物體在單一過(guò)程中受恒力作用 確定物體動(dòng)能的變化 2 物體經(jīng)歷多個(gè)過(guò)程 受多個(gè)力的作用 且每個(gè)過(guò)程中所受力的個(gè)數(shù)可能不同 確定物體動(dòng)能的變化 3 在一個(gè)復(fù)雜的綜合問(wèn)題的某一過(guò)程 應(yīng)用牛頓第二定律與動(dòng)能定理相結(jié)合 分析力的做功或物體的動(dòng)能變化情況 借題發(fā)揮 應(yīng)用動(dòng)能定理的三點(diǎn)注意 1 如果在某個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中包含有幾個(gè)不同運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的階段 如加速 減速階段 可以分段應(yīng)用動(dòng)能定理 也可以對(duì)全程應(yīng)用動(dòng)能定理 一般對(duì)全程列式更簡(jiǎn)單 2 因?yàn)閯?dòng)能定理中功和動(dòng)能均與參考系的選取有關(guān) 所以動(dòng)能定理也與參考系的選取有關(guān) 在中學(xué)物理中一般取地面為參考系 3 動(dòng)能定理通常適用于單個(gè)物體或可看成單個(gè)物體的系統(tǒng) 如果涉及系統(tǒng) 因?yàn)橐紤]內(nèi)力做的功 所以要十分慎重 在中學(xué)階段可以先分別對(duì)系統(tǒng)內(nèi)每一個(gè)物體應(yīng)用動(dòng)能定理 然后再聯(lián)立求解 通關(guān)題組 2013 福州二模 某艦載機(jī)降落到靜止的航母上 圖甲為航母甲板上攔阻索阻攔艦載機(jī)過(guò)程的俯視示意圖 圖乙為艦載機(jī)尾鉤鉤住攔阻索正中位置 隨即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后加速度a隨時(shí)間t變化的圖像 已知艦載機(jī)質(zhì)量m 2 0 104kg 尾鉤剛鉤住攔阻索時(shí)的初速度v0 75m s t1 0 3s時(shí)攔阻索與尾鉤剛鉤住時(shí)攔阻索的初始位置夾角 45 此時(shí)艦載機(jī)所受空氣阻力與甲板摩擦阻力大小之和f 2 0 105n 艦載機(jī)鉤住攔阻索至停止的全過(guò)程中 克服空氣阻力與甲板摩擦阻力做的總功wf 2 0 107j 求 1 t1 0 3s時(shí)刻攔阻索的拉力大小t 2 艦載機(jī)鉤住攔阻索至停止的全過(guò)程中 克服攔阻索拉力做的功w 3 t1 0 3s時(shí)艦載機(jī)的速度大小v1 t1 0 3s至t2 2 5s內(nèi)通過(guò)的位移大小s 提示 求速度變化量可類(lèi)比于利用v f圖像求位移的方法 解析 1 由圖像可知加速度大小a 30m s2 由牛頓第二定律有2tsin f ma 由 式解得t 2 105n 2 8 105n 2 以艦載機(jī)為研究對(duì)象 由動(dòng)能定理有 w wf 0 mv02 w 3 6 107j 3 由圖像可得速度的減少量 v 4 5m s t1 0 3s時(shí) v1 v0 v 70 5m s t1 t2時(shí)間內(nèi)的位移大小s v1t2 at22 82 5m 答案 1 2 8 105n 2 3 6 107j 3 70 5m s82 5m 動(dòng)能定理的應(yīng)用策略1 對(duì)涉及單個(gè)物體的受力 位移及過(guò)程始 末速度的問(wèn)題的分析 尤其不涉及時(shí)間的 應(yīng)優(yōu)先考慮用動(dòng)能定理求解 2 若物體運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)不同過(guò)程時(shí) 可分段運(yùn)用動(dòng)能定理列式 也可以全程列式 當(dāng)所求解的問(wèn)題不涉及中間速度時(shí) 3 應(yīng)用動(dòng)能定理解題的思路和一般步驟 1 確定研究對(duì)象和物理過(guò)程 找出始末狀態(tài)的速度情況 2 分析研究對(duì)象的受力情況 包括重力 求出各力做功的代數(shù)和 注意求功時(shí) 位移必須是相對(duì)地面的 3 確定過(guò)程始 末狀態(tài)的動(dòng)能 以及動(dòng)能的變化量 4 利用動(dòng)能定理列方程求解 要注意方程的左邊是功 右邊是動(dòng)能的變化量 典題例證 典例 16分 如圖所示 水平路面cd的右側(cè)有一長(zhǎng)l1 2m的板m 一物塊放在板m的最右端 并隨板一起向左側(cè)固定的平臺(tái)運(yùn)動(dòng) 板m的上表面與平臺(tái)等高 平臺(tái)的上表面ab長(zhǎng)s 3m 光滑半圓軌道afe豎直固定在平臺(tái)上 圓軌道半徑r 0 4m 最低點(diǎn)與平臺(tái)ab相切于a點(diǎn) 當(dāng)板m的左端距離平臺(tái)l 2m時(shí) 板與物塊向左運(yùn)動(dòng)的速度v0 8m s 當(dāng)板與平臺(tái)的豎直墻壁碰撞后 板立即停止運(yùn)動(dòng) 物塊在板上滑動(dòng) 并滑上平臺(tái) 已知板與路面的動(dòng)摩擦因數(shù) 1 0 05 物塊與板的上表面及軌道ab的動(dòng)摩擦因數(shù) 2 0 1 物塊質(zhì)量m 1kg 取g 10m s2 1 求物塊進(jìn)入圓軌道時(shí)對(duì)軌道上的a點(diǎn)的壓力 2 判斷物塊能否到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)e 如果能 求物塊離開(kāi)e點(diǎn)后在平臺(tái)上的落點(diǎn)到a點(diǎn)的距離 如果不能 則說(shuō)明理由 解題關(guān)鍵 1 半圓軌道 與平臺(tái)ab相切于a點(diǎn) 說(shuō)明a點(diǎn)在圓弧上 并不是在水平面上 2 物塊能否到達(dá)e點(diǎn) 取決于它在e點(diǎn)的速度大小 解題思路 1 明確運(yùn)動(dòng)過(guò)程 dc段m與m共同向左減速運(yùn)動(dòng) m與bc碰撞后 m先在m上減速運(yùn)動(dòng) 再滑到ba上減速運(yùn)動(dòng) 到達(dá)a點(diǎn)后 沿圓軌道做圓周運(yùn)動(dòng) 最后可能在e點(diǎn)水平拋出 2 選擇解題方法 運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 動(dòng)能定理 或機(jī)械能守恒定律 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律綜合解題 規(guī)范解答 1 設(shè)物塊隨板運(yùn)動(dòng)撞擊豎直墻壁bc時(shí)的速度為v1由動(dòng)能定理得 3分 設(shè)物塊到a點(diǎn)時(shí)速度為v2由動(dòng)能定理得 2分 由牛頓第二定律得 fn mg 2分 解得 fn 140n 由牛頓第三定律知 物塊對(duì)軌道a點(diǎn)的壓力大小為140n 方向豎直向下 1分 2 設(shè)物塊能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn) 且在最高點(diǎn)處的速度為v3 則有 2分 解得 v3 6m s 2m s 2分 故能通過(guò)最高點(diǎn) 做平拋運(yùn)動(dòng)有x v3t 1分 2分 解得 x 2 4m 1分 答案 1 140n方向豎直向下 2 見(jiàn)規(guī)范解答 拓展訓(xùn)練 1 起重機(jī)將質(zhì)量為m的貨物由靜止開(kāi)始以加速度a勻加速提升 在t時(shí)間內(nèi)上升h高度 設(shè)在t時(shí)間內(nèi)起重機(jī)對(duì)貨物做的功為w 平均功率為p 貨物增加的動(dòng)能為 ek 則 a w mahb w m a g hc p mgatd ek mgh 解析 選b 由牛頓第二定律得 f mg ma 所以拉力做功w fh m a g h 可知a錯(cuò)誤 b正確 在t時(shí)間內(nèi) 由動(dòng)能定理得 pt mgh ek 可知選項(xiàng)c d均錯(cuò)誤 故本題選b 2 2013 海南高考 一質(zhì)量m 0 6kg的物體以v0 20m s的初速度從傾角 30 的斜坡底端沿斜坡向上運(yùn)動(dòng) 當(dāng)物體向上滑到某一位置時(shí) 其動(dòng)能減少了 ek 18j 機(jī)械能減少了 e 3j 不計(jì)空氣阻力 重力加速度g 10m s2 求 1 物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小 2 物體返回斜坡底端時(shí)的動(dòng)能 解析 1 設(shè)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力為f 向上運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為a 由牛頓第二定律可知a 設(shè)物體的動(dòng)能減少 ek時(shí) 在斜坡上運(yùn)動(dòng)的距離為s 由功能關(guān)系可知 ek mgsin f s e fs 聯(lián)立 式 并代入數(shù)據(jù)可得a 6m s2 2 設(shè)物體沿斜坡向上運(yùn)動(dòng)的最大距離為sm 由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得sm 設(shè)物體返回斜坡底端時(shí)的動(dòng)能為ek 由動(dòng)能定理得ek mgsin f sm 聯(lián)立以上各式 并代入數(shù)據(jù)可得ek 80j答案 1 6m s2 2 80j 1 一位同學(xué)在二樓教室窗口把一個(gè)籃球用力水平拋出 籃球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率約為 a 5wb 50wc 500wd 5000w 解析 選b 此題為估算題 二樓教室窗口到地面的高度大約有4m 一個(gè)籃球的質(zhì)量大約有0 6kg 籃球落地時(shí)的豎直分速度v1 m s 9m s 重力的瞬時(shí)功率p mgv1 54w 故本題選b 2 2012 安徽高考 如圖所示 在豎直平面內(nèi)有一半徑為r的圓弧軌道 半徑oa水平 ob豎直 一個(gè)質(zhì)量為m的小球自a的正上方p點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落 小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)b時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力 已知ap 2r 重力加速度為g 則小球從p到b的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 a 重力做功2mgrb 機(jī)械能減少mgrc 合外力做功mgrd 克服摩擦力做功mgr 解析 選d 重力做功與路徑無(wú)關(guān) 所以wg mgr 選項(xiàng)a錯(cuò) 小球在b點(diǎn)時(shí)所受重力等于向心力 即mg 所以v 從p點(diǎn)到b點(diǎn) 由動(dòng)能定理知 故選項(xiàng)c錯(cuò) 根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒知 機(jī)械能的減少量為 e ep ek mgr 故選項(xiàng)b錯(cuò) 克服摩擦力做的功等于機(jī)械能的減少量 故選項(xiàng)d對(duì) 3 2013 西安一模 如圖所