專(zhuān)題四機(jī)械能及其守恒定律講解

1、新課標(biāo)高三物理（人教版）第二輪專(zhuān)題講座物理 2 必修教材（必考內(nèi)容）專(zhuān)題四 機(jī)械能及其守恒定律課時(shí)安排：2 課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1深入理解功和功率的概念，掌握重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，熟練應(yīng)用動(dòng) 能定理求解有關(guān)問(wèn)題。2應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題，提高分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力本講重點(diǎn)：動(dòng)能定理，機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用本講難點(diǎn)：1動(dòng)能和動(dòng)能定理2機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用一、考綱解讀本專(zhuān)題涉及的考點(diǎn)有：功和功率，動(dòng)能和動(dòng)能定理，重力做功與重力勢(shì)能，功能關(guān)系、機(jī) 械能守恒定律及其應(yīng)用。大綱 對(duì)本部分考點(diǎn)均為類(lèi)要求， 即對(duì)所列知識(shí)要理解其確切含義及與其他知識(shí)的聯(lián) 系，能夠進(jìn)行敘述和解釋?zhuān)⒛茉趯?shí)際問(wèn)題的分

2、析、綜合、推理和判斷等過(guò)程中運(yùn)用。功能關(guān)系一直都是高考的“重中之重” ，是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，涉及這部分內(nèi)容的考題不 但題型全、 分量重， 而且還經(jīng)常有高考?jí)狠S題。 考查最多的是動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律。 易 與本部分知識(shí)發(fā)生聯(lián)系的知識(shí)有： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律、 圓周運(yùn)動(dòng)、 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 等，一般過(guò)程復(fù)雜、難度大、能力要求高。本考點(diǎn)的知識(shí)還?？疾榭忌鷮⑽锢韱?wèn)題經(jīng)過(guò)分析、 推理轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題， 然后運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。 所以復(fù)習(xí)時(shí)要重視對(duì)基本概念、 規(guī)律的理解掌握，加強(qiáng)建立物理模型、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。二、命題趨勢(shì)本專(zhuān)題涉及的內(nèi)容是動(dòng)力學(xué)內(nèi)容的繼續(xù)和深化， 是高中

3、物理的重點(diǎn)， 也是高考考查的熱點(diǎn)。 要準(zhǔn)確理解功和功率的意義， 掌握正功、 負(fù)功的判斷方法； 要深刻理解機(jī)械能守恒的條件， 能 夠運(yùn)用功能關(guān)系解決有關(guān)能量變化的綜合題。三、例題精析【例 1】一位質(zhì)量為 m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳， 重心升高 h 后，身體伸直并剛好離 開(kāi)地面，速度為 v，在此過(guò)程中，A 地面對(duì)他做的功為12 mv2B 地面對(duì)他做的功為12 mv4C地面對(duì)他做的功為1mv2 mghD 地面對(duì)他做的功為零解析： 地面對(duì)人作用力的位移為零，所以做功為零。答案： D 。題后反思： 本題考查功的概念 。 高考題素有入題容易下手難的美譽(yù)，地面對(duì)人的作用力 到底做功不做功？如果不做功那人的

4、動(dòng)能哪里來(lái)的？高考題就是把對(duì)基本規(guī)律、 概念的考查融 入到人們所熟識(shí)而又陌生的情境下進(jìn)行考查的 ?！纠?2】蕩秋千是人們都喜歡的健身娛樂(lè)活動(dòng)。會(huì)打秋千的人，不用別人幫助推，就能越 擺越高，而不會(huì)打秋千的人則始終也擺不起來(lái)。要使秋千越擺越高，以下做法合理的是：A 從高處擺下來(lái)的時(shí)候身體迅速下蹲，而從最低點(diǎn)向上擺起時(shí)，身體迅速直立起來(lái) B從高處擺下來(lái)的時(shí)候身體要保持直立，而從最低點(diǎn)向上擺起時(shí)，身體迅速下蹲 C不論從高處擺下來(lái)還是從最低點(diǎn)向上擺起，身體都要保持下蹲 D不論從高處擺下來(lái)還是從最低點(diǎn)向上擺起，身體都要保持直立解析： 從高處擺下來(lái)的時(shí)候身體迅速下蹲，重力對(duì)人體做功，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，而

5、從最低點(diǎn)向上擺起時(shí)， 身體迅速直立起來(lái)， 克服重力做功， 體能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化， 使機(jī)械能增加。 故A 選項(xiàng)正確。答案：A。題后反思： 本題涉及到功、能量轉(zhuǎn)化與守恒等知識(shí)。蕩秋千是人們喜聞樂(lè)見(jiàn)的一項(xiàng)體育 活動(dòng)， 但有的人可能并沒(méi)有認(rèn)真去領(lǐng)會(huì)其中所包含的物理規(guī)律。高考往往會(huì)捕捉到人們?cè)绞煜ひ彩窃饺菀缀鲆暤脑囶}素材進(jìn)行命題。本題考查考生分析、推理能力。例 3 】質(zhì)量為 m 的小球用長(zhǎng)度為 L 的輕繩系住，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受空氣阻力作用 已知小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)輕繩受的拉力為7mg，經(jīng)過(guò)半周小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，則此過(guò)程中小球克服空氣阻力做的功為 （ ）A mgL/4B mgL/3C

6、mgL/2D mgL解析：由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得，小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)7mg-mg=mv12/L，小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)的條件是重力提供向心力，即 mg=mv22/L，由動(dòng)能定理得， mv12/2- mv22/2=2mgL-Wf，解以上各式 得，Wf= m gL /2，故選項(xiàng) C 正確。答案：C。題后反思： 本題涉及到功和能、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)、向心力等多方面知識(shí)。要求考生能分析繩拉著小球做圓周運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的條件， 體現(xiàn)了對(duì)考生分析綜合能力的考查。 功能關(guān)系與圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合在歷年高考中重現(xiàn)率都是較高的。例 4】如圖所示，一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木板M 的左端，右端與小木塊 m 連接，且 m、M 及 M 與

7、地面間摩擦不計(jì)開(kāi)始時(shí)， m 和 M 均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì) m、 M 施加等大反向的水平恒 力 F1 和 F2，設(shè)兩物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧形變不超過(guò)其彈性限度。 對(duì)于 m、M 和彈簧組成的系統(tǒng) （ ）A由于 F1、F2 等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒B當(dāng)彈簧彈力大小與 F1、F2 大小相等時(shí)， m、M 各自 的動(dòng)能最大C由于 F1、F2 大小不變，所以 m、M 各自一直做勻加速運(yùn)動(dòng)D由于 F1、F2 均能做正功，故系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大解析：由于 F1、F2 對(duì)系統(tǒng)做功之和不為零，故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，A 錯(cuò)誤；當(dāng)彈簧彈力大小與 F1、F2 大小相等時(shí)，速度達(dá)到最大值，故各自的動(dòng)能最大，B

8、正確；由于彈力是變化的， m、M 所受合力是變化的，不會(huì)做勻加速運(yùn)動(dòng)，C 錯(cuò)誤；由于 F1、F2 先對(duì)系統(tǒng)做正功，當(dāng)兩物塊速度減為零時(shí)，彈簧的彈力大于F1、F2，之后，兩物塊再加速相向運(yùn)動(dòng)， F1、F2 對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能開(kāi)始減少， D 錯(cuò)誤。答案：B。題后反思： 本題涉及到彈簧，功、機(jī)械能守恒的條件、力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等較多知識(shí)。題 目情景比較復(fù)雜， 全面考查考生理解、 分析、 解決問(wèn)題的能力。 功能關(guān)系與彈簧相結(jié)合的考題 在近年高考中出現(xiàn)得較多，復(fù)習(xí)中要加以重視。【例 5】如圖所示， 質(zhì)量為 m 的物體置于光滑水平面上， 一根繩子跨過(guò)定滑輪一端固定在 物體上，另一端在力 F 作用下，以恒

9、定速率 v0 豎直向下運(yùn)動(dòng)，物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到繩與水平方向夾角 =45o過(guò)程中，繩中拉力對(duì)物體做的功為2A mv04Bmv02C1mv02D22mv02解析： 物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，繩中拉力對(duì)物體做的功等于物體增加的動(dòng)能。 物體運(yùn)動(dòng)到繩與水平方向夾角 =45o時(shí)的速率設(shè)為 v，有：vcos45o=v0 ，則：v= 2v0 1 2 2所以繩的拉力對(duì)物體做的功為 W= 2mv2 = mv02答案： B 。題后反思： 本題涉及到運(yùn)動(dòng)的合成與分解、功、動(dòng)能定理等多方面知識(shí)。要求考生深刻 理解動(dòng)能定理的含義， 并能夠應(yīng)用矢量的分解法則計(jì)算瞬時(shí)速度。 題目對(duì)考生的能力要求較高【例 6】如圖所示，質(zhì)量均為

10、m的小球 A、B用長(zhǎng)為 L的細(xì)線相連，放在高為 h 的光滑水 平桌面上（ L2h）， A 球剛好在桌邊。從靜止釋放兩球，若A、B 兩球落地后均不再?gòu)椘?，則下面說(shuō)法中正確的是AA 球落地前的加速度為 g2BB 球到達(dá)桌邊的速度為2ghCA、B兩落地的水平距離為 2 h1D 繩 L 對(duì) B 球做的功為 mgh2解析： A球落地前以兩球整體為對(duì)象， 根據(jù) 牛頓第二定律有 mg 2 ma ，求得加速度為 g ，21A 正確；從釋放到 A 球落地，根據(jù)機(jī)械能守恒，有： mgh2mv2 ，解得： v gh ；兩球落地后均不再?gòu)椘?，所?A、B 兩落地的水平距離為 s=vt= 2h，B 錯(cuò)， C 正確。繩

11、L 對(duì) B 球做的功等于 B 球獲得的動(dòng)能， W=1mv2 1mgh，D 正確。22答案： ACD題后反思： 本題涉及到連接體系統(tǒng)機(jī)械能守恒、牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理等 多方面知識(shí)。 過(guò)程多， 情景復(fù)雜， 要求考生能夠合理地選取研究對(duì)象并對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行正確分h，質(zhì)量為 m 的小物塊 A 從坡道頂端A 制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水O 點(diǎn)。已知在 OM 段，物塊 A 與水平面析，充分考查考生的綜合應(yīng)用能力?！纠?7】如圖所示，光滑坡道頂端距水平面高度為由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，為使 平滑道延長(zhǎng)線 M 處的墻上，另一端恰位于滑道的末端間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 ，其余各處的摩擦不

12、計(jì)，重力加速度為g，求：（1）物塊速度滑到 O 點(diǎn)時(shí)的速度大??；（ 2）彈簧為最大壓縮量 d 時(shí)的彈性勢(shì)能 設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零）（ 3）若物塊 A 能夠被彈回到坡道上，則它 能夠上升的最大高度是多少？12解析：（ 1）由機(jī)械能守恒定律得 mghmv2 ，解得 v 2gh（2）在水平滑道上物塊 A 克服摩擦力所做的功為 W mgd12由能量守恒定律得mv2 EP mgd2以上各式聯(lián)立求解得 EP mgh mgd（3）物塊 A 被彈回的過(guò)程中，克服摩擦力所做的功仍為W mgd由能量守恒定律得 mgh EP mgd 解得物塊 A 能夠上升的最大高度為： h h 2 d題后反思： 本題考查機(jī)

13、械能守恒、摩擦力做功、能量守恒等知識(shí)點(diǎn)。其中有斜面、有彈 簧， 還有摩擦力， 可見(jiàn)命題者匠心獨(dú)運(yùn)， 讓我們能感受到物理的博大精深。 此部分考點(diǎn)還可能 與圓周運(yùn)動(dòng)、 平拋運(yùn)動(dòng)、 電場(chǎng)等知識(shí)結(jié)合考查能量守恒， 畢竟能量守恒是力學(xué)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。 解決本題的關(guān)鍵是，正確分析物塊 A 克服摩擦力所做的功?；瑒?dòng)摩擦力做功與路徑有關(guān)，應(yīng) 等于滑動(dòng)摩擦力與路程的乘積。例 8】如圖所示，質(zhì)量 m=0.5kg 的小球從距地面高 H=5m 處自由下落，到達(dá)地面恰能沿凹陷于地面的半圓形槽壁運(yùn)動(dòng)，半圓槽半徑R=0.4m 。小球到達(dá)槽最低點(diǎn)時(shí)速率為10m/s，并繼續(xù)沿槽壁運(yùn)動(dòng)直到從槽左端邊緣飛出如此反復(fù)幾次， 設(shè)摩擦力

14、恒定不變， 小球與槽壁相碰時(shí)機(jī)械能不損失，求：（ 1）小球第一次離槽上升的高度 h；（ 2）小球最多能飛出槽外的次數(shù)（取g=10m/s2）。解析：（1）小球從高處至槽口時(shí)，由于只有重力做功；由槽口至 槽底端重力、摩擦力都做功。由于對(duì)稱(chēng)性，圓槽右半部分摩擦力的功與左半部分摩擦力的功相等。小球落至槽底部的整個(gè)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得12mg（H R） W fmv2212解得 Wf mg（H R）mv2 2J2由對(duì)稱(chēng)性知小球從槽底到槽左端口克服摩擦力做功也為Wf 2 J，則小球第一次離槽上升的高度 h，由mg(H R) Wf12mv2得h1mv2 Wf2mgR4.2mmg2）設(shè)小球飛出槽外 n 次，則由

15、動(dòng)能定理得 mgH n 2W f 0nmgH2Wf256.25即小球最多能飛出槽外 6 次。題后反思： 本題涉及的考點(diǎn)有：機(jī)械能守恒定律、摩擦力做功、過(guò)程分析等諸多知識(shí)點(diǎn)。 綜合性較強(qiáng)，考查學(xué)生分析、解決物理問(wèn)題的能力這類(lèi)問(wèn)題歷來(lái)是高考命題的 重點(diǎn) 和熱點(diǎn)， 情景復(fù)雜多變 ，涉及的知識(shí) 點(diǎn) 較多， 可以有效地考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和綜合能力解決本題的關(guān)鍵是， 小球在凹槽內(nèi)克服摩擦力做功的數(shù)值關(guān)于最低點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)性。 小球往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 每經(jīng)歷凹槽一次損失的機(jī)械能都相同。例 9】如圖所示， 豎直平面內(nèi)的軌道 ABCD 由水平軌道 AB 與光滑的四分之一圓弧軌道CD 組成， AB恰與圓弧 CD 在 C點(diǎn)相切，

16、軌道固定在水平面上。一個(gè)質(zhì)量為 m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道的 A 端以初動(dòng)能 E 沖上水平軌道 AB，沿著軌道運(yùn)動(dòng)，由 DC 弧滑下后停在水平軌道 AB 的中點(diǎn)。已知水平軌道 AB 長(zhǎng)為 L。 求：（ 1）小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)。（ 2）為了保證小物塊不從軌道的 D 端離開(kāi)軌 道，圓弧軌道的半徑 R 至少是多大？3）若圓弧軌道的半徑 R 取第（ 2）問(wèn)計(jì)算出的最小值，增大小物塊的初動(dòng)能，使得小物塊沖上軌道后可以達(dá)到最大高度是1.5R 處，試求物塊的初動(dòng)能并分析物塊能否停在水平軌道上。 如果能， 將停在何處？如果不能， 將以多大速度離開(kāi)水平軌道？解析：（ 1）小物塊最終停在AB 的中點(diǎn)

17、，在這個(gè)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得mg（L 0.5L） E 得 2E3mgL（ 2）若小物塊剛好到達(dá)解得 CD 圓弧半徑至少為D 處，速度為零，同理，有mgL mgR EE3mg3）設(shè)物塊以初動(dòng)能 E沖上軌道，可以達(dá)到的最大高度是1.5R，由動(dòng)能定理得mgL 1.5mgR E解得 E 7E6 E 2E物塊滑回 C 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為 EC 1.5mgR ，由于 ECmgL ，故物塊將停在軌2 C 3 道上。設(shè)到 A 點(diǎn)的距離為 x，有mg（L x）EC1解得 x 1 L41 即物塊最終停在水平滑道 AB上，距 A點(diǎn) 1L處。4題后反思：本題涉及勻變速直線運(yùn)動(dòng)、功、能量守恒、臨界問(wèn)題等多方面知識(shí)點(diǎn)。解題方法

18、靈活多樣， 綜合性較強(qiáng)， 考查學(xué)生分析、 解決滑軌類(lèi)問(wèn)題的能力 滑軌類(lèi)問(wèn)題歷來(lái)是高考 命題的 重點(diǎn)和熱點(diǎn)， 情景復(fù)雜多變 ，涉及的知識(shí) 點(diǎn)較多，是考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和綜合能力的良好載體。 解決本題的關(guān)鍵是，恰當(dāng)?shù)倪x擇物理過(guò)程，弄清初、末狀態(tài)，比較物塊滑回 C 點(diǎn) 時(shí)的動(dòng)能與在水平板上克服摩擦力做功的大小關(guān)系，從而快速確定是否能從板上滑出。四、考點(diǎn)精煉1質(zhì)量為 m的物塊靜止在粗糙的水平面上， 若靜止物塊受一水平拉力 F 的作用產(chǎn)生位移 為 s 時(shí)，物塊的動(dòng)能為 E1；若靜止物塊受一水平拉力 2F 的作用產(chǎn)生位移也為 s 時(shí)，物塊的動(dòng) 能為 E2 ，則（）A E2 E1B E2 2E1C E2 2

19、E1D E1 E2 2E12假設(shè)汽車(chē)緊急剎車(chē)制動(dòng)后所受阻力的大小與汽車(chē)所受重力的大小差不多，當(dāng)汽車(chē)以20m/s 的速度行駛時(shí)，突然制動(dòng)。它還能繼續(xù)滑行的距離約為（ ）A 40mB20mC10mD 5m3質(zhì)量為 1kg 的物體被人用手由靜止向上提高1m，這時(shí)物體的速度是 2m/s，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A 手對(duì)物體做功 12JB 合外力對(duì)物體做功 12JC合外力對(duì)物體做功 2JD物體克服重力做功 10J4在一種叫做“蹦極跳”的運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)量為m 的游戲者身系一根長(zhǎng)為 L、彈性優(yōu)良的輕質(zhì)柔軟的橡皮繩，從高處由靜止開(kāi)始下落1.5L 時(shí)達(dá)到最低點(diǎn)，若不計(jì)空氣阻力，則在彈性繩從原長(zhǎng)達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中，以下

20、說(shuō)法正確的是 （ ）A 速度先減小后增大B 加速度先減小后增大C 動(dòng)能增加了 mgLD 重力勢(shì)能減少了 mgL5質(zhì)量為 m 的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為 P，摩擦阻力恒為 F1，牽引力為 F，汽車(chē)由靜止 開(kāi)始，經(jīng)過(guò)時(shí)間 t 行駛了位移 s 時(shí)，速度達(dá)到最大值 vm，則發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為（ ）1 mP2 PsAPtBFsC 1mvm2D mP2 Ps2 m 2F12 vm6如圖所示，在光滑水平面上放一木板；木板的左端放一物體，對(duì)物體施加一水平恒力 F，將物體由靜止開(kāi)始直到從木板右端拉出。如果第一次木板被固定在地面上，第二次木板未 被固定，則這兩種情況下 （ ）A 摩擦力大小相同B F 做的功相同 C摩

21、擦產(chǎn)生的熱相同D物體獲得的動(dòng)能相同7如圖所示，質(zhì)量均為 m 的小球 A、B 用長(zhǎng)為 L 的細(xì)線相連，放在高為 h 的光滑水平桌 面上（ L2h），A 球剛好在桌邊。從靜止釋放兩球，若A、B 兩球落地后均不再?gòu)椘?，則下面說(shuō)法中正確的是 （ ）AA 球落地前的加速度為 g2BB 球到達(dá)桌邊的速度為2ghCA、B兩落地的水平距離為2 h1D 繩 L 對(duì) B 球做的功為 mgh28測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的一種裝置如圖所示，運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量m1，繩拴在腰間沿水平方向跨過(guò)滑輪（不計(jì)滑輪摩擦、質(zhì)量） ，懸掛重物 m2，人用力蹬傳送帶而人的重心不動(dòng)，使傳送帶上側(cè)以 速率 v 向右運(yùn)動(dòng)，下面是人對(duì)傳送帶做功的四種說(shuō)法：人對(duì)傳

22、送帶做功；人對(duì)傳送帶不做功；人對(duì)傳送帶做功 的功率為 m2gv；人對(duì)傳送帶做功的功率為（ m1 m2）gv以上說(shuō)法正確的是 （ ）A B C只有D 只有9如圖所示，長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架，在A 處固定質(zhì)量為 2m 的小球，B 處固定質(zhì)量為 m的小球，支架懸掛在 O點(diǎn)，可繞過(guò) O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí) OB 與地面相垂直，放手后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在不計(jì)任何阻力的情況下，下列說(shuō)法正確的是 （ ）AA 球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零BA 球機(jī)械能減少量等于 B 球機(jī)械能增加量。C B 球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A 球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度。D 當(dāng)支架從左向右往回?cái)[動(dòng)時(shí)， A

23、 球一定能回到起始高度10在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源2的頻率為 50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g=9.80m/s ，測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為 1.00 kg。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作0，另選連續(xù)的 4 個(gè)點(diǎn) A、B、C、D 作為測(cè)量的點(diǎn)。經(jīng)測(cè)量知道 A、B、C、D 各點(diǎn)到 0 點(diǎn)的距離分別為 62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由 0 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 C 點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于J，動(dòng)能的增加量等于J（取 3 位有效數(shù)字）2 11在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，若以v 為縱軸，以 h 為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)

24、據(jù)2 22給出的 v h 圖象應(yīng)是 ，才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 v h 圖線的斜率等于22m 為 1.0kg 的重物自由下落，帶動(dòng)紙帶打 0.02s，距離單位為 cm。的數(shù)值。 12在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量出一系列的點(diǎn)，如圖所示。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為7.06（1）紙帶的 端與重物相連；8（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn) B 時(shí)，物體的速度 vB=m/s；（3）從起點(diǎn) O 到打下計(jì)數(shù)點(diǎn) B 的過(guò)程中物體的動(dòng)能增加量 EK=J，勢(shì)能減少2量 EP=J（ g=9.8m/s 2）；（4）通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上EK_EP（填“大于”，“等于”或“小于”），這是因?yàn)?；（ 5）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是 。13長(zhǎng)為

25、L 的輕繩，一端系一質(zhì)量為 m的小球，一端固定于 O 點(diǎn)，在 O點(diǎn)正下方距 O 點(diǎn) h 處有一枚釘子 C ，現(xiàn)將繩拉到水平位置，將小球由靜止釋放，如 圖所示，欲使小球到達(dá)最低點(diǎn)后以 C 為圓心做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則h 應(yīng)滿足什么條件？ h應(yīng)滿足什么條件？14如圖所示，一勁度系數(shù)為k=800N/m 的輕彈簧兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為m=12kg 的物體 A、B。開(kāi)始時(shí)物體 A、B 和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現(xiàn)要在上面物體A 上加一豎直向上的力 F ，使物體 A 開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng) 0.4s 物體 B 剛要離開(kāi)地面，設(shè)整個(gè)過(guò)程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取 g=10m/s2 ，求：此過(guò)程中外力

26、功。F 所做的15如圖所示， 傾角為 的光滑斜面上放有兩個(gè)質(zhì)量均為m 的小球A 和 B ，兩球之間用一根長(zhǎng)為L(zhǎng) 的輕桿相連，下面的小球B 離斜面底端的高度為 h。兩球從靜A止開(kāi)始下滑，不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，且地面光滑，求：（ 1）兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大??；（ 2）此過(guò)程中桿對(duì) A 球所做的功；（3）分析桿對(duì) A 球做功的情況。考點(diǎn)精煉參考答案1C（根據(jù)動(dòng)能定理 E1 Fs fs，E2 2Fs fs 2（Fs fs） 2E1，故 C 項(xiàng)正確） 22 B（由由動(dòng)能定理fsmv2 /2，f mg，s 20m，故 B 項(xiàng)正確）3ACD （提示：手對(duì)物體做功等于物體機(jī)械能的增量；合外

27、力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能 的增量；物體克服重力做功等于物體重力勢(shì)能的增量）4B（開(kāi)始一段，物體變加速下落， a 減小， v增大；后來(lái)一段，物體變減速下落，a 增大， v減小。故選項(xiàng) B 正確。）5AD （發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為 P，經(jīng)過(guò)時(shí)間 t，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為 W=Pt；當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)， PP有 P= Fv= F1vm解得： F1 =， vm=；從功能關(guān)系的角度，整個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功1 mvmF11 mP2 Ps 應(yīng)等于克服阻力做的功與物體獲得的動(dòng)能之和，則 W 1mvm2 F1s mP2 Ps 。）2 m 1 2F12 vm6AC （對(duì)物體施加一水平恒力 F，將物體由靜止開(kāi)始直到從木板右端拉出

28、，如果第一次 木板被固定在地面上， 第二次木板未被固定， 這兩種情況下摩擦力大小相同， 但兩次物體對(duì)地 的位移不同， F 做的功不同， 第二次木板未被固定時(shí) F 做的功多， 物體獲得的動(dòng)能大。摩擦產(chǎn) 生的熱等于相互作用的摩擦力與相對(duì)位移的乘積， 兩次的相對(duì)位移相同， 兩次摩擦產(chǎn)生的熱量 相同。所以，本題的選項(xiàng) AC 正確。）7ACD （A球落地前以兩球整體為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有，求得加速度為g，A 正21確；從釋放到 A 球落地，根據(jù)機(jī)械能守恒，有： mgh 1 2mv2解得： v gh ；兩球落地后 均不再?gòu)椘?，所?A、B 兩落地的水平距離為 s=vt= 2h，B 錯(cuò)， C正確。繩 L對(duì) B 球做的 功等于 B球獲得的動(dòng)能， W= 1 mv2 1mgh，