(完整word版)高一物理功和機(jī)械能(含詳細(xì)知識點和試題答案)(良心出品必屬精品)

1、'、功1概念：一個物體受到力的作用，并在力的方向上發(fā)生了一段位移， 這個力就對物體做了功。功是能量轉(zhuǎn)化的量度。2. 條件：.力和力的方向上位移的乘積3. 公式：W=F S cos 0W某力功，單位為焦耳（J ）F某力（要為恒力），單位為牛頓（N ）s物體運(yùn)動的位移，一般為對地位移，單位為米（ m力與位移的夾角4. 功是標(biāo)量，但它有正功、負(fù)功。某力對物體做負(fù)功，也可說成“物體克服某力做功”。當(dāng)0,）時，即力與位移成銳角，功為正；動力做功；2當(dāng) -時，即力與位移垂直功為零，力不做功；當(dāng) （-，時，即力與位移成鈍角，功為負(fù)，阻力做功；25. 功是一個過程所對應(yīng)的量，因此功是過程量。6. 功僅

2、與F、S、0有關(guān)，與物體所受的其它外力、速度、加速度 無關(guān)。7 .幾個力對一個物體做功的代數(shù)和等于這幾個力的合力對物體所做 的功。即 W=W+W+Wn或 W總二 F 合Scos 08。合外力的功的求法：方法1先求出合外力，再利用 W二FlCOSa求出合外力的功。方法2:先求出各個分力的功，合外力的功等于物體所受各力功的代 數(shù)和。對功的認(rèn)識：1做功與否的判斷問題物體受到力的作用，如果物體在力的方向上發(fā)生位移，我們就說 力對物體做了功?？梢娮龉εc否的判斷，依據(jù)的是功的兩個要素：力 與力的方向上的位移。2做功多少的計算問題做功多少是根據(jù)功的公式來計算的，功的公式為： W Fscos ， 其中各個物理

3、量的含義如下：F是做功的力；S是力所作用的那個物 體的位移；而 則是力F與位移s之間的夾角。3做功快慢的描述問題P W做功的快慢程度用功率來描述，功率的定義式是：t功率的導(dǎo)出式是：P Fvcos前者用于計算某段時間內(nèi)的平均功率，后者則用于計算某個時刻 瞬時功率。4. 對功的物理含義的理解關(guān)于功我們不僅要從定義式 W Fscos進(jìn)行理解和計算，還應(yīng)理 解它的物理含義。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即：做功的過程是能量的一 個轉(zhuǎn)化過程，這個過程做了多少功，就是多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。對物 體做正功，物體的能量增加。對物體做了多少正功，物體的能量就增 加了多少；對物體做負(fù)功，也稱物體克服阻力做功，物體的能量減少，

4、 做了多少負(fù)功，物體的能量就減少了多少。因此功的正、負(fù)表示能的 轉(zhuǎn)化情況，表示物體是輸入了能量還是輸出了能量。例1如圖1所示，質(zhì)量為m的物體靜止于傾角為 ，質(zhì)量為M的斜 面體上，現(xiàn)對該斜面體施一水平向左的推力 F,使物體隨斜面體一起 沿水平方向向左勻速運(yùn)動，位移為 s,求在此過程中物體所受重力、 支持力、摩擦力各對物體做了多少功？FM圖1二、功率1. 概念：功跟完成功所用時間的比值，表示力（或物體）做功的快慢。2. 公式：P W （平均功率）P F cos （平均功率或瞬時功 率）3. 單位：瓦特W4. 分類：額定功率：指發(fā)動機(jī)正常工作時最大輸出功率實際功率：指發(fā)動機(jī)實際輸出的功率即發(fā)動機(jī)產(chǎn)生

5、牽引力的功率，P實w P額。5. 分析汽車沿水平面行駛時各物理量的變化，采用的基本公式是P=Fv禾口 F-f = ma6. 應(yīng)用：（1）機(jī)車以恒定功率啟動時，由P F （ P為機(jī)車輸出功 率，F(xiàn)為機(jī)車牽引力，為機(jī)車前進(jìn)速度）機(jī)車速度不斷增加則牽引 力不斷減小，當(dāng)牽引力F f時，速度不再增大達(dá)到最大值 max，則max P / f。（2）機(jī)車以恒定加速度啟動時，在勻加速階段汽車牽引力 F恒定為 ma f，速度不斷增加汽車輸出功率P F隨之增加，當(dāng)P P額定時， F開始減小但仍大于f因此機(jī)車速度繼續(xù)增大，直至F f時，汽車 便達(dá)到最大速度max，則max P/f o對功率的認(rèn)識：1. 功率是描述做

6、功快慢的物理量P W由 t可知，功率的大小只與其“比值”有直接聯(lián)系，與做功多少和時間長短無直接關(guān)聯(lián)，比較功率的大小就要比較功與完成這些 功的所用時間之“比值”。“比值”大，功率就大，做功就快，“比 值”小，功率就小，做功就慢。物體做功功率是描述物體做功的一個狀態(tài)； 做功的多少是一個過 程，所以不能說功率大，做功就多。物體做功多少是做功物體在做功 過程中的一個積累，隨著做功過程的積累時間越長，這個物體做功就 越多，W Pt就是一個積累的意思。即P在時間t上的積累就是物體 做功的多少。2. 對力的功率的認(rèn)識P W由 t、W Fscos可得：P Fvcos，此式中 為力F與速度v之間的夾角。把vco

7、s當(dāng)作整體來看是物體在力的方向上的分速度， 即：作用在物體上的力與物體在力的方向上分速度的乘積叫做力的功 率。對一個動力機(jī)械，當(dāng)功率 P一定時，由P Fvcos可知：降低運(yùn) 動速度可以增大牽引力；反過來，若阻力很小，可以加快運(yùn)動速度。 這一點在各種機(jī)械設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。任何機(jī)械都有一個銘牌，銘牌上所注功率為這部機(jī)械的額定功率。它是提供人們對機(jī)械進(jìn)行選擇、配置的一個重要參數(shù)，它反映了 機(jī)械的做功能力或機(jī)械所能承擔(dān)的“任務(wù)”。機(jī)械運(yùn)行過程中的功率 是實際功率。機(jī)械的實際功率可以小于其額定功率（俗稱機(jī)械沒吃 飽），可以等于其額定功率（稱滿負(fù)荷運(yùn)行），還可以在短時間內(nèi)略 大于其額定功率（稱超負(fù)荷運(yùn)

8、行）。機(jī)械不能長時間超負(fù)荷運(yùn)行，那 樣會損壞機(jī)械設(shè)備，縮短其使用壽命。3. 機(jī)車的兩種啟動（1）機(jī)車以恒定功率啟動，牽引力隨速度的增大而減小，機(jī)車 做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動。當(dāng)加速度減小到零時速度最大，以 后機(jī)車做勻速運(yùn)動（牽引力等于阻力）。如圖 3所示機(jī)車以恒定功率 啟動的P t圖和vt圖。（機(jī)車在水平面運(yùn)動，阻力視為恒定）PVPoVmO/tO一 t圖3(2) 機(jī)車勻加速啟動，機(jī)車先做初速為零的勻加速運(yùn)動。功率 隨時間正比例增大，當(dāng)增大到額定功率時，開始做一段變加速運(yùn)動， 牽引力減小到等于阻力時，機(jī)車的速度增大到最大速度。如圖4為機(jī) 車以勻變速啟動的Pt和vt圖。3Pov例2:汽車發(fā)動機(jī)

9、的額定牽引功率為60kW汽車質(zhì)量為5 10 kg ,三、動能1概念：物體由于運(yùn)動而具有的能量，稱為動能。2動能表達(dá)式：Ek - m 223動能定理（即合外力做功與動能關(guān)系）：W Ek2 Eki4理解：F合在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中動 能的變化。 F合做正功時，物體動能增加；F合做負(fù)功時，物體動能減少, 動能定理揭示了合外力的功與動能變化的關(guān)系。4適用范圍：適用于恒力、變力做功；適用于直線運(yùn)動，也適用于曲線運(yùn)動。5應(yīng)用動能定理解題步驟：a確定研究對象及其運(yùn)動過程b分析研究對象在研究過程中受力情況，弄清各力做功c確定研究對象在運(yùn)動過程中初末狀態(tài)，找出初、末動能d列方程、求解。對

10、動能的認(rèn)識：1. 動能是一個狀態(tài)量，它與物體的運(yùn)動狀態(tài)對應(yīng)。動能也是標(biāo)量, 它只有大小，沒有方向，而且物體的動能總是大于等于零，不會出現(xiàn) 負(fù)值。動能具有相對性，它與參照物的選取有關(guān)。如：在行駛中汽車上 的物體，對汽車上的乘客，物體動能為零；但對路邊的行人，物體的 動能不為零。2. 外力對物體做功與物體動能的關(guān)系：外力對物體做正功，物體的動能增加，這一外力有助于物體的運(yùn) 動，是動力；外力對物體做負(fù)功，物體的動能減小，這一外力是阻礙 物體的運(yùn)動，是阻力，外力對物體做負(fù)功往往又稱物體克服阻力做功。 功是能量轉(zhuǎn)化的量度，外力對物體做了多少功；就有多少動能與其他 形式的能發(fā)生了轉(zhuǎn)化。所以外力對物體所做的

11、功就等于物體動能的變1 2 1 2化量，即Ekmvtmv02 2。這就是動能疋理3. 應(yīng)用動能定理的注意點:(1) 明確研究對象、研究過程，找出初、末狀態(tài)的速度情況。(2) 要對物體進(jìn)行正確的受力分析(包括重力)，明確各力做功的大小及正負(fù)情況。(3) 若物體運(yùn)動過程中包含幾個不同物理過程，解題時，可以 分段考慮，也可視為一整體過程，列出動能定理求解。4. 關(guān)于動能與動量的比較（ 1）動能與動量都是由質(zhì)量和速度共同決定的物理量；（2）動能和動量都是用于描述物體機(jī)械運(yùn)動的狀態(tài)量；（3）動能是標(biāo)量，動量是矢量；（4）動能決定了物體克服一定阻力能運(yùn)動多遠(yuǎn)，動量則決定著 物體克服一定阻力能運(yùn)動多長時間；

12、（5）動能是從能量觀點出發(fā)描述機(jī)械運(yùn)動的，動量是從機(jī)械運(yùn) 動本身出發(fā)描述機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)的。例3:總質(zhì)量為M的列車，沿水平直線軌道勻速前進(jìn)，其末節(jié)車 廂質(zhì)量為m中途脫鉤，司機(jī)發(fā)覺時，機(jī)車已行駛了 L距離，于是立 即關(guān)閉油門撤去牽引力。 設(shè)運(yùn)動的阻力與質(zhì)量成正比， 比例系數(shù)為 k， 機(jī)車的牽引力恒定， 當(dāng)列車的兩部分都停止時， 它們的距離是多少？四、重力勢能1 定義:物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢能。 2公式: EP mgh h 物體具參考面的豎直高度3 參考面: a 重力勢能為零的平面稱為參考面；b 選取:原則是任意選取，但通常以地面為參考面若參考面未定，重力勢能無意義，不能說重力勢能大小如

13、何選取不同的參考面，物體具有的重力勢能不同，但重力勢能 改變與參考面的選取無關(guān)。4 標(biāo)量，但有正負(fù)。重力勢能為正，表示物體在參考面的上方；重力勢能為負(fù)，表示物體在參考面的下方； 重力勢能為零，表示物體在參考面上。5 單位：焦耳（ J）6 重力做功特點：物體運(yùn)動時，重力對它做的功只跟它的初、末位置 有關(guān)，而跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。7、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系Ep（1）物體的高度下降時，重力做正功，重力勢能減少，重力勢能減 少的量等于重力所做的功；（2）物體的高度增加時，重力做負(fù)功，重力勢能增加，重力勢能增 加的量等于物體克服重力所做的功。（3）重力勢能變化只與重力做功有關(guān)，與其他力做功無關(guān)。

14、（四）對重力勢能的認(rèn)識1. 重力勢能是物體和地球這一系統(tǒng)共同所有，單獨(dú)一個物體談不 上具有勢能。即：如果沒有地球，物體談不上有重力勢能，平時說物 體具有多少重力勢能，是一種習(xí)慣上的簡稱。2. 重力勢能是標(biāo)量，它沒有方向。但是重力勢能有正、負(fù)。此處 正、負(fù)不是表示方向，而僅表示比參考點的能量狀態(tài)高還是低。勢能 大于零表示比參考點的能量狀態(tài)高， 勢能小于零表示比參考點的能量 狀態(tài)低。參考點的選擇不同雖對勢能值表述不同， 但對物理過程沒有 影響，即勢能是相對的，勢能的變化是絕對的，勢能的變化與參考點 的選擇無關(guān)。重力做功與重力勢能：重力做正功，物體高度下降，重力勢能降低；重力做負(fù)功，物體 高度上升，

15、重力勢能升高?？梢宰C明，重力做功與路徑無關(guān)，由物體 所受的重力和物體初、末位置所在水平面的高度差決定，即： Eg Ep mg h。所以重力做的功等于重力勢能增量的負(fù)值，即WGEP （mgh1 mgh2）例4:如圖5所示，半徑為r，質(zhì)量不計的圓盤面與地面相垂直，圓心處有一個垂直于盤面的光滑水平固定軸 Q在盤的最右邊緣，固r定一個質(zhì)量為m的小球A,在Q點正下方離Q點2處，固定一個質(zhì)量 也為m的小球B,放開盤，讓其自由轉(zhuǎn)動，試計算：（1）當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點時，兩球的重力勢能之和少了多少？（2）A球轉(zhuǎn)到最低點時的線速度是多少？（3）在轉(zhuǎn)動過程中，半徑QA向左偏離豎直方向的最大角度是多少？圖5五、機(jī)械能1

16、 機(jī)械能包含動能和勢能（重力勢能和彈性勢能）兩部分，即EKEP 。2 機(jī)械能守恒定律 : 在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，即E1 E2EK1EP1EK2EP2 E k =AE p E i =AE 2。3 機(jī)械能守恒條件 : 做功角度：只有重力或彈力做功，無其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代數(shù)和為零； 系統(tǒng)內(nèi)如摩擦阻力對系統(tǒng)不做功。能量角度：首先只有動能和勢能之間能量轉(zhuǎn)化， 無其它形式能量轉(zhuǎn)化；只有系統(tǒng)內(nèi)能量的交換，沒有與外界的能量交換。 4運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題步驟：a確定研究對象及其運(yùn)動過程b 分析研究對象在研究過程中受力情況，弄清各力做

17、功，判斷機(jī)械能是否守恒c 恰當(dāng)選取參考面，確定研究對象在運(yùn)動過程中初末狀態(tài)的機(jī)械能d 列方程、求解。對機(jī)械能守恒條件的認(rèn)識：如果沒有摩擦力和介質(zhì)阻力， 物體只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化 時，機(jī)械能的總量保持不變，這就是機(jī)械能守恒定律。沒有摩擦和介 質(zhì)阻力，這是守恒條件。具體的講，如果一個物理過程只有重力做功， 只是重力勢能和動能之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化， 沒有與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn) 化，物體的動能和重力勢能總和保持不變。 如果只有彈簧的彈力做功， 在彈簧與物體系統(tǒng)中就只有彈性勢能與動能之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化， 不與 其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化， 所以彈性勢能和動能總和保持不變。 分析一 個物理過程是不是滿足機(jī)械能守恒

18、， 關(guān)鍵是分析這一過程中有哪些力 參與了做功， 這一力做功是什么形式的能轉(zhuǎn)化成什么形式的能， 如果 只是動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化， 而沒有與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化， 則機(jī) 械能總和不變。如果沒有力做功，不發(fā)生能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能當(dāng)然也不 發(fā)生變化。例5:如圖6所示，一質(zhì)量為m的半圓形槽內(nèi)壁光滑，放在光滑的水 平面上，槽的左側(cè)有一固定的木樁以阻止槽水平向左運(yùn)動， 槽的半徑 為R。今從槽左側(cè)A端的正上方D處有一個質(zhì)量為m2的小球，球恰好 從A點自由進(jìn)入槽的內(nèi)壁軌道。為了使小球沿槽的內(nèi)壁恰好運(yùn)動到槽 的右端B點。試求D至A點的高度。一：單選題1、討論力F在下列幾種情況下做功的多少(1) 用水平推力F推質(zhì)量是m

19、的物體在光滑水平面上前進(jìn)了 s.(2) 用水平推力F推質(zhì)量為2m的物體沿動摩擦因數(shù)為口的水平 面前進(jìn)了 s.(3) 斜面傾角為B,與斜面平行的推力 F,推一個質(zhì)量為2m的物體沿光滑斜面向上推進(jìn)了 s.A. (3)做功最多 B . (2)做功最多C.做功相等D.不能確定2. 關(guān)于摩擦力對物體做功，以下說法中正確的是 A. 滑動摩擦力總是做負(fù)功B. 滑動摩擦力可能做負(fù)功，也可能做正功C. 靜摩擦力對物體一定做負(fù)功D. 靜摩擦力對物體總是做正功3. 如圖1所示，一個物體放在水平面上，在跟豎直方向成B角的斜向下的推力F的作用下沿平面移動了距離s,若物體的質(zhì)量為m 物體與地面之間的摩擦力大小為f,則在此

20、過程中A. 摩擦力做的功為fsB.力F做的功為Fscos 0C.力F做的功為Fssin 0 D.重力做的功為 mgs圈1a Z4. 質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為0的斜面上，當(dāng)斜面沿水平方向向右勻速移動了距離s時，如圖2所示，物體m相對斜面靜止，則 下列說法中不正確的是A. 摩擦力對物體m做功為零B. 合力對物體m做功為零C. 摩擦力對物體m做負(fù)功D. 彈力對物體m做正功5. 起重機(jī)豎直吊起質(zhì)量為 m的重物，上升的加速度是a,上升的高度是h,則起重機(jī)對貨物所做的功是。A. mghB. ma hC. m(g+a) hD. m (g- a) h6. 將橫截面積為S的玻璃管彎成如圖3所示的連通器，放在水

21、平桌面上，左、右管處在豎直狀態(tài)，先關(guān)閉閥門K往左、右管中分別注入高度為h和山、密度為P的液體.然后打開閥門K,直到液體靜止,在上述過程中，重力對液體做的功為。A. P 竽(町 一hB. P gs(h1 - h3)'2-.l 'i： "1 , I 字卜卜上作用一個3N的水平拉力后，AB起前進(jìn)了 4m如圖4所示.在這個過程中B 對A做的功 A. 4 J B . 12 JC|pgs町d J D. -4J U扣辭廠hj務(wù)C. 0國4國58關(guān)于功率以下說法中正確的是A. 據(jù)P=W/t可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大B. 據(jù)P=Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比C. 據(jù)P=W/

22、t可知，只要知道時間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可以 求得這段時間內(nèi)任一時刻機(jī)器做功的功率D. 根據(jù)P=Fv可知，發(fā)動機(jī)功率一定時，交通工具的牽引力 與運(yùn)動速度成反比。9. 一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t=0開始，將一 個大小為F的水平恒力作用在該木塊上，在t=t i時刻F的功率是 A. - 1Et2 in2 tn10. 在高處的同一點將三個質(zhì)量相同的小球以大小相等的初速度F分別上地 平拋和下拋，則A. 從拋出到落地過程中，重力對它們做功相同B. 從拋出到落地過程中，重力對它們的平均功率相同C. 三個小球落地時，重力的瞬時功率相同D. 三個小球落地時的動量相同二：多選題1. 質(zhì)量為m的物塊

23、A始終附著在楔形物塊B的傾角為B的斜面上,如圖5所示，下列說法中正確的是A.若B向右勻速移動距離s,則B對A做的功為零n1T$0 4圖SB. 若B向上勻速移動距離s,則B對A做的功為mgsC. 若B向左以加速度a移動距離s，則B對A做的功為masD. 若B向下以加速度a移動距離s，則B對A做的功為m(g+ a)s2. 把一個物體豎直向上拋出去，該物體上升的最大高度是 h,若物 體的質(zhì)量為m所受的空氣阻力恒為f,則在從物體被拋出到落回地 面的全過程中A.重力所做的功為零B .重力所做的功為2mghC.空氣阻力做的功為零D.空氣阻力做的功為-2fh3. 質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時

24、刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變, 則A.3to時刻的瞬時功率為5F°2tomB.3to時刻的瞬時功率為215F°tomC.在t 0到3to這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為23Fo2to4mD.在t o到3to這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為25Fo2to6m:填空題1. 一木塊質(zhì)量2kg，靜止在光滑水平面上，一顆子彈質(zhì)量 10g,以500m/s的速度射穿木塊，穿出木塊時的速度減為 100m/s,木塊得 到的速度是2m/s。在這過程中，子彈克服阻力做功 。2. 在恒定合力F作用下，物體由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過一段位移s后，速度達(dá)到v,做功為

25、W在相同的恒定合力F作用下，物體的 速度由零增至nv,則F做的功是原來的 倍，通過的位移是原來的倍，若要物體的速度由v增至nv,貝懦對它做的功是原來的倍，在位移仍是s的情況下，物體受力是原來的 倍。3. 如圖6所示，物體質(zhì)量1kg，斜向上拉F=10N物體和水平面 間的滑動摩擦因數(shù)口 =0.25，物體在F的作用下前進(jìn)10m則在這段 時間期扌立力F對物體做功4. 質(zhì)量為m的汽車在傾角為B的斜坡上勻速行駛，上坡時的速度 為下坡時的速度粉設(shè)汽車運(yùn)動過程中所受祖力不喪.且上.下|坡時汽 車發(fā)動機(jī)的功率也相同，則汽車的功率等于 。5. 起重機(jī)在5s內(nèi)將2t的貨物由靜止開始勻加速提升10m高， 若取重力加遠(yuǎn)

26、廈呂為10則此起重機(jī)具備的最小功率應(yīng)是 kw四：綜合應(yīng)用題1如圖7所示，繃緊的傳送帶始終保持著大小為 v = 4m/s的速 度水平勻速運(yùn)動。一質(zhì)量m=1kg的小物塊無初速地放到皮帶 A處，物 塊與皮帶間的滑動動摩擦因數(shù)口 =0.2 , A B之間距離s=6m求物塊 從A運(yùn)動到E的過程中摩擦力對物塊做多少如二1伽/)2. 如圖8所示，物體由靜止開始沿傾角為B的光滑斜面下滑，mH已知，求：(1)物體滑到底端過程中重力的功率(2)物體滑到斜面底端時重力的功率24.要使起重機(jī)在內(nèi)將質(zhì)量為22 10%的貨物由靜止開始勻加速提升10m高，此起重機(jī)應(yīng)具備的最小功率應(yīng)是多少？ ( g取10m/s2)4. 一輛

27、車重5t，額定功率為80kW初速度為零，以加速度a=1m/s2 直線加速，車受的阻力為車重的 0.06倍，g取10m/s2,求： 分析車從靜止開始勻加速至勻速過程中車的牽引力和發(fā)動機(jī)的功 率如何變化。 車作勻加速直線運(yùn)動能維持多長時間。 車作勻加速直線運(yùn)動過程的平均功率。 車加速 10s 末的瞬時功率。 車速的最大值。答案例1析與解：物體的受力情況如圖2所示，由于物體處于勻速運(yùn)動狀態(tài)，可由共點力的平衡條件得，F(xiàn)n mgcos ，F(xiàn)f mgsin ，且Fn與s間的夾角為（90），F(xiàn)f與s間的夾角為（180），所以:Wfnmg coss cos(90)WFfmg sins cos(180)FnFf

28、fs-2 M/、X e mgWG mgscos90 0嫁 護(hù):曲:瞭mgs sin 22mg s sin 22說明：若力和位移不在一條直線，求力對物體做功時，可將力正 交分解，使其一個分力與位移在一條直線上，另一個分力與位移垂直， 也可以將位移按類似的方法正交分解。例2:析與解：（1）汽車一開始就保持額定功率，牽引力隨速度的增大而減小， 汽車做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動，當(dāng)加速度減小到零時速度最 大。此時，F(xiàn) Ff mg，P FVmPvm 12m / s所以mg（2）汽車以恒定加速度起動，先做初速為零的勻加速運(yùn)動，功 率隨時間正比例增大，當(dāng)增大到額定功率時，開始做變加速運(yùn)動。設(shè) 保持勻加速運(yùn)動

29、的時間為t，勻加速運(yùn)動能達(dá)到的最大速度為Vi，則:v1 atF mg mapP Fw，所以t Fa 16s例3:析與解：設(shè)牽引力為F，脫鉤前列車的速度為v，脫鉤后兩部分的位移分別為 S2。對列車脫鉤到靜止的全過程，由動能定理:FL k(M m)gs10 (M m)v22，對末節(jié)車廂，脫鉤后運(yùn)動的全過程,由動能定理:kmgs2c20 mv，由脫鉤前列車勻速運(yùn)動得：F kMg 0，解得:SSiS2亠L(fēng) Mm 。本題也可用補(bǔ)償法進(jìn)行分析。若末節(jié)車廂脫鉤時司機(jī)關(guān)閉油門,則兩部分運(yùn)動情況完全相同，停止時它們的距離為0,脫鉤后牽引力做了 FL的功，才使兩部分拉開距離，這部分功補(bǔ)償機(jī)車多行駛距離s亠L(fēng)中克服

30、阻力所做的功。kMgL k(M m)g s，所以 M m 。點評：本題還可以用運(yùn)動學(xué)知識與牛頓第二定律求解， 但較繁雜,顯然，用補(bǔ)償法求解則簡單快捷,所以平時做題要注意進(jìn)行解題方法總結(jié)。例4:析與解:(1)重力勢能之和減少了:r mgr mgr mg 2 2(2)mgr12 1 八、2mvm( )22 2 2(3)rmgr mg mgr (1 cos2r)mg(r sin )2 ，即 3 4 2 cos sin解得:37點評：兩球速度不同，搞清速度關(guān)系是本題解題的關(guān)鍵。”彳小球與槽的共同動能重力費(fèi)龍 戰(zhàn)治（用+尿）例5:析與解：此題若用常規(guī)法解答，復(fù)雜耗時且易出錯。若構(gòu) 建能流圖，利用整個過程

31、機(jī)械能守恒，系統(tǒng)水平方向動量守恒，則易 解此題，小球從D點落到0點再運(yùn)動到B點，其能流圖如下：點評：掌握好機(jī)械能守恒的條件,利用能量流動圖直觀地分析物m2gh-(m2m?）v共共m2g(hR)2m2v22m2v2(:mi?m-)v 共聯(lián)立、得：mgR解之得hm2 Rm1小球從0點到B點的畫 力勢能差依題意有:m1-m2g(h R)mi m2理過程是解答此題的關(guān)鍵。單選題CBCAC CADAA1. 水平推力F推質(zhì)量是m的物體在光滑水平面上前進(jìn)了 s. W仁Fs 用水平推力F推質(zhì)量為2m的物體沿動摩擦因數(shù)為口的水平面前進(jìn)了 s. W2=Fs 斜面傾角為B,與斜面平行的推力 F,推一個質(zhì)量為2m的物

32、體沿斜面向上推進(jìn)了 s. W3=Fs2. A、B、將小物塊輕輕放在勻速運(yùn)動的傳送帶上，小物塊相對于傳送帶運(yùn)動，滑動摩擦力充當(dāng)動力，傳送帶對小物塊的摩擦力做正功，故A錯誤，B正確；C D靜摩擦力作用的物體間無相對滑動，但不代表沒發(fā)生位移，所以可以做正功、負(fù)功或不做功，例如糧倉運(yùn)送糧食的傳送帶對糧食施 加一靜摩擦力，該力對糧食做正功，隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動的物體，摩擦力 提供向心力，不做功，故 C錯誤，D錯誤；3. A、物體與地面之間的摩擦力大小為f ,物體的位移的大小為s,由 功的公式可得 W=-fs，所以A錯誤.B、力F與豎直方向成B角，所以在水平方向的分力為Fsin B,所以F做的功為Fs?sin

33、B,所以B錯誤.C由B的分析可知C正確.D重力在豎直方向上，物體在豎直方向的位移是零，所以重力的功 為零，所以D錯誤.4.mg分析物體的受力情況：重力 mg彈力N和摩擦力f,作出力圖如圖.A、由圖看出，彈力N與位移s的夾角小于90°，則彈力對物體m做 正功.故A正確.B、物體勻速運(yùn)動時，合力為零，合力對物體 m做功為零.故B正確.C摩擦力f與位移的夾角為鈍角，所以摩擦力對物體m做功不為零， 做負(fù)功.故C錯誤.D物體在水平方向移動，在重力方向上沒有位移，所以重力對物體m做功為零.故D正確.5. 對貨物進(jìn)行受力分析，貨物受重力和起重機(jī)對貨物拉力F.根據(jù)牛頓第二定律得：F 合=F-mg=m

34、aF=m( a+g)上升h高度，起重機(jī)對貨物拉力做功 w=Fh=m( a+g) h6. 兩個截面積都是S的鐵桶，底部放在同一水平面上，左邊內(nèi)裝的高 度為hl、密度為p的液體，現(xiàn)把連接兩筒的閥門打開，使兩筒中液 體高度相等，此時液體的高度為 h,所以有：h=h1+h2/2，因此從左 邊移到右邊的液體體積為為：V=(h2-h1)S/2,所以這個過程液體的重力勢能變化量等于左邊上部分的液體移到右則里的重力勢能變 化.即：mgh =(h1-h2)2g p s/4 ;7. 先對整體根據(jù)牛頓第二定律得：a=F/(m1+m2)=3/3=1m/s2對A,根據(jù)牛頓第二定律得； F =mAa=K仁1N,則 W=F

35、s=K 4=4J8. A、據(jù) P=W/t可知，相同時間內(nèi)，機(jī)器做功越多，其功率就越大， 故A錯誤；B、據(jù)P=Fv可知，當(dāng)功率恒定時，牽引力與速度成反比，故B錯誤；C據(jù) P=W/t可知，知道時間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可以求得這段 時間內(nèi)做功的平均功率，故C錯誤；D根據(jù)P=Fv可知，發(fā)動機(jī)功率一定時，交通工具的牽引力與運(yùn)動 速度成反比，故D正確；9. 試題分析：由牛頓第二定律可知物體的加速度大小為F/m,在t1時刻瞬時速度為Ft1/m,由P=Fv可知功率為F2t1/m，故選A10. A、根據(jù)動能定理得，mgh=1/2mv2-1/2mv02重力做功相等，則落地時的速度大小相等，根據(jù) P=mgvcos9

36、，知落地時豎直上拋和豎 直下拋運(yùn)動的重力功率相等，但是與平拋運(yùn)動的重力功率不等.故A正確，C錯誤.B、三個物體落地的時間不等，根據(jù) P=W/t知，重力做功的平均功率 不等.故B錯誤.D三個小球落地時的速度大小相等，方向不同，則動量不同.故D錯誤.多選題ABC AD BD1. A.若B向右勻速運(yùn)動，A也是勻速運(yùn)動，受力平衡，斜面對物塊 的力等于其重力，方向豎直向上，運(yùn)動方向（位移矢量）始終與斜面 作用力垂直，所以不做功，故 A正確；B. A和B一起豎直向上勻速運(yùn)動，物塊受力平衡，B對A的力大小等 于物塊的重力mg方向豎直向上，位移方向也向上，所以 W=mg,故B正確；C. A和B一起向左以加速度

37、a移動距離s, A所受的合力做的功等于 mas, A受到重力和B對物塊的力，所以，重力做的功加上 B對A做 的功之和等于mas又因為重力做功為零，所以斜面對物塊做的功等 于mas故C正確；D. A和B一起豎直向下以加速度a移動距離s, A所受的合力做的功 等于mas A受到重力和B對物塊的力，重力做的功加上 B對A做的 功之和等于mas又因為重力做功為 mgs所以B對A做的功等于 mas-mgs故D錯誤.2. 物體被拋出到落回拋出點的全過程中，初末位置相同，高度差為 零，所以重力做功為零.故 A正確，B錯誤.在上升的過程中，空氣 阻力做功為-fh ，在下降的過程中，空氣阻力做功為-fh，則整個

38、過 程中空氣阻力做功為-2-fh .故C錯誤-fh , D正確.3. 解析：AB選項0到3to時刻物體的速度為5Foto m ,所以3to的瞬時功2率為15Fa錯B對。CD選項0到3to時刻F對物體做的功為25Fo2t。2 2m，所以3to內(nèi)平均功率為25F°2to 6mC錯D對三、填空題1. 1200J對子彈，由動能定理得：-W= mgh=1/2mv-1/2mvo2,代入 數(shù)據(jù)解得：W=1200J2做功等于能量的增加，也就是等于動能.所以W=1/2m"2如果速 度由0增至nv,那么W = 1/2m (nv)八2所以W是W的n2倍.若要 物體的速度由v增至nv那么做的功等于

39、 W-W=(nA2-1)1/2m"2所以 是nA2-1倍.因為 W FS.如果要S不變，那么就是要F變成原來的 nA2-1 了.3. 由恒力做功的公式得： W二FLcos37 =10X 10X 0.8=80J ;17. n3? n" r n3 - 1? n3 1IS. 804. 上坡時速度v1，由于上坡過程為勻速運(yùn)動所以發(fā)動機(jī)牽引力F1 滿足：F1=mgs in B +f P=Fv1二(mgs in B +f) v1，下坡速度 w,由于下坡過程為勻速運(yùn)動所以發(fā)動機(jī)牽引力F2滿足：F2+mgsin 0=f F2=f-mgsin 0 P=F 2v2= (f-mgsin 0) v

40、2， 由解得：P=2mgv1v2sin sin 0 /v 2-v1F5. 對貨物進(jìn)行受力分析，貨物受重力和起重機(jī)對貨物拉力 F.根據(jù)牛 頓第二定律得：F合=F-ma=ma即F=m(a+g)上升h高度，起重機(jī)對貨 物拉力做功 -：1.根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律可得：a=2s/t 2起重機(jī)的功率P=W/t ，聯(lián)立可得-z -二20 . 86.4三、計算題1. 小物塊開始做勻加速直線運(yùn)動過程：加速度為：a=F/m=umg/m=ug.物塊速度達(dá)到與傳送帶相同時，通過的位移為：x=v2/2a=42/2 x 2m=4m<s=6說明此時物塊還沒有到達(dá)B點，此后物塊 做勻速直線運(yùn)動，不受摩擦力.由動能定理得，摩擦力對物塊所做的 功為：Wf=1/2mV=1/2 x 1 x 42J=8J2. (1)小球下滑過程中，根據(jù)動能定理得：mgH=1/2mv2則到達(dá)B底端時的速度為：v=2gH整個過程中的平均速度為：V仁V/2=1/2/(根號2Gh)所以重力在下滑中的平均功率為P1=mav1 sin 0 =mg.1/2(2GH). sin 0(2) 物體滑到底端時的重力的瞬時功率為P=mgv?sin 0 =mg(2GH). si