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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高考導(dǎo)航本專(zhuān)題主要考查的內(nèi)容有動(dòng)能定理及其應(yīng)用、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用、功能關(guān)系等從近幾年高考來(lái)看,對(duì)本專(zhuān)題的考查主要以多過(guò)程、多狀態(tài)的形式出現(xiàn),常與其他知識(shí)綜合考查,對(duì)考生的能力要求較高.5年來(lái)高考對(duì)動(dòng)能和動(dòng)能定理、功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用的考查略有浮動(dòng),整體趨于平穩(wěn)試題一般條件隱蔽,過(guò)程復(fù)雜,靈活性強(qiáng).2016年高考,單獨(dú)考查會(huì)以選擇題為主;如果與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、曲線運(yùn)動(dòng)、電磁學(xué)等內(nèi)容結(jié)合考查會(huì)以計(jì)算題為主預(yù)計(jì)以選擇題形式呈現(xiàn)的概率較大體系構(gòu)建一、功、功率的計(jì)算1功的定義式:WFlcos,該公式只能求恒力做的功2計(jì)算功的方法(1)按照功的定義求功(2)用動(dòng)能
2、定理WEk或功能關(guān)系求功(當(dāng)F為變力時(shí),高中階段往往考慮用這種方法求功)(3)利用功率公式WPt求解3功率的計(jì)算(1)平均功率的計(jì)算方法利用P利用PFvcos(2)瞬時(shí)功率的計(jì)算方法:PFvcos,v是t時(shí)刻的瞬時(shí)速度二、機(jī)車(chē)的啟動(dòng)問(wèn)題1恒定功率啟動(dòng)機(jī)車(chē)第一階段做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),第二階段做勻速直線運(yùn)動(dòng)速度圖象如圖所示,當(dāng)FFf時(shí),vmax2恒定加速度啟動(dòng)機(jī)車(chē)第一階段做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)功率達(dá)到額定功率后達(dá)到勻加速過(guò)程的最大速度v1;第二階段保持功率不變,做變加速運(yùn)動(dòng),直至達(dá)到最大速度vmax;第三階段做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度圖象如圖所示(1)求v1:由FFfma,PP額Fv1得v1.(2
3、)求vmaxvmax說(shuō)明(1)機(jī)車(chē)勻加速啟動(dòng),當(dāng)勻加速結(jié)束時(shí),速度并未達(dá)到整個(gè)過(guò)程的最大速度vm. (2)PFv中的F是牽引力,并非合力三、動(dòng)能定理的理解1外力對(duì)物體做的總功是物體受到的所有力做功的代數(shù)和,包括重力、彈力、摩擦力,也可以是電場(chǎng)力或其他外力 2.動(dòng)能定理雖然是在物體受恒力做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)推導(dǎo)出來(lái)的,但對(duì)于物體受變力做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),同樣適用其中的力可以是各種性質(zhì)的力,各種力既可以同時(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 3.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)間時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮用動(dòng)能定理求解4若物體運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)不同過(guò)程時(shí),可分段運(yùn)
4、用動(dòng)能定理列式,也可以全程列式(不涉及中間速度時(shí))說(shuō)明應(yīng)用動(dòng)能定理分析過(guò)程問(wèn)題,關(guān)鍵是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,明確各力做功的正負(fù)及始末狀態(tài)的動(dòng)能,無(wú)須探究運(yùn)動(dòng)過(guò)程的細(xì)節(jié)四、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系及能量守恒 1機(jī)械能是否守恒的判斷(1)用做功來(lái)判斷:分析物體或系統(tǒng)的受力情況(包括內(nèi)力和外力),明確各力做功的情況,若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈力做功,雖受其他力,但其他力不做功或做功的代數(shù)和為零,則機(jī)械能守恒(2)用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判定:若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化,則物體系機(jī)械能守恒(3)對(duì)一些繩子突然繃緊、物體間碰撞等問(wèn)題,機(jī)械能一般不守恒,除非題目中有特別說(shuō)明及暗示
5、 2.功能關(guān)系:做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,做了多少功就表示有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,所以說(shuō)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,熟練掌握不同功與不同形式能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系,以此解題就是利用功能關(guān)系解題常見(jiàn)的功能關(guān)系:3對(duì)能量守恒定律的理解 (1)某種形式能量的減少,一定存在另外形式能量的增加且減少量與增加量相等(2)某個(gè)物體能量的減少,一定存在別的物體能量的增加且減少量與增加量相等1(2014·課標(biāo))一物體靜止在粗糙水平地面上現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其速度變?yōu)関.若將水平拉力的大小改為F2,物體從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v.對(duì)于上述兩個(gè)過(guò)程,用WF1、WF2分別表示拉力
6、F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功,則()AWF2>4WF1,Wf2>2Wf1BWF2>4WF1,Wf22Wf1CWF2<4WF1,Wf22Wf1DWF2<4WF1,Wf2<2Wf1答案C解析WF1mv2mg·t,WF2m·4v2mgt,故WF24WF1;Wf1mg·t,Wf2mg·t,故Wf22Wf1,C正確2(2015·海南單科)假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率如果摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉?lái)的()A4倍B2倍C.倍 D.倍答案
7、D解析因摩托艇受到的阻力fkv,設(shè)原來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P,最大速率為vm.輸出功率為2P時(shí),最大速率為vm,由PFvfvmkv得vm,所以,因此A、B、C錯(cuò),D對(duì)3(2015·浙江理綜)(多選)我國(guó)科學(xué)家正在研制航母艦載機(jī)使用的電磁彈射器艦載機(jī)總質(zhì)量為3.0×104 kg,設(shè)起飛過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒為1.0×105 N;彈射器有效作用長(zhǎng)度為100 m,推力恒定要求艦載機(jī)在水平彈射結(jié)束時(shí)速度大小達(dá)到80 m/s.彈射過(guò)程中艦載機(jī)所受總推力為彈射器和發(fā)動(dòng)機(jī)推力之和,假設(shè)所受阻力為總推力的20%,則()A彈射器的推力大小為1.1×106 NB彈射器對(duì)艦載機(jī)所
8、做的功為1.1×108 JC彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率為8.8×107 WD艦載機(jī)在彈射過(guò)程中的加速度大小為32 m/s2答案ABD解析艦載機(jī)彈射過(guò)程中的加速度am/s232 m/s2,選項(xiàng)D正確;對(duì)艦載機(jī)在水平方向受力分析,根據(jù)牛頓第二定律得:F彈F發(fā)20%(F彈F發(fā))ma,解得:F彈1.1×106N,選項(xiàng)A正確;由功的定義得:W彈F彈·x1.1×108J,選項(xiàng)B正確;由速度公式得彈射器對(duì)艦載機(jī)的作用時(shí)間ts2.5 s,由功率的定義得:P彈4.4×107W選項(xiàng)C錯(cuò)4(2015·課標(biāo))如圖,一半徑為R、粗糙程度處處相同的半
9、圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開(kāi)始下落,恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí),對(duì)軌道的壓力為4mg,g為重力加速度的大小用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力所做的功則()AWmgR,質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)BWmgR,質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)CWmgR,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后,繼續(xù)上升一段距離DWmgR,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后,繼續(xù)上升一段距離答案C解析質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落到最低點(diǎn)N的過(guò)程中由動(dòng)能定理:mg·2RWmv2質(zhì)點(diǎn)在最低點(diǎn):FNmg由牛頓第三定律得:FN4mg聯(lián)立得WmgR,質(zhì)點(diǎn)由N點(diǎn)到Q點(diǎn)的過(guò)程中在等高位置處的速度總小于由P點(diǎn)到N點(diǎn)下滑時(shí)的速
10、度,故由N點(diǎn)到Q點(diǎn)過(guò)程克服摩擦力做功WW,故質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后,會(huì)繼續(xù)上升一段距離,選項(xiàng)C正確 1.動(dòng)能定理是功能關(guān)系的一個(gè)具體體現(xiàn),應(yīng)用動(dòng)能定理的關(guān)鍵是選擇合適的研究對(duì)象,選好初態(tài)和末態(tài),注意一定是合外力所做的總功,其中合外力是所有外力(包括重力),一定是末動(dòng)能減去初動(dòng)能應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí),在分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí)無(wú)須深究物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中狀態(tài)變化的細(xì)節(jié),只需考慮整個(gè)過(guò)程的功及過(guò)程始末狀態(tài)的動(dòng)能,計(jì)算時(shí)把各個(gè)力的功連同符號(hào)(正、負(fù))一同代入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)題目中涉及位移時(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),可以分段考慮,也可以把全過(guò)程作為一整
11、體來(lái)處理【例1】 如圖所示,傾角30°的斜面固定在水平面上,斜面長(zhǎng)L2 m,小物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),輕彈簧下端固定在斜面底端,彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端正好在斜面中點(diǎn)B處現(xiàn)從斜面最高點(diǎn)給物體A一個(gè)沿斜面向下的初速度v02 m/s,物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好被彈回到AB的中點(diǎn)C處,不計(jì)空氣阻力,g10 m/s2,則()A物體第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為1 m/s B彈簧最大的壓縮量為0.15 mC物體在被反彈上升過(guò)程中到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度最大D物體第二次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為3 m/s【審題突破】 (1)本題以彈簧模型考查動(dòng)能定理的應(yīng)用,題中涉及的過(guò)程多,狀態(tài)多,求解時(shí)一定要抓住動(dòng)能定理的特點(diǎn)(不
12、受物體受力情況、運(yùn)動(dòng)情況、軌跡情況限制,適用于單個(gè)物體和系統(tǒng),也適用于單個(gè)過(guò)程和全過(guò)程,中間細(xì)節(jié)可不考慮)(2)解答本題時(shí)要結(jié)合要求的問(wèn)題,確定合適的研究過(guò)程,在求彈簧最大壓縮量x時(shí),選取從A到返回C的過(guò)程,研究會(huì)使問(wèn)題簡(jiǎn)便答案B解析物體從A到B,由動(dòng)能定理知(mgsinmgcos)·mvmv,代入數(shù)值得v13 m/s,A錯(cuò);設(shè)彈簧最大壓縮量為x,從A到返回C的整個(gè)過(guò)程中,由動(dòng)能定理得mgsin·mgcos(2x)0mv,代入數(shù)值得x0.15 m,B對(duì);物體在被反彈上升的過(guò)程中,當(dāng)其合力為零時(shí),速度最大,而在B點(diǎn)合力沿斜面向下,即不是速度最大點(diǎn),C錯(cuò);由動(dòng)能定理知mgsin
13、·mgcos(2x)mvmv, 代入數(shù)值得v2m/s,D錯(cuò)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)如果涉及多物體組成的系統(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【變式訓(xùn)練】1(2015·棗莊調(diào)研)如圖所示,絕緣水平面上有寬
14、為L(zhǎng)1.6 m的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)AB,電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右,半徑R0.8 m的豎直光滑半圓軌道與水平面相切于C,D為與圓心O等高的點(diǎn),GC是豎直直徑,一質(zhì)量為m0.1 kg,電荷量q0.01C的帶負(fù)電滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v04 m/s的初速度沿水平面向右進(jìn)入電場(chǎng),滑塊恰好不能從B點(diǎn)滑出電場(chǎng),已知滑塊與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)10.4,與BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)20.8,g10 m/s2.(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小(2)將滑塊初速度變?yōu)関0v0,則滑塊剛好能滑到D點(diǎn),求BC的長(zhǎng)度s.(3)若滑塊恰好能通過(guò)最高點(diǎn)G,則滑塊的初速度應(yīng)調(diào)為原初速度的多少倍?答案(1)10 N/C(2)1.0 m(3)v解析(1
15、)由動(dòng)能定理知qEL1mgLmv代入數(shù)值得E10 N/C.(2)因滑塊剛好能到達(dá)D點(diǎn),則由動(dòng)能定理知qEL1mgL2mgsmgRmv代入數(shù)值得s1.0 m.(3)設(shè)滑塊滑到C點(diǎn)時(shí)速度為v1,因滑塊恰好能通過(guò)G點(diǎn),則在G點(diǎn)有mgm從C到G由動(dòng)能定理知mg·2Rmvmv從A到C由動(dòng)能定理知qEL1mgL2mgsmvmv聯(lián)立并代入數(shù)值得v016m/sv0.解決機(jī)械能守恒綜合題目的一般方法(1)對(duì)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析,分析每一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(2)對(duì)物體進(jìn)行每一過(guò)程中的受力分析,確定有哪些力做功,有哪些力不做功,哪一過(guò)程中滿(mǎn)足機(jī)械能守恒定律的條件(3)分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),根據(jù)機(jī)械能守恒定
16、律及有關(guān)的力學(xué)規(guī)律列方程求解【例2】(2013·浙江高考)山谷中有三塊石頭和一根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)青藤,其示意圖如下圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點(diǎn),O為青藤的固定點(diǎn),h11.8 m,h24.0 m,x14.8 m,x28.0 m開(kāi)始時(shí),質(zhì)量分別為M10 kg和m2 kg的大、小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上,當(dāng)大猴發(fā)現(xiàn)小猴將受到傷害時(shí),迅速?gòu)淖筮吺^的A點(diǎn)水平跳至中間石頭大猴抱起小猴跑到C點(diǎn),抓住青藤下端,蕩到右邊石頭上的D點(diǎn),此時(shí)速度恰好為零運(yùn)動(dòng)過(guò)程中猴子均可看成質(zhì)點(diǎn),空氣阻力不計(jì),重力加速度g10 m/s2.求:(1)大猴從A點(diǎn)水平跳離時(shí)速度的最小值;(2)猴子抓住青藤蕩
17、起時(shí)的速度大??;(3)猴子蕩起時(shí),青藤對(duì)猴子的拉力大小【審題突破】1.命題立意:本題以?xún)芍缓镒拥倪\(yùn)動(dòng)為情景,考查了平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律能力立意上考查考生分析物理運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的各狀態(tài),找出彼此聯(lián)系,進(jìn)行計(jì)算得出結(jié)論的能力2解題關(guān)鍵:(1)題干中“速度恰好為零”,猴子到達(dá)D點(diǎn)的動(dòng)能為零(2)問(wèn)題中“速度的最小值”即大猴從A到C水平位移大小為x1.(3)“猴子蕩起時(shí)”即猴子做圓周運(yùn)動(dòng)3解題技巧:(1)處理平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),分解為水平和豎直兩個(gè)方向處理(2)猴子抓住青藤蕩起,滿(mǎn)足機(jī)械能守恒定律(3)猴子抓住青藤蕩起時(shí),拉力和重力的合力提供向心力答案(1)8 m/s(2)9 m/s(3)
18、216 N解析(1)設(shè)猴子從A點(diǎn)水平跳離時(shí)速度的最小值為vmin,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有h1gt2x1vmint聯(lián)立式得vmin8 m/s(2)猴子抓住青藤后從C到D的過(guò)程,由動(dòng)能定理,得:(Mm)gh20(Mm)vvCm/s9 m/s(3)設(shè)拉力為FT,青藤的長(zhǎng)度為L(zhǎng),在最低點(diǎn),由牛頓第二定律得FT(Mm)g(Mm)由幾何關(guān)系(Lh2)2xL2得:L10 m綜合式并代入數(shù)據(jù)解得:FT(Mm)g(Mm)216 N.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的“四種情景”(1)情景一:物體沿軌道運(yùn)動(dòng),軌道光滑,物體只受重力和軌道彈力,只有重力對(duì)物體做功時(shí)(2)情景二:物體在繩子或桿作用下運(yùn)動(dòng),繩子或桿對(duì)物體的彈力始終與速
19、度方向垂直時(shí)(3)情景三:物體只在重力作用下做自由落體、上拋、下拋、平拋等各種拋體運(yùn)動(dòng)時(shí)(4)情景四:多個(gè)物體組成的系統(tǒng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有摩擦生熱,沒(méi)有非彈性碰撞,沒(méi)有繩子瞬間繃緊等現(xiàn)象,只有動(dòng)能與重力勢(shì)能(或彈性勢(shì)能)相互轉(zhuǎn)化時(shí)【變式訓(xùn)練】2(2015·天津理綜)如圖所示,固定的豎直光滑長(zhǎng)桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán),圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接,彈簧的另一端連接在墻上,且處于原長(zhǎng)狀態(tài)現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開(kāi)始下滑,已知彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng),圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L(未超過(guò)彈性限度),則在圓環(huán)下滑到最大距離的過(guò)程中()A圓環(huán)的機(jī)械能守恒B彈簧彈性勢(shì)能變化了mgLC圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)
20、,所受合力為零D圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變答案B解析圓環(huán)在下滑過(guò)程中,圓環(huán)的重力和彈簧的彈力對(duì)圓環(huán)做功,圓環(huán)的機(jī)械能不守恒,圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,系統(tǒng)的機(jī)械能等于圓環(huán)的動(dòng)能和重力勢(shì)能以及彈簧的彈性勢(shì)能之和,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;對(duì)圓環(huán)進(jìn)行受力分析,可知圓環(huán)從靜止開(kāi)始先向下加速運(yùn)動(dòng)且加速度逐漸減小,當(dāng)彈簧對(duì)圓環(huán)的彈力沿桿方向的分力與圓環(huán)所受重力大小相等時(shí),加速度減為0,速度達(dá)到最大,而后加速度反向且逐漸增大,圓環(huán)開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)圓環(huán)下滑到最大距離時(shí),所受合力最大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由圖中幾何關(guān)系知圓環(huán)的下降高度為L(zhǎng),由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得mg×LEp,解得EPmgL,選項(xiàng)B正
21、確利用功能關(guān)系解題的基本思路(1)分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及每個(gè)過(guò)程的受力情況因?yàn)槊總€(gè)過(guò)程的受力情況可能不同,引起的能量變化也不同(2)分析清楚哪幾個(gè)力做功、各力的位移、引起了哪種能量的變化(3)根據(jù)功能關(guān)系列方程式求解或定性分析(4)功能關(guān)系式選用上首先考慮動(dòng)能定理,其次是機(jī)械能守恒定律,最后選擇能量守恒定律,特別地當(dāng)研究對(duì)象是系統(tǒng),且系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí),首先考慮機(jī)械能守恒定律【例3】(2014·廣東高考)如圖是安裝在列車(chē)車(chē)廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖圖中和為楔塊,和為墊板,楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦在車(chē)廂相互撞擊使彈簧壓縮的過(guò)程中()A緩沖器的機(jī)械能守恒B摩擦力做功消耗機(jī)械能C墊板的動(dòng)能全
22、部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能【審題突破】1.命題立意:本題綜合考查機(jī)械能守恒的條件、摩擦生熱、彈簧彈力做功等知識(shí)點(diǎn),與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系,綜合性強(qiáng)2解題關(guān)鍵:車(chē)廂相互撞擊使彈簧壓縮的過(guò)程中,摩擦力做功,機(jī)械能不守恒3解題技巧:(1)機(jī)械能守恒的條件:只有機(jī)械能內(nèi)部的相互轉(zhuǎn)化,沒(méi)有摩擦力做功(2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,特定的力做功與特定的能量轉(zhuǎn)化對(duì)應(yīng)答案B解析在車(chē)廂相互撞擊使彈簧壓縮的過(guò)程中,有摩擦力做功,消耗機(jī)械能,緩沖器的機(jī)械能不守恒,A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確;在彈簧壓縮的過(guò)程中,有部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了彈簧的彈性勢(shì)能,并沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在彈簧壓縮的過(guò)程中,是部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了彈簧的
23、彈性勢(shì)能,而不是彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,D項(xiàng)錯(cuò)誤利用功能關(guān)系解題的“三點(diǎn)注意”(1)功能:分清是什么力做功,并且分析該力做正功還是做負(fù)功,根據(jù)功、能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,可以判定能的轉(zhuǎn)化形式,確定能量之間的轉(zhuǎn)化情況(2)能功:根據(jù)能量之間的轉(zhuǎn)化情況,確定是什么力做功,可以計(jì)算變力做功的多少(3)功能關(guān)系的實(shí)質(zhì):功能關(guān)系反映了做功和能量轉(zhuǎn)化之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,功是能量轉(zhuǎn)化的量度和原因,能量轉(zhuǎn)化是做功過(guò)程的必然結(jié)果【變式訓(xùn)練】3(多選)(2015·遵義二模)如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板水平放置,在木板的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊,現(xiàn)緩慢地抬高A端,使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角
24、為時(shí)小物塊開(kāi)始滑動(dòng),此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板,小物塊滑到底端的速度為v,在整個(gè)過(guò)程中()A木板對(duì)小物塊做的功為mv2B支持力對(duì)小物塊做的功為零C小物塊的機(jī)械能的增量為mv2mgLsinD滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊做的功為mv2mgLsin答案AD解析在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小物塊受重力、木板施加的支持力和摩擦力,整個(gè)過(guò)程重力做功為零,由動(dòng)能定理W木mv20,A正確;在物塊被緩慢抬高過(guò)程中摩擦力不做功,由動(dòng)能定理得W木mgLsin00,則有W木mgLsin,故B錯(cuò)誤;由功能關(guān)系,機(jī)械能的增量為木板對(duì)小物塊做的功,大小為mv2,C錯(cuò)誤;滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊做的功WfW木W(wǎng)木mv2mgLsin,D正確突破審題·規(guī)范解
25、答如圖所示,x軸與水平傳送帶重合,坐標(biāo)原點(diǎn)O在傳送帶的左端,傳送帶長(zhǎng)L8 m,勻速運(yùn)動(dòng)的速度v05 m/s.一質(zhì)量m1 kg的小物塊,輕輕放在傳送帶上x(chóng)P2 m的P點(diǎn)小物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后沖上光滑斜面且剛好到達(dá)N點(diǎn)(小物塊到達(dá)N點(diǎn)后被收集,不再滑下)若小物塊經(jīng)過(guò)Q處無(wú)機(jī)械能損失,小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5,重力加速度g10 m/s2.求:(1)N點(diǎn)的縱坐標(biāo);(2)小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量;(3)若將小物塊輕輕放在傳送帶上的某些位置,最終均能沿光滑斜面越過(guò)縱坐標(biāo)yM0.5 m的M點(diǎn),求這些位置的橫坐標(biāo)范圍答案(1)1.25 m(2)12.5 J(3)0x<7 m解析(1)
26、小物塊在傳送帶上做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度ag5 m/s2.小物塊與傳送帶共速時(shí),所用時(shí)間t1 s運(yùn)動(dòng)的位移xat22.5 m<(LxP)6 m故小物塊與傳送帶共速后以v05 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)到Q,然后沖上光滑斜面到達(dá)N點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律得mvmgyN解得yN1.25 m(2)小物塊在傳送帶上相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的位移x相對(duì)v0tx2.5 m產(chǎn)生的熱量Qmgx相對(duì)12.5 J(3)設(shè)在坐標(biāo)為x1處輕輕將小物塊放在傳送帶上,最終剛好能到達(dá)M點(diǎn),由能量守恒得mg(Lx1)mgyM代入數(shù)據(jù)解得x17 m故小物塊在傳送帶上的位置橫坐標(biāo)范圍0x<7 m【易錯(cuò)分析】(1)常見(jiàn)的思維障礙:在求小物塊沖
27、上斜面的初速度時(shí),誤認(rèn)為小物塊一直加速至Q處,錯(cuò)誤求出v02m/s.在求摩擦生熱時(shí),誤認(rèn)為相對(duì)滑行的距離為L(zhǎng)xP6 m,這樣求忽視了相對(duì)靜止的一段距離(2)因解答不規(guī)范導(dǎo)致失分:將Qmgx相對(duì)寫(xiě)成Qmg(LxP),書(shū)寫(xiě)不規(guī)范而失分坐標(biāo)范圍寫(xiě)成x7 m或0x7,不夠準(zhǔn)確而失分1輕質(zhì)彈簧右端固定在墻上,左端與一質(zhì)量m0.5 kg的物塊相連,如圖甲所示,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),物塊靜止且與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.以物塊所在處為原點(diǎn),水平向右為正方向建立x軸現(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力F,F(xiàn)隨x軸坐標(biāo)變化的情況如圖乙所示物塊運(yùn)動(dòng)至x0.4 m處時(shí)速度為零則此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為(g10 m/s2)()A3.
28、1 JB3.5 JC1.8 J D2.0 J答案A解析物塊與水平面間的滑動(dòng)摩擦力為fmg1 NFx圖線與x軸包圍的面積表示功,可知物塊從靜止到運(yùn)動(dòng)至x0.4 m時(shí)F做功W3.5 J,物塊克服摩擦力做功Wffx0.4 J由功能關(guān)系可知,WWfEp,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep3.1 J,選項(xiàng)A正確2.如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊以一定初速度滑上傾角為的固定斜面,同時(shí)施加一沿斜面向上的恒力Fmgsin.已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)tan,取出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn),能正確描述滑塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q、滑塊的動(dòng)能Ek、機(jī)械能E隨時(shí)間t變化關(guān)系,滑塊的勢(shì)能Ep隨位移x變化關(guān)系的是()答案CD解析滑塊運(yùn)動(dòng)到最高
29、點(diǎn)的過(guò)程中,所受的合力等于沿斜面向下的摩擦力,滑塊沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Qfxmgsin(vtat2),圖A錯(cuò)誤,由動(dòng)能定理得mgsin(vtat2)Ekmv2,Ekmgsin(vtat2)mv2,圖B錯(cuò)誤滑塊的重力勢(shì)能EPmg xsin,圖C正確根據(jù)題述知,F(xiàn)mgsinmgcos,機(jī)械能E隨時(shí)間t不變,圖D正確3(2015·青島5月檢測(cè))光滑水平面上質(zhì)量為m1 kg的物體在水平拉力F的作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),如圖甲所示,若力F隨時(shí)間的變化情況如圖乙所示,則下列說(shuō)法正確的是()A拉力在前2 s內(nèi)和后4 s內(nèi)做的功之比為11B拉力在前2 s內(nèi)和后4 s內(nèi)做
30、的功之比為13C拉力在4 s末和6 s末做功的功率之比為23D拉力在前2 s內(nèi)和后4 s內(nèi)做功的功率之比為23答案BD解析由牛頓第二定律可得Fma,2 s時(shí)的速度v2a1t,則v2t8 m/s,6 s時(shí)的速度v6v2t16 m/s;由動(dòng)能定理可得前2s內(nèi)拉力做的功Wmv032 J,后4 s內(nèi)拉力的功Wmvmv96 J,則,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;4 s末拉力做功的功率PFv232 W,6 s末拉力做功的功率PFv62×16 W32 W,則,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)平均功率的定義P,則前2 s內(nèi)做功的功率P16 W,后4 s內(nèi)做功的功率24 W,即,選項(xiàng)D正確4(多選)如圖所示,將質(zhì)量為2m的
31、重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán),環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,光滑的輕小定滑輪與直桿的距離為d,桿上的A點(diǎn)與定滑輪等高,桿上的B點(diǎn)在A點(diǎn)下方距離A為d處現(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放,不計(jì)一切摩擦阻力,下列說(shuō)法正確的是()A環(huán)到達(dá)B處時(shí),重物上升的高度hB環(huán)到達(dá)B處時(shí),環(huán)與重物的速度大小之比為C環(huán)從A到B,環(huán)減少的機(jī)械能大于重物增加的機(jī)械能D環(huán)能下降的最大高度為d答案BD解析環(huán)到達(dá)B處時(shí),重物上升的高度等于繩拉伸過(guò)來(lái)的長(zhǎng)度,所以hdd,A錯(cuò)誤;環(huán)和重物在沿繩方向的速度相等,環(huán)到達(dá)B處時(shí),環(huán)與重物的速度大小之比為,B正確;環(huán)和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,環(huán)減少的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能
32、,C錯(cuò)誤;當(dāng)環(huán)下降的高度最大時(shí),兩者速度均為零,由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得,環(huán)減少的重力勢(shì)能等于重物最大的重力勢(shì)能,有mgh2mg(d),解得hd,D正確專(zhuān)題提升練習(xí)(五)一、選擇題(共9小題,每小題6分,共54分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第16小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,第79小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分)1有一質(zhì)量為m的木塊,從半徑為r的圓弧曲面上的a點(diǎn)滑向b點(diǎn),如圖所示如果由于摩擦使木塊的運(yùn)動(dòng)速率保持不變,則以下敘述正確的是()A木塊的加速度不變B木塊所受的合外力為零C木塊所受的力都不對(duì)其做功D木塊所受的合外力不為零,但合外力對(duì)木塊所做
33、的功為零答案D2質(zhì)量為10 kg的物體,在變力F作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),力隨坐標(biāo)x的變化情況如圖所示物體在x0處,速度為1 m/s,一切摩擦不計(jì),則物體運(yùn)動(dòng)到x16 m處時(shí),速度大小為()A2 m/sB3 m/sC4 m/s D. m/s答案B3質(zhì)量為2 kg的物塊放在粗糙水平面上,在水平拉力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),物塊動(dòng)能Ek與其發(fā)生位移x之間的關(guān)系如圖所示已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2,重力加速度g取10 m/s2,則下列說(shuō)法正確的是()Ax1 m時(shí)速度大小為2 m/sBx3 m時(shí)物塊的加速度大小為2.5 m/s2C在前4 m位移過(guò)程中拉力對(duì)物塊做的功為9 JD在前4 m位移過(guò)程中物
34、塊所經(jīng)歷的時(shí)間為2.8 s答案D解析對(duì)物塊由動(dòng)能定理得F合x(chóng)Ek,則F合,即圖線的斜率等于合外力在02 s內(nèi),F(xiàn)合2 N,設(shè)x1 m時(shí)速度大小為v,由動(dòng)能定理得F合x(chóng)×mv20,v m/s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由圖線知24 m內(nèi)加速度恒定,a m/s2 m/s2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在前4 m位移過(guò)程中由動(dòng)能定理得Wmgx9 J,W9 J0.2×2×10×4 J25 J,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在x2 m時(shí),mv4 J,v12 m/s,在x4 m時(shí),mv9 J,v23 m/s,在前2 m內(nèi),2 mt1,t12 s,在后2 m內(nèi),2 mt2,t20.8 s,故tt1t22.8 s,選
35、項(xiàng)D正確4在傾角為的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為m1、m2,彈簧勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)用一平行斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)擋板C時(shí),物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d,速度為v.則此時(shí)()A拉力做功的瞬時(shí)功率為FvsinB物塊B滿(mǎn)足m2gsinkdC物塊A的加速度為D彈簧彈性勢(shì)能的增加量為Fdm1v2答案C解析由于拉力F與速度v同向,所以拉力的瞬時(shí)功率為PFv,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;開(kāi)始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧彈力等于A的重力沿斜面向下的分力,m1gsinkx1;當(dāng)B剛離開(kāi)C時(shí),彈簧的彈力等于B的重力沿斜面向下的分力,故m2gsi
36、nkx2,但由于開(kāi)始彈簧是壓縮的,則dx1x2,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)B剛離開(kāi)C時(shí),對(duì)A,根據(jù)牛頓第二定律得:Fm1gsinkx2m1a1,又開(kāi)始時(shí),A平衡,則有m1gsinkx1,而dx1x2,得物塊A加速度為a1,故選項(xiàng)C正確;根據(jù)功能關(guān)系,彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于拉力的功減去系統(tǒng)動(dòng)能和重力勢(shì)能的增加量,即為Fdm1gdsinm1v2,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤5(2013·浙江理綜)如圖所示,水平木板上有質(zhì)量m1.0 kg的物塊,受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用,用力傳感器測(cè)出相應(yīng)時(shí)刻物塊所受摩擦力Ff的大小取重力加速度g10 m/s2,下列判斷正確的是()A5 s內(nèi)拉力對(duì)物塊做功為零B4 s末物
37、塊所受合力大小為4.0 NC物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4D6 s9 s內(nèi)物塊的加速度大小為2.0 m/s2答案D解析由圖象可知物塊在04 s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài),其所受合外力為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;4 s5 s內(nèi)做變加速直線運(yùn)動(dòng),因此5 s內(nèi)拉力對(duì)物塊做的功不為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物塊的滑動(dòng)摩擦力Ff3 N,則0.3,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在6 s9 s內(nèi)由牛頓第二定律得FFfma,a m/s22.0 m/s2,選項(xiàng)D正確6(2014·北京東城區(qū)期末)質(zhì)量為m的物體由靜止開(kāi)始下落,由于空氣阻力影響,物體下落的加速度為g,在物體下落高度為h的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A物體的動(dòng)能增加了mghB物體的機(jī)械
38、能減少了mghC物體克服阻力所做的功為mghD物體的重力勢(shì)能減少了mgh答案A解析由牛頓第二定律有mgfma,又ag,得fmg,利用動(dòng)能定理有WFhmghEk,選項(xiàng)A正確;判斷機(jī)械能的變化要看除重力外其他力的做功情況,fhmghE,說(shuō)明阻力做負(fù)功,機(jī)械能減少mgh,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物體克服阻力做的功應(yīng)為mgh,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;高度下降了h,則重力勢(shì)能減少了mgh,選項(xiàng)D錯(cuò)誤7(2015·濰坊聯(lián)考)如圖甲所示,傾角為的光滑斜面體固定在水平面上,勁度系數(shù)為k的輕彈簧,一端固定在斜面底端,另一端與質(zhì)量為m的小滑塊接觸但不拴接現(xiàn)用沿斜面向下的力F推滑塊至離地高度h0處,彈簧與斜面平行,撤去力F,滑塊
39、沿斜面向上運(yùn)動(dòng),其動(dòng)能Ek和離地高度h的變化關(guān)系如圖乙所示,圖中h2對(duì)應(yīng)圖線的最高點(diǎn),h3到h4范圍內(nèi)圖線為直線,其余部分為曲線,重力加速度為g,則()Ah1高度處,彈簧形變量為Bh2高度處,彈簧形變量為Ch3高度處,彈簧的彈性勢(shì)能為mg(h3h0)Dh1高度處,彈簧的彈性勢(shì)能為mg(h3h1)答案BD解析開(kāi)始時(shí),滑塊所受合力沿斜面向上,合力做功最多時(shí),滑塊的動(dòng)能最大,即在h2時(shí),滑塊所受合外力為零,由共點(diǎn)力平衡條件可知,mgsinkxx,B項(xiàng)正確,A項(xiàng)錯(cuò);滑塊到達(dá)h3后,加速度不變,此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由h0到h3過(guò)程中,Ep0mgh0mgh3Ek1,解得Ep0
40、mg(h3h0)Ek1,C項(xiàng)錯(cuò);同理,由h1到h3過(guò)程中,Ep1mgh1Ek1mgh3Ek1,解得Ep1mg(h3h1),D項(xiàng)正確8(2015·課標(biāo))(多選)如圖,滑塊a、b的質(zhì)量均為m,a套在固定豎直桿上,與光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通過(guò)鉸鏈用剛性輕桿連接,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),不計(jì)摩擦,a、b可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度大小為g.則()Aa落地前,輕桿對(duì)b一直做正功Ba落地時(shí)速度大小為Ca下落過(guò)程中,其加速度大小始終不大于gDa落地前,當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí),b對(duì)地面的壓力大小為mg答案BD解析因?yàn)闂U對(duì)滑塊b的限制,a落地時(shí)b的速度為零,所以b的運(yùn)動(dòng)為先加速后減速,桿對(duì)b的作用力對(duì)
41、b做的功即為b所受合外力做的總功,由動(dòng)能定理可知,桿對(duì)b先做正功后做負(fù)功,故A錯(cuò)對(duì)a、b組成的系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律有:mghmv,va,故B正確桿對(duì)a的作用效果為先推后拉,桿對(duì)a的作用力為拉力時(shí),a下落過(guò)程中的加速度大小會(huì)大于g,即C錯(cuò)由功能關(guān)系可知,當(dāng)桿對(duì)a的推力減為零的時(shí)刻,即為a的機(jī)械能最小的時(shí)刻,此時(shí)桿對(duì)a和b的作用力均為零,故b對(duì)地面的壓力大小為mg,D正確9(2015·江蘇單科)(多選)如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長(zhǎng)圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑,經(jīng)過(guò)B處的速度最大,到達(dá)C處的速度為零,ACh.圓環(huán)在C處獲
42、得一豎直向上的速度v,恰好能回到A.彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g.則圓環(huán)()A下滑過(guò)程中,加速度一直減小B下滑過(guò)程中,克服摩擦力做的功為mv2C在C處,彈簧的彈性勢(shì)能為mv2mghD上滑經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度答案BD解析圓環(huán)在B處速度最大,加速度為0,BC段加速度在增大,因此,下滑過(guò)程中,加速度先減小后增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤下滑過(guò)程中,設(shè)克服摩擦力做的功為Wf,由動(dòng)能定理mghWfW彈00上滑過(guò)程中mghWfW彈0mv2聯(lián)立得Wfmv2,選項(xiàng)B正確W彈mghmv2,在C處,彈簧的彈性勢(shì)能等于圓環(huán)從AC過(guò)程克服彈簧彈力做的功,選項(xiàng)C錯(cuò)誤設(shè)從B到C克服彈簧彈力做功為W彈,克服摩擦力做功
43、為Wf故有下滑過(guò)程從BCW彈mghBCWf0mv上滑過(guò)程從CBW彈mghBCWfmvmv2聯(lián)立可得mv2Wfmv2mv因WfWfmv2故2Wfmv2則有mvmvvBvB,選項(xiàng)D正確二、計(jì)算題(共3小題,共56分解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟,只寫(xiě)出最后答案不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)10(16分)如圖所示,質(zhì)量mB3.5 kg的物體B通過(guò)一輕彈簧固定在地面上,彈簧的勁度系數(shù)k100 N/m,輕繩一端與物體B連接,繞過(guò)無(wú)摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1、O2后,另一端與套在光滑直桿頂端質(zhì)量mA1.6 kg的小球A連接已知直桿固定,桿長(zhǎng)L為0.8 m,與水平面
44、的夾角37°,初始時(shí)使小球A靜止不動(dòng),與A端相連的繩子保持水平,此時(shí)繩子中的張力F為45 N已知AO10.5 m,重力加速度g取10 m/s2,sin37°0.6,cos37°0.8,繩子不可伸長(zhǎng)現(xiàn)將小球A從靜止釋放,求:(1)在釋放小球A前彈簧的形變量;(2)若直線CO1與桿垂直,求小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中繩子拉力對(duì)小球A所做的功答案(1)0.1 m(2)7 J評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):共16分,式2分,每式1分,每式3分解析(1)釋放小球A前,物體B處于平衡狀態(tài),kxFmBg得x0.1 m故彈簧被拉長(zhǎng)了0.1 m.(2)小球從桿頂端運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程,由動(dòng)能定理WTmAgh
45、mAv0其中hCO1cos37°而CO1AO1sin37°0.3 m物體B下降的高度hAO1CO10.2 m由此可知,此時(shí)彈簧被壓縮了0.1 m,則彈簧的彈性勢(shì)能在初、末狀態(tài)相同再以A、B和彈簧為系統(tǒng),由機(jī)械能守恒:mAghmBghmAvmBv對(duì)小球進(jìn)行速度分解可知,小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)物體B的速度vB0可得WTmBgh7 J11(18分)如圖,將一個(gè)小鐵塊(可看成質(zhì)點(diǎn))以一定的初速度沿傾角可在090°之間任意調(diào)整的木板向上滑動(dòng),設(shè)它沿木板向上能達(dá)到的最大位移為x.若木板傾角不同時(shí)對(duì)應(yīng)的最大位移x與木板傾角的關(guān)系如圖所示g取10 m/s2.求(結(jié)果如果是根號(hào),可以保留
46、):(1)小鐵塊初速度的大小v0以及小鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別是多少?(2)當(dāng)60°時(shí),小鐵塊達(dá)到最高點(diǎn)后,又回到出發(fā)點(diǎn),其速度將變?yōu)槎啻??答?1)5 m/s(2)m/s評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):共18分,式每式2分解析(1)由圖象可知,當(dāng)90°時(shí),x1.25 m由v2gx得v05 m/s當(dāng)30°時(shí),有agsin30°gcos30°v2ax得.(2)當(dāng)60°時(shí),agsin60°gcos60°m/s2沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的位移xm設(shè)回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度為v,由功能關(guān)系2mgxcos60°mvmv2解得vm/s.12(22分)
47、(2015·浙江理綜)如圖所示,用一塊長(zhǎng)L11.0 m的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面,桌子高H0.8 m,長(zhǎng)L21.5 m斜面與水平桌面的傾角可在060°間調(diào)節(jié)后固定將質(zhì)量m0.2 kg的小物塊從斜面頂端靜止釋放,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)10.05,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2,忽略物塊在斜面與桌面交接處的能量損失(重力加速度取g10 m/s2;最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(1)求角增大到多少時(shí),物塊能從斜面開(kāi)始下滑;(用正切值表示)(2)當(dāng)角增大到37°時(shí),物塊恰能停在桌面邊緣,求物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2;(已知sin37°0.6,cos37°
48、0.8)(3)繼續(xù)增大角,發(fā)現(xiàn)53°時(shí)物塊落地點(diǎn)與墻面的距離最大,求此最大距離xm.答案(1)tan0.05(2)0.8(3)1.9 m解析(1)為使小物塊下滑mgsin1mgcos(3分)滿(mǎn)足的條件tan0.05(1分)(2)克服摩擦力做功Wf1mgL1cos2mg(L2L1cos)(3分)由動(dòng)能定理得mgL1sinWf0(3分)代入數(shù)據(jù)得20.8(1分)(3)由動(dòng)能定理得mgL1sinWfmv2(3分)代入數(shù)據(jù)得v1 m/s(1分)Hgt2(2分)t0.4 s(1分)x1vt(1分)x10.4 m(2分)xmx1L21.9 m(1分)對(duì)爸爸的印象,從記事的時(shí)候,就有了,他留給我的
49、印象就是沉默少言的,但是臉上卻始終有微笑,不管家里遇到了什么樣的困難,只要有爸爸在,一切都能夠雨過(guò)天晴的,小時(shí)候,家里很窮,可是作為孩子的我們(我和哥哥),卻很幸福。爸爸從來(lái)不會(huì)因?yàn)槿卞X(qián),而讓我們感覺(jué)得些許的拮據(jù)和緊張,哪怕的低三下氣的問(wèn)人借錢(qián),爸爸都會(huì)按時(shí)給我們交了學(xué)費(fèi),從來(lái)都不會(huì)給我們兄妹倆拖欠學(xué)費(fèi)。爸爸閑下來(lái)的時(shí)候,就會(huì)給我和哥哥講他們生活的那個(gè)年代,很苦很累,還經(jīng)歷過(guò)自然災(zāi)害,窮的時(shí)候,連飯都吃不飽。在我的印象里,最深的一件事情就是過(guò)年的時(shí)候,不管這一年錢(qián)賺的多還是少,爸爸總會(huì)讓媽媽帶著我和哥哥去買(mǎi)新衣服,當(dāng)然了,媽媽也必須買(mǎi)新的,唯有爸爸,他是家里面唯一一個(gè)可以穿舊衣服過(guò)新年的人,這
50、就是我關(guān)于爸爸的兒時(shí)的印象,他愛(ài)家人,從來(lái)不肯委屈自己的妻子和孩子。成長(zhǎng)歲月里的爸爸在我們漸漸成長(zhǎng)的的歲月里,作為孩子,我們都有了自己的認(rèn)知和想法,青春期的叛逆,我們也給爸爸惹了不少禍,但是,不管我們闖的禍有多大,最后都是爸爸出面,來(lái)擺平解決一切。在這個(gè)漸漸懂事的過(guò)程中,爸爸扮演著一位良師的角色,事情過(guò)后,爸爸也會(huì)趁機(jī)好好的教育我們,讓我們懂得,我們做的是對(duì)的,值得鼓勵(lì)的,還是不對(duì)的,今后需要去改正的。爸爸在社會(huì)上經(jīng)歷的多了,懂得的道理也比我們多很多。我們是在跌跌撞撞的認(rèn)知中去探索這個(gè)社會(huì),而爸爸就是這條探索道路的指明燈!在我們長(zhǎng)大的青春光陰里,我們?cè)诎职稚砩峡吹搅素?zé)任、懂得了承擔(dān)的重要性!爸
51、爸,在我們的生活中,必不可少,他讓我們(大哥和我)擁有了正確的人生觀和價(jià)值觀,他教會(huì)了我們?nèi)绾慰创@個(gè)世界,如何去更好的創(chuàng)造自己想要的生活!漸漸上了年紀(jì)的爸爸:我只想用“漸漸上了年紀(jì)”來(lái)形容現(xiàn)在的爸爸,不想要用已經(jīng)“老去”來(lái)形容爸爸。沒(méi)錯(cuò),歲月是真的很無(wú)情的,不知不覺(jué)間,爸爸的眼角多了些許的皺紋,額頭的皺紋也不自覺(jué)的來(lái)向他報(bào)到了,爸爸再偉大,也終究抵不過(guò)歲月的蹉跎。兩角鬢白的爸爸,讓我們看著多了很多的心疼,一向雷厲風(fēng)行、無(wú)所不能的爸爸,漸漸地,變得老了,特別是當(dāng)我們都成家以后,爸爸也算是把他一生最重要的任務(wù)也都完成了,上了年紀(jì)的爸爸,更多的心思,留在了媽媽的身上,一路走來(lái),是媽媽的陪伴和默默的
52、奉獻(xiàn),才讓爸爸能夠在外工作的時(shí)候,毫無(wú)雜念!媽媽?zhuān)褪前职肿顬閳?jiān)強(qiáng)的后盾,而我們,是爸爸努力奮斗的最大動(dòng)力,如今,爸爸漸漸地老了,作為兒女,我們無(wú)法讓時(shí)光倒流,能做的就是多陪伴他們,讓他們的晚年生活能夠幸福!爸爸的一生,都在付出,為了家和家人而付出,如今的我們,都已經(jīng)成家,更加體會(huì)到了為人父母的心酸苦楚,我們能做的就是?;丶铱纯?!讓父母不感到孤獨(dú)!我們都是母親身上掉下來(lái)的一塊肉,我們跟母親之間的關(guān)系,血濃于水,彼此間的那種愛(ài),是神圣而又不可侵犯的,是媽媽給了我們生命,也是媽媽無(wú)怨無(wú)悔的把我們撫養(yǎng)成人,在我們成長(zhǎng)的過(guò)程中,不管是好還是不好,媽媽都一味的去包容,去引領(lǐng)著我們我和媽媽的溫情小生活,母愛(ài),總是那么的偉大!都說(shuō)慈母多敗兒,其實(shí)啊,母親在我們的生活著,扮演著不可或缺的角色,沒(méi)有母親的無(wú)私奉獻(xiàn),又怎會(huì)有我們的今天呢?更多的時(shí)候,是我們忽略了母親的重要性,甚至是把母親對(duì)我們的關(guān)心和愛(ài)護(hù)變成了理所當(dāng)然!其實(shí)啊,也是因?yàn)槲覀儚某錾臅r(shí)候,就擁有了母親的愛(ài),也就變得不那么的珍惜了!我覺(jué)得,我們生活在這個(gè)世上,更要好好地對(duì)待我們的母親,在我的記憶深處,母親總是很慈祥的,她也有屬于她自己的小憂(yōu)愁,
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