(機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律、動(dòng)能定理的區(qū)別)

1、機(jī)械能守恒定律、能量守恒走律、動(dòng)能走理的綜合應(yīng)用1、機(jī)械能守恒定律：概念：揚(yáng)體亦只有重力和彈力做功的情況下，物體的動(dòng)能與勢(shì)能的總和不變。運(yùn)用條件：只有重力和彈力做功2、能量守恒定律：(I)概念：能量總和不炙注意事項(xiàng)：a、這里的各種形式的能包括動(dòng)能、勢(shì)能(重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能人 內(nèi) 能(摩擦力產(chǎn)生、電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生丿；b、根據(jù)熱力學(xué)第二定律，功可以全部轉(zhuǎn)化成熱, 熱不可全部轉(zhuǎn)化成功，熱一般加淮.末了時(shí)刻一側(cè)。3、動(dòng)能定理：(I)概念：外力做的功等于物體的末動(dòng)能減掉物體的初動(dòng)能a、功有“正”、“負(fù)”之分，一定要注意力與住移的關(guān)糸，同向?yàn)椤罢保聪驗(yàn)椤柏?fù)” 例：如下圖所示，光滑的半徑R=10

2、c m半圓形導(dǎo)軌BC與AB相切于點(diǎn)E,現(xiàn)有一質(zhì)量為 m=2kg的揚(yáng)體從A點(diǎn)出發(fā)，其恰好能夠通過(guò)C點(diǎn)，若AB=50cm,其動(dòng)摩擦因數(shù)為卩=0.4,(g=10N/kgJ 求：楊體的最小初速度vo.柱E盤(pán)，軌道對(duì)賜體的支持力的大??；楊體通過(guò)C點(diǎn)后，掠盤(pán)D與B的距離。能量基礎(chǔ)題一人用力踢質(zhì)量為1畑的皮球，使球由靜止以10 rn!s的速度飛出，假定人踢球瞬間對(duì)球的平均 作用力是200W,球在水平方向運(yùn)動(dòng)了 207停止，那么人對(duì)球所做的功為500JB. 50JC. 4 000 JD.無(wú)法確定一個(gè)質(zhì)量為0.3畑的彈性小球，在光滑水平面上以6於的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相 反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的速度大小與

3、碰撞前相同，則碰撞前后小球速度變化量的大小和碰撞過(guò)程中 墻對(duì)小球做功的大小W為Jv=0B. Jv = 12 m/sC. W=0D. W=10.8 J一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)緩 慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖5-2-9所示，則力F所做的功為mgLoos 0FLj/z? 6mgL(l cos 6)FL(1 cos 0)圖 5-2-9 圖 5-2-10如圖5-2-10所示，質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度V。沿水平 方向射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng).己知當(dāng)子彈相對(duì)木塊靜止時(shí)，木塊前 進(jìn)距離L,子彈進(jìn)入木塊的深度為

4、s,若木塊對(duì)子彈的阻力F視為恒定，則下列關(guān)系式中正確的是FL=|mv2 Fs = 2my22mvF(L+s)=Mv2一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，在8時(shí)刻撤去力F,其vt圖象如圖5-2-11所示.已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為p,則下列關(guān)于力F的大小和 力F做的功W的大小關(guān)系式，正確的是F = gmg B F=2pmg3W = pmgvoto D W=pngvoto圖 5-2-11 圖 5-2-12如圖5-2-12所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度為10加/s的物體從D點(diǎn)出發(fā)沿路面DBA恰好可以達(dá)到頂點(diǎn)A,如果斜面改為AC,再讓該物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DCA恰好也能達(dá)到A點(diǎn)

5、，則物體第二次運(yùn)動(dòng)具有的初速度（已知物體與路面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同）可能大于12m/s可能等于一定等于10 m/s可能等于10/77/5,具體數(shù)值與斜面的傾角有關(guān)（2009-全國(guó)卷）以初速度V。豎直向上拋岀一質(zhì)量為m的小物塊.假定物塊所受的空氣阻力Ff大小不變.己知重力加速度為g,則物塊上升的最大高度和返回到原拋出點(diǎn)的速率分別為vo2g(l +西和Vomg丿B.2g(l+iS)和vomg mg+FfC.vo2g(l+!5)和Vo/mgFf 、/mg+FfD.vo2g(l +週和Vomg丿mg mg+Ff2009年在韓國(guó)江陵舉辦的世界女子冰壺錦標(biāo)賽上，中國(guó)隊(duì)在決賽中戰(zhàn)勝冬奧會(huì)冠軍瑞典隊(duì)，第一

6、次獲得冰壺世界冠軍.運(yùn)動(dòng)員以一定的初速度將冰壺沿水平面拋出，由于摩擦阻力的作用，其動(dòng)能隨位移變化圖線如圖5-2-13所示，已知冰壺質(zhì)量為19畑，g取10/77/52,則以下說(shuō)法正確的是A.卩=005 B. (1=0.01C滑行時(shí)間t=5$ D.滑行時(shí)間t= 10 s圖 5-2-13 圖 5-2-14如圖5-2-14所示，固定斜面傾角為整個(gè)斜面長(zhǎng)分為AB、EC兩段，AB=2BC.小物塊P（可 視為質(zhì)點(diǎn)）與AB、BC兩段斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為小、卩2已知P由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)釋放，恰好 能滑動(dòng)到C點(diǎn)而停下，那么8、山、卩2間應(yīng)滿足的關(guān)系是B.tan e=2pi 血tan 0=2g2 Hi（2011全

7、國(guó)理綜）.電磁軌道炮工作原理如圖所示。待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與 軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入，通過(guò)導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈 體處垂直于軌道面得磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受 到安培力的作用而高速射出?，F(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍，理論上可采用的方法是（）只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍只將電流I增加至原來(lái)的2倍只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半，軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，其它量不變二、計(jì)算題（本大題共3小題，共37分.要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單 位）（10分）

8、如圖5-2-15所示，某人乘雪橇從雪坡經(jīng)A點(diǎn)滑至B點(diǎn)，接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停 匕人與雪橇的總質(zhì)量為70畑.表中記錄了沿坡滑下過(guò)程中的有關(guān)數(shù)據(jù).請(qǐng)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)解決 下列問(wèn)題：B圖 5-2-15位置ABC速度（加2.012.00時(shí)刻0410（1）人與雪橇從A到B的過(guò)程中，克服阻力做的功為多少？（2）設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小.（g= 10/?/?）（12分）如圖5-2-16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，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

9、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(zhǎng).求：圖 5-2-16（1）小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)小 （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?（2010-山東理練）（15分）如圖5-2-17所示，四分之一圓軌道OA與水平軌道AB相切，它們與 另一水平軌道CD在同一豎直面內(nèi)，圓軌道OA的半徑R=O.457,水平軌道AB長(zhǎng)si = 3/w, OA與 AB均光滑.一滑塊從O點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，靜止在CD上的小車(chē)在F=1.6N的水 平恒力作用下啟動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后撤去力F.當(dāng)小車(chē)在CD運(yùn)動(dòng)了 S2 = 3.287時(shí)速度v=2.

10、4加/s, 此時(shí)滑塊恰好落入小車(chē)中.已知小車(chē)質(zhì)量M=0.2Rg,與CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)p = 0.4.（取g=10$2） 求：圖 5-2-17恒力F的作用時(shí)間t.（2）AB與CD的高度差h.14. （2011 北京）.（16分）如圖所示，長(zhǎng)度為1的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為加的小球（小球的大小可以忽略）。（1）在水平拉力F的作用下，輕繩與豎直方向的夾角為Q,小球保持靜止。畫(huà)出此時(shí)小球的受力圖,并求力尸的大??；（2）由圖示位置無(wú)初速釋放小球，求當(dāng)小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小及輕繩對(duì)小球的拉力。不計(jì)空氣阻力。答案：.（1）受力圖見(jiàn)右根據(jù)平衡條件，的拉力大小F=mgtan a（2）運(yùn)動(dòng)中只有重力

11、做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒mgl（l 一 cos a） = mv2則通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度大小v = ypgl(l-cosa)根據(jù)牛頓第二定律廠一7g =yTr = mg + m 一 =加g(3 2 cos a),方向豎直向上解析（1）人與雪橇從A到B的過(guò)程中, 由動(dòng)能定理得：1 9 1 7 mghWf= mvp尹皿,解得 Wf=9 100 J.（2）人與雪橇在BC段做減速運(yùn)動(dòng)的加速度vcvb 012.0 t= 10-4m/s2 = 2 m/s1.根據(jù)牛頓第二定律Ff=ma = 70 X （2） N= 140 N.所以阻力大小為140M答案（1）9 100 丿（2）140 N解析（1）小物塊最終停

12、在AB的中點(diǎn)，在這個(gè)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：pmg（L + 0.5L） =E,2E解得尸礙（2）若小物塊剛好到達(dá)D處，由動(dòng)能定理得：pmgLmgR = E,E解得CD圓弧半徑至少為R=.2EE答案豳巫解析（1）設(shè)小車(chē)在軌道CD上加速的距離為s,由動(dòng)能定理得FspMgS2 =*M2 設(shè)小車(chē)在軌道CD上做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為a,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得Fj.iMg=Mas=|at2聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得t=l s.設(shè)小車(chē)在軌道CD上做加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v ,撇去力F后小車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為a, 減速時(shí)間為t,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得vz =at |.iMg=Ma，v=v; +a tz 設(shè)滑塊的質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的

13、速度為va,由動(dòng)能定理得mgR=*mvl 設(shè)滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為口，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得si=vAti 設(shè)滑塊做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為口 ,則i =+ ti由平拋規(guī)律得h=|gtit2聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得h=0.8 m.答案(1)1 5 (2)0.8 7作業(yè)(2010-福建福州質(zhì)檢)近年來(lái)我國(guó)的高鐵發(fā)展迅速，而提速要解決許多具體的技術(shù)問(wèn)題，其中提高 機(jī)車(chē)牽引功率是一個(gè)重要問(wèn)題.己知?jiǎng)蛩傩旭倳r(shí)，列車(chē)所受阻力Ff與速度v的一次方成正比，即Ff =kv.當(dāng)福州至上海的和諧號(hào)動(dòng)車(chē)分別以240 km/h和120加7的速度在水平軌道上勻速行駛時(shí)， 機(jī)車(chē)的牽引功率之比為1 ： 1B. 2 ： 1C. 4 ： 1D

14、.無(wú)法確定(2010-r州二測(cè))如圖5-1-12所示，質(zhì)量為m的木塊放在傾角為a的斜面上，與斜面一起水平向左勻速運(yùn)動(dòng)，木塊對(duì)斜面的壓力大小為mgco$ aB.所受的支持力對(duì)木塊不做功C.所受的摩擦力對(duì)木塊做負(fù)功D.所受的摩擦力方向可能沿斜面向下2009年9月20日，因傷離開(kāi)賽場(chǎng)398天的跨欄名將劉翔終于在上海黃金大獎(jiǎng)賽上復(fù)出，并以13秒15的優(yōu)異成績(jī)奪得亞軍劉翔在比賽中，主要有起跑加速、途中勻速跨欄和加速?zèng)_刺三個(gè)階段, 他的腳與地面間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是4加速階段地面對(duì)人的摩擦力做正功勻速階段地面對(duì)人的摩擦力做負(fù)功C-由于人的腳與地面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，所以不論加速還是勻速，地面對(duì)

15、人的摩擦力始終不對(duì)人做功D.無(wú)論加速還是勻速階段，地面對(duì)人的摩擦力始終做負(fù)功一汽車(chē)在平直路面上勻速行駛，原來(lái)速度為vo,從t=0時(shí)刻開(kāi)始，將汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率調(diào) 整變大為某個(gè)值并保持不變，設(shè)汽車(chē)行駛過(guò)程所受阻力恒定不變，則汽車(chē)從1=0時(shí)刻開(kāi)始的vt圖象是如圖5 1 14所示，分別用力Fi、F?、F3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端，此時(shí)三個(gè)力的功率分別為Pi、P2、P3,則P1 = P2 = P3P1P2 = P3P3P2PiPiP2P3（2011-r東省佛山一中月考）如圖5-1-15所示，粗糙的斜面與光滑的水平面相連接，滑塊沿水 平面以速度V0運(yùn)動(dòng)

16、，設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)刻為t=0,距B點(diǎn)的水平距離為x,水平速度為*.由 于VO不同，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)圖象有如下兒種可能，其中表示摩擦力做功最大的是（如圖5 1 16所示）如圖5-1-17所示，滑雪者由靜止開(kāi)始沿斜坡從A點(diǎn)自由滑下，然后在水平面上前進(jìn)至B點(diǎn)停下.己知斜坡、水平面與滑雪板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)皆為2滑雪者（包括滑雪板）的質(zhì)量為im A、B 兩點(diǎn)間水平距離為L(zhǎng).在滑雪者經(jīng)過(guò)AB段運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，摩擦力所做的功4. 大于pmgLC.等于 pnigLB小于pmgLD.以上-種情況都有可能一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時(shí)其速度為&從此刻開(kāi)始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一 水平作用力F,力F和滑

17、塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖5-1-18中的d和b所示.設(shè)在第 1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為W】、W2、W3,則以下關(guān)系式正確的是F/NWi=W2=W3W1W3W2WiW2W3Wi=W2W3（2011-合肥質(zhì)檢）靜止在粗糙水平面上的物塊，受方向相同但大小先后為Fi、F2、F3的水平拉力作 用，先做勻加速運(yùn)動(dòng)、再做勻速運(yùn)動(dòng)、最后做勻減速運(yùn)動(dòng)到停下（F、F2、F3分別對(duì)應(yīng)上述三個(gè)過(guò)程）.己 知這三個(gè)力的作用時(shí)間相等，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，則下列說(shuō)法中正確的有這三個(gè)力中，F(xiàn)i做功最多這三個(gè)力中，F(xiàn)2做功最多加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中合力做的功大于減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服合力做的

18、功在全過(guò)程中，這三個(gè)力做的總功為零10（2010-山東濰坊上學(xué)期抽樣）質(zhì)量為m的汽車(chē)在平直路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程的速度圖象如圖5-1-19所示，從匕時(shí)刻起汽車(chē)的功率保持不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)所受阻力恒為Ff,則A. 0口時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)的牽引力等于m#BUt2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)的功率等于（m晉+Ff）vi（mv 、汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度V2= +1 viV fti 丿Vi + V。匕匕時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)的平均速度小于（2011上海）.如圖，一長(zhǎng)為厶的輕桿一端固定在光滑狡鏈上，另一端固定一質(zhì)量為加的小球。一水 平向右的拉力作用于桿的中點(diǎn)，使桿以角速度Q勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)桿與水平方向成60時(shí)，拉力的功率為(A) mgLco(C)丄加g厶0(D) ingLco2 6二、計(jì)算題（本大題共2小題，共30分.要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單 位）（12分）如圖5-1-20所示，水平傳送帶以v = 2 m/s的速度運(yùn)行，兩端的距離為1=10.把一質(zhì)量為m=1 kg的物體輕輕放到傳送帶上，物體在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng)，如果物 體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)11=0.1,求把這個(gè)物體從傳送帶左端傳送到右端的過(guò)程中，摩擦力對(duì) 其做了多少功？（g取10 m/s口（18分）一輛汽車(chē)質(zhì)量為1 x103,最大功率為20*,在水平路面由靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，最 大速度為V2,運(yùn)動(dòng)中汽車(chē)