章末小結(jié)與質(zhì)量評價(jià)8

一、知識體系建構(gòu)——理清物理觀念二、綜合考法融會(huì)——強(qiáng)化科學(xué)思維[典例1]

(2023·遼寧高考)如圖(a)，從高處M點(diǎn)到地面N點(diǎn)有Ⅰ、Ⅱ兩條光滑軌道。兩相同小物塊甲、乙同時(shí)從M點(diǎn)由靜止釋放，沿不同軌道滑到N點(diǎn)，其速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知，兩物塊在離開M點(diǎn)后、到達(dá)N點(diǎn)前的下滑過程中

(

)功與功率的計(jì)算A．甲沿Ⅰ下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的大B．甲沿Ⅱ下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小C．乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不變D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大[解析]

由題圖(b)可知，在下滑過程中，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則甲沿Ⅱ下滑，乙做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，乙沿Ⅰ下滑，任意時(shí)刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小，A錯(cuò)誤，B正確；乙沿Ⅰ下滑，開始時(shí)乙的速度為0，到N點(diǎn)時(shí)乙的豎直方向速度為零，根據(jù)瞬時(shí)功率公式P＝mgvy可知，乙的重力功率先增大后減小，C、D錯(cuò)誤。[答案]

B[融會(huì)貫通]1．常見力做功的特點(diǎn)做功的力做功特點(diǎn)重力做功大小與路徑無關(guān)，與物體的重力和初、末位置的高度差有關(guān)，WG＝mgΔh靜摩擦力做功大小可以做正功、做負(fù)功、不做功滑動(dòng)摩擦力可以做正功、做負(fù)功、不做功一對靜摩擦力總功為零一對滑動(dòng)摩擦力總功為負(fù)功，W總＝－Ffx相對機(jī)車牽引力P不變時(shí)，W＝Pt；F不變時(shí)，W＝Fl答案：C

[典例2]如圖所示，水平輕質(zhì)彈簧一端固定在墻壁上的O點(diǎn)，另一端自由伸長到A點(diǎn)，OA

之間的水平面光滑。固定曲面在B處與水平面平滑連接。AB之間的距離s＝1m。質(zhì)量m＝0.2kg的物塊開始時(shí)靜置于水平面上的B點(diǎn)，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4?，F(xiàn)給物塊一個(gè)水平向左的初速度v0＝5m/s，g取10m/s2。(1)求彈簧被壓縮到最短時(shí)所具有的彈性勢能Ep；(2)求物塊返回B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(3)若物塊能沖上曲面的最大高度h＝0.2m，求物塊沿曲面上滑過程所產(chǎn)生的熱量。功能關(guān)系的應(yīng)用[答案]

(1)1.7J

(2)3m/s

(3)0.5J[融會(huì)貫通]幾種常見的功能關(guān)系理解功能關(guān)系表達(dá)式物理意義正功、負(fù)功含義重力做功與重力勢能WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp重力做功是重力勢能變化的原因WG＞0重力勢能減少WG＜0重力勢能增加WG＝0重力勢能不變彈簧彈力做功與彈性勢能W彈＝Ep1－Ep2＝－ΔEp彈力做功是彈性勢能變化的原因W彈＞0彈性勢能減少W彈＜0彈性勢能增加W彈＝0彈性勢能不變合力做功與動(dòng)能W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk合外力做功是物體動(dòng)能變化的原因W合＞0動(dòng)能增加W合＜0動(dòng)能減少W合＝0動(dòng)能不變除重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力外其他力做功與機(jī)械能W非G＝ΔE機(jī)除重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力外其他力做功是機(jī)械能變化的原因W非G＞0機(jī)械能增加W非G＜0機(jī)械能減少W非G＝0機(jī)械能守恒續(xù)表答案：CD

[典例3]如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M的長木塊以一定的初速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，將質(zhì)量為m的小鐵塊無初速度地輕放到木塊右端，小鐵塊與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)小鐵塊在木塊上相對木塊滑動(dòng)L時(shí)與木塊保持相對靜止，該過程中長木塊對地的位移為l，求這個(gè)過程中：(1)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量；(2)小鐵塊增加的動(dòng)能；(3)木塊減少的動(dòng)能；(4)系統(tǒng)機(jī)械能的減少量。摩擦力做功的特點(diǎn)及計(jì)算[答案]

(1)μmgL

(2)μmg(l－L)

(3)μmgl

(4)μmgL[融會(huì)貫通]1．兩種摩擦力做功的比較

靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力做功特點(diǎn)(1)靜摩擦力對物體可以做正功、負(fù)功，還可以不做功(2)靜摩擦力做正功時(shí)，它的反作用力一定做負(fù)功(1)滑動(dòng)摩擦力對物體可以做正功、負(fù)功，還可以不做功(2)滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功時(shí)，它的反作用力可能做正功，可能做負(fù)功，還可能不做功能量的轉(zhuǎn)化靜摩擦力做功的過程中只發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移，不發(fā)生能量形式的轉(zhuǎn)化滑動(dòng)摩擦力做功的過程中既發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移，又發(fā)生能量形式的轉(zhuǎn)化一對摩擦力的總功一對靜摩擦力做功的代數(shù)和一定等于零一對滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和一定為負(fù)值，總功W＝－Ff·s相對，其絕對值等于因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q續(xù)表2．求解摩擦生熱問題的思路(1)正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，做好受力分析。(2)利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，結(jié)合牛頓第二定律分析物體的速度關(guān)系及位移關(guān)系。(3)摩擦生熱ΔQ＝Ffs相對，其中s相對為兩物體間相對滑行的路程，而不是相對位移。答案：ABD

三、價(jià)值好題精練——培樹科學(xué)態(tài)度和責(zé)任1．據(jù)報(bào)道：我國一家廠商制作了一種特殊的手機(jī)，在電池電能耗盡時(shí)，

搖晃手機(jī)如圖所示，即可產(chǎn)生電能維持通話，搖晃手機(jī)的過程是將

機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，如果將該手機(jī)搖晃一次，相當(dāng)于將100g的重物

舉高20cm，若每秒搖兩次，則搖晃手機(jī)的平均功率為(g取10m/s2)(

)A．0.04W

B．0.4WC．4W D．40W答案：B2．如圖所示是具有登高平臺的消防車，具有一定質(zhì)量的伸縮臂能夠在

5min內(nèi)使承載4人的登高平臺(人連同平臺的總質(zhì)量為400kg)上升

60m到達(dá)滅火位置，此后，在登高平臺上的消防員用水炮滅火，

已

知水炮的出水量為3m3/min，水離開炮口時(shí)的速率為20m/s，則用于

(

)A．水炮工作的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為1×104WB．水炮工作的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為4×104WC．水炮工作的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為2.4×106WD．伸縮臂抬升登高平臺的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率約為800W答案：B3．(多選)如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：

運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板(A位置)上，隨跳板一同向下

做變速運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)(B位置)。對于運(yùn)動(dòng)員從開始與跳板接觸到運(yùn)

動(dòng)至最低點(diǎn)的過程，下列說法中正確的是

(

)A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，其所受外力的合力為零B．在這個(gè)過程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直在減小C．在這個(gè)過程中，跳板的彈性勢能一直在增加D．在這個(gè)過程中，運(yùn)動(dòng)員所受重力對他做的功小于跳板的作用力對他做的功答案：CD

4．(2022·廣東高考)(多選)如圖所示，載有防疫物資的無人駕駛小車，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s勻速行駛，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s勻速行駛。已知小車總質(zhì)量為50kg，MN＝PQ＝20m，PQ段的傾角為30°，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的有(

)A．從M到N，小車牽引力大小為40NB．從M到N