2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（多選題）：功和能（10題）

第1頁（共1頁）2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（多選題）：功和能（10題）一．多選題（共10小題）（多選）1．（2024?沙坪壩區(qū)校級模擬）如圖所示，一根豎直桿的上端套有一個(gè)圓環(huán)，圓環(huán)質(zhì)量為m，桿的質(zhì)量為3m，桿與圓環(huán)之間的最大靜摩擦力f＝2mg?，F(xiàn)將桿和環(huán)由靜止釋放，下落h距離后恰與正下方的豎直輕彈簧接觸。繼續(xù)下落至某處時(shí)，桿與環(huán)恰好相對滑動，從此時(shí)經(jīng)時(shí)間t后桿運(yùn)動到最低點(diǎn)。已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，環(huán)未滑離桿，環(huán)與桿始終在豎直方向運(yùn)動，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力。則（）A．桿與環(huán)接觸彈簧后立即做加速度增大的減速運(yùn)動 B．桿與環(huán)恰好相對滑動時(shí)，彈簧的彈力大小為8mg C．桿與環(huán)恰好相對滑動時(shí)，它們的速度大小為2ghD．從桿與環(huán)恰好相對滑動到它們的加速度再次相同的過程中，桿、環(huán)、彈簧系統(tǒng)損失的機(jī)械能為4mg(（多選）2．（2024?昌樂縣校級模擬）如圖所示，質(zhì)量為m的小球穿過一豎直固定的光滑桿并拴在輕彈簧上，質(zhì)量為4m的物塊用輕繩跨過光滑的定滑輪（不計(jì)滑輪質(zhì)量和大?。┡c小球連接，開始用手托住物塊，輕繩剛好伸直，滑輪左側(cè)繩豎直，右側(cè)繩與水平方向夾角α＝53°，某時(shí)刻由靜止釋放物塊（足夠高），經(jīng)過一段時(shí)間小球運(yùn)動到Q點(diǎn)，O、Q兩點(diǎn)的連線水平，OQ＝d，且小球在P、Q兩點(diǎn)時(shí)彈簧彈力的大小相等。已知重力加速度為g，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。則小球由P點(diǎn)到Q點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．小球和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．彈簧的勁度系數(shù)為3mg2dC．小球到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小為8gd3D．重力對物塊做功的功率一直增大（多選）3．（2024?倉山區(qū)校級模擬）無動力翼裝飛行是運(yùn)動員穿戴擁有雙翼的飛行服裝和降落傘設(shè)備，從飛機(jī)、懸崖絕壁等高處一躍而下，運(yùn)用肢體動作來掌控滑翔方向，最后打開降落傘落地。若某次無動力翼裝飛行從a到b的運(yùn)動過程可認(rèn)為是在豎直平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，則從a到b的運(yùn)動過程中，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動員所受的合外力為零 B．運(yùn)動員所受的合外力做功為零 C．運(yùn)動員的機(jī)械能逐漸減小 D．運(yùn)動員所受重力的功率不變（多選）4．（2024?廣東三模）小劉駕駛一輛質(zhì)量為m＝2×103kg的汽車由靜止開始以60kW的恒定功率在水平路面運(yùn)動，100s后汽車以該情況下能達(dá)到的最大速度駛上一傾角固定的傾斜路面，隨即將汽車功率提高到90kW，并保持不變。已知汽車在水平路面行駛時(shí)所受阻力為其所受重力的0.1倍，在傾斜路面上勻速行駛時(shí)的速度為15m/s。重力加速度為g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．汽車在水平路面上能達(dá)到的最大速度為25m/s B．汽車在水平路面上行駛的距離為2550m C．汽車在傾斜路面上運(yùn)動時(shí)受到的阻力大小為5000N D．汽車駛上傾斜路面瞬間的加速度大小為1.5m/s2（多選）5．（2024?廣州模擬）幼兒園滑梯（如圖甲所示）是孩子們喜歡的游樂設(shè)施之一，滑梯可以簡化為如圖乙所示模型。一質(zhì)量為m的小朋友（可視為質(zhì)點(diǎn)），從豎直面內(nèi)、半徑為r的圓弧形滑道的A點(diǎn)由靜止開始下滑，利用速度傳感器測得小朋友到達(dá)圓弧最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小為gr2（g為重力加速度）。已知過A點(diǎn)的切線與豎直方向的夾角為30°，過B點(diǎn)的切線水平，滑道各處動摩擦因數(shù)相同，則小朋友在沿著ABA．處于先失重后超重狀態(tài) B．克服摩擦力做功為mgr2C．機(jī)械能的減少量大于重力勢能的減少量 D．在最低點(diǎn)B時(shí)對滑道的壓力大小為32（多選）6．（2024?梅州二模）蹦極（BungeeJumping），也叫機(jī)索跳，是近些年來新興的一項(xiàng)非常刺激的戶外休閑活動。為了研究運(yùn)動員下落速度與下落距離的關(guān)系在運(yùn)動員身上裝好傳感器，讓其從靜止開始豎直下落，得到如圖所示的v2—h圖像。運(yùn)動員及其所攜帶裝備的總質(zhì)量為60kg，彈性繩原長為10m，忽略空氣阻力，彈性繩上的彈力遵循胡克定律。以下說法正確的是（）A．彈性繩的勁度系數(shù)為120N/m B．運(yùn)動員在下落過程中先失重再超重 C．運(yùn)動員在最低點(diǎn)處加速度大小為10m/s2 D．運(yùn)動員在速度最大處繩子的彈性勢能為1500J（多選）7．（2024?廣東三模）如圖所示，配有轉(zhuǎn)盤的中式圓餐桌是我國的傳統(tǒng)家具。質(zhì)量為m的小碗（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平轉(zhuǎn)盤邊緣上隨轉(zhuǎn)盤一起由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動，若小碗與轉(zhuǎn)盤以及桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，轉(zhuǎn)盤的半徑為r，餐桌的半徑為R，重力加速度為g，轉(zhuǎn)盤與桌面的高度差不計(jì)，下列說法正確的是（）A．當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度增至μg2r時(shí)，小碗相對轉(zhuǎn)盤開始滑動B．小碗由靜止到即將滑動的過程中，轉(zhuǎn)盤對小碗做的功為12C．若R=2rD．若小碗未滑離桌面，則R不會小于5（多選）8．（2024?江西模擬）如圖，兩根光滑細(xì)桿固定放置在同一豎直面內(nèi)，與水平方向的夾角均為45°，質(zhì)量均為0.2kg的兩金屬小球套在細(xì)桿上，用一勁度系數(shù)k＝20N/m的輕質(zhì)彈簧相連。將兩小球同時(shí)由相同的高度靜止釋放，此時(shí)彈簧處于原長，小球釋放的位置距桿的最低點(diǎn)的豎直高度差為12cm，運(yùn)動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，已知彈簧彈性勢能為12kx2，x為彈簧的形變量，取gA．小球運(yùn)動過程中的機(jī)械能守恒 B．兩小球在兩桿上運(yùn)動的過程中，兩小球的最大總動能為0.1J C．小球不會從桿的最低點(diǎn)脫落 D．兩小球在兩桿上運(yùn)動的過程中，彈簧的最大彈性勢能為0.4J（多選）9．（2024?廣州一模）足球在空中運(yùn)動的軌跡如圖，若以地面為參考平面，不計(jì)空氣阻力，下列能表示足球在空中運(yùn)動過程的加速度a、重力勢能Ep隨離地面高度h變化的圖像是（）A． B． C． D．（多選）10．（2024?茂名一模）某品牌電動汽車在平直公路上由靜止開始啟動，若啟動過程中加速度傳感器測量到汽車加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，汽車后備箱中水平放置一質(zhì)量m＝5kg的物塊，與汽車始終相對靜止，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．第2s末，汽車的速度為3.2m/s B．第8s末，汽車的速度為9.6m/s C．前2s內(nèi)，汽車對物塊的作用力做功大小為6.4J D．前8s內(nèi)，汽車對物塊的最大摩擦力為8N

2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（多選題）：功和能（10題）參考答案與試題解析一．多選題（共10小題）（多選）1．（2024?沙坪壩區(qū)校級模擬）如圖所示，一根豎直桿的上端套有一個(gè)圓環(huán)，圓環(huán)質(zhì)量為m，桿的質(zhì)量為3m，桿與圓環(huán)之間的最大靜摩擦力f＝2mg。現(xiàn)將桿和環(huán)由靜止釋放，下落h距離后恰與正下方的豎直輕彈簧接觸。繼續(xù)下落至某處時(shí)，桿與環(huán)恰好相對滑動，從此時(shí)經(jīng)時(shí)間t后桿運(yùn)動到最低點(diǎn)。已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，環(huán)未滑離桿，環(huán)與桿始終在豎直方向運(yùn)動，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力。則（）A．桿與環(huán)接觸彈簧后立即做加速度增大的減速運(yùn)動 B．桿與環(huán)恰好相對滑動時(shí)，彈簧的彈力大小為8mg C．桿與環(huán)恰好相對滑動時(shí)，它們的速度大小為2ghD．從桿與環(huán)恰好相對滑動到它們的加速度再次相同的過程中，桿、環(huán)、彈簧系統(tǒng)損失的機(jī)械能為4mg(【考點(diǎn)】常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；簡諧運(yùn)動專題；牛頓運(yùn)動定律綜合專題；功能關(guān)系能量守恒定律；分析綜合能力．【答案】BCD【分析】A、桿與環(huán)接觸彈簧后，開始彈簧彈力小于重力，兩力相等之后，彈簧彈力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律可知環(huán)與桿的運(yùn)動特點(diǎn)；B、分別利用隔離法和整體法列牛頓第二定律表達(dá)式，可得彈簧彈力大小；C、由運(yùn)動學(xué)公式可得桿與環(huán)剛接觸時(shí)速度大小，根據(jù)簡諧運(yùn)動加速度和速度的對稱性，可得桿與環(huán)恰好相對滑動時(shí)，它們的速度大小；D、根據(jù)環(huán)、桿的運(yùn)動特點(diǎn)，兩者從恰好滑動到加速度再次相同的過程，由運(yùn)動學(xué)公式可得環(huán)相對桿滑動的距離，根據(jù)能量守恒定律可得系統(tǒng)損失的機(jī)械能?！窘獯稹拷猓篈、桿與環(huán)接觸彈簧后，開始時(shí)彈簧彈力小于桿與環(huán)的重力之和，合力向下，隨著彈簧彈力增大，合力減小，由牛頓第二定律可知加速度減小，所以桿與環(huán)接觸彈簧后做加速度減小的加速運(yùn)動，彈力等于桿與環(huán)的重力之和時(shí)速度最大，隨著彈簧彈力的增大，再做加速度增大的減速運(yùn)動，故A錯誤；B、桿與環(huán)恰好相對滑動時(shí)，對環(huán)由牛頓第二定律有：f﹣mg＝ma，其中f＝2mg，可得a＝g對整體由牛頓第二定律有：Fk﹣4mg＝4ma，可得彈簧彈力Fk＝8mg，故B正確；C、環(huán)與桿剛接觸彈簧時(shí)的速度大小為：v桿與環(huán)接觸彈簧后，兩者一起做簡諧運(yùn)動，桿與環(huán)剛接觸彈簧跟桿與環(huán)恰好相對滑動時(shí)的加速度大小相等，都為g，方向相反，根據(jù)簡諧運(yùn)動對稱性可知：桿與環(huán)恰好相對滑動時(shí)速度大小等于剛接觸彈簧時(shí)的速度，大小等于v0=2ghD、從恰好滑動到加速度再次相同的過程，環(huán)做勻變速運(yùn)動，桿做另一個(gè)規(guī)律的簡諧運(yùn)動，且加速度再次為向上的g時(shí)，恰回到開始滑動時(shí)的高度，此過程桿的位移為0，下降和上升時(shí)間相同，相對滑動的位移：Δx=系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于摩擦生熱，即：ΔE＝Q＝fΔx代入數(shù)據(jù)可得：ΔE=4mg(2gh?t-gt故選：BCD?！军c(diǎn)評】本題考查了功能關(guān)系、牛頓第二定律，解題的關(guān)鍵是知道環(huán)與桿與彈簧接觸后做簡諧運(yùn)動，根據(jù)簡諧運(yùn)動的對稱性分析環(huán)和桿的加速度大小和速度大小。（多選）2．（2024?昌樂縣校級模擬）如圖所示，質(zhì)量為m的小球穿過一豎直固定的光滑桿并拴在輕彈簧上，質(zhì)量為4m的物塊用輕繩跨過光滑的定滑輪（不計(jì)滑輪質(zhì)量和大?。┡c小球連接，開始用手托住物塊，輕繩剛好伸直，滑輪左側(cè)繩豎直，右側(cè)繩與水平方向夾角α＝53°，某時(shí)刻由靜止釋放物塊（足夠高），經(jīng)過一段時(shí)間小球運(yùn)動到Q點(diǎn)，O、Q兩點(diǎn)的連線水平，OQ＝d，且小球在P、Q兩點(diǎn)時(shí)彈簧彈力的大小相等。已知重力加速度為g，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。則小球由P點(diǎn)到Q點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．小球和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．彈簧的勁度系數(shù)為3mg2dC．小球到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小為8gd3D．重力對物塊做功的功率一直增大【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律的簡單應(yīng)用；胡克定律及其應(yīng)用；功率的定義、物理意義和計(jì)算式的推導(dǎo)．【專題】比較思想；尋找守恒量法；機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題；分析綜合能力．【答案】BC【分析】根據(jù)彈簧的彈性勢能變化情況，由機(jī)械能守恒分析小球和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能變化情況。由幾何關(guān)系求解PQ的長度，從而求出小球位于P點(diǎn)時(shí)彈簧的壓縮量，對P點(diǎn)的小球由力的平衡條件求解彈簧的勁度系數(shù)。根據(jù)小球、物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律求解小球到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小。根據(jù)物塊速度變化情況分析重力對物塊做功的功率變化情況?！窘獯稹拷猓篈、小球由P到Q的過程，對于小球、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)，由于只有重力和彈力做功，所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧的彈性勢能先減小后增大，則小球和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能之和先增大后減小，故A錯誤；B、P、Q兩點(diǎn)處彈簧彈力的大小相等，則由胡克定律可知P點(diǎn)的壓縮量等于Q點(diǎn)的伸長量，由幾何關(guān)系知PQ=dtan53°則小球位于P點(diǎn)時(shí)彈簧的壓縮量為x=1小球在P點(diǎn)，由力的平衡條件可知mg＝kx解得：k=3mg2d，故C、當(dāng)小球運(yùn)動到Q點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球的速度為v，此時(shí)物塊的速度為零。對于小球、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得4mg(d解得：v=83gdD、由于小球在P和Q點(diǎn)處，物塊的速度都為零，小球由P到Q的過程，物塊的速度先增大后減小，由P＝mgv可知重力對物塊做功的瞬時(shí)功率先增大后減小，故D錯誤。故選：BC?！军c(diǎn)評】本題主要是考查機(jī)械能守恒定律。要知道機(jī)械能守恒定律的守恒條件是只有重力或彈力做功，能夠分析小球運(yùn)動過程中彈簧彈性勢能的變化情況。（多選）3．（2024?倉山區(qū)校級模擬）無動力翼裝飛行是運(yùn)動員穿戴擁有雙翼的飛行服裝和降落傘設(shè)備，從飛機(jī)、懸崖絕壁等高處一躍而下，運(yùn)用肢體動作來掌控滑翔方向，最后打開降落傘落地。若某次無動力翼裝飛行從a到b的運(yùn)動過程可認(rèn)為是在豎直平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，則從a到b的運(yùn)動過程中，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動員所受的合外力為零 B．運(yùn)動員所受的合外力做功為零 C．運(yùn)動員的機(jī)械能逐漸減小 D．運(yùn)動員所受重力的功率不變【考點(diǎn)】常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化；繩球類模型及其臨界條件；功率的定義、物理意義和計(jì)算式的推導(dǎo)．【專題】定性思想；推理法；機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題；理解能力．【答案】BC【分析】根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的特點(diǎn)判斷合外力情況；運(yùn)用動能定理判斷運(yùn)動員所受的合外力做功情況；根據(jù)機(jī)械能的概念判斷機(jī)械能變化情況；由功率公式判斷重力的功率變化情況?！窘獯稹拷猓篈．運(yùn)動員做勻速圓周運(yùn)動，則所受的合外力不為零，故A錯誤；B．運(yùn)動員做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動員的動能不變，則所受的合外力做功為零，故B正確；C．運(yùn)動員在豎直平面內(nèi)向下做勻速圓周運(yùn)動，動能不變，重力勢能減小，則運(yùn)動員的機(jī)械能逐漸減小，故C正確；D．根據(jù)PG＝mgvy運(yùn)動員豎直分速度減小，則所受重力的功率逐漸減小，故D錯誤。故選：BC?！军c(diǎn)評】考查機(jī)械能守恒和勻速圓周運(yùn)動問題，會根據(jù)題意進(jìn)行分析和判斷。（多選）4．（2024?廣東三模）小劉駕駛一輛質(zhì)量為m＝2×103kg的汽車由靜止開始以60kW的恒定功率在水平路面運(yùn)動，100s后汽車以該情況下能達(dá)到的最大速度駛上一傾角固定的傾斜路面，隨即將汽車功率提高到90kW，并保持不變。已知汽車在水平路面行駛時(shí)所受阻力為其所受重力的0.1倍，在傾斜路面上勻速行駛時(shí)的速度為15m/s。重力加速度為g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．汽車在水平路面上能達(dá)到的最大速度為25m/s B．汽車在水平路面上行駛的距離為2550m C．汽車在傾斜路面上運(yùn)動時(shí)受到的阻力大小為5000N D．汽車駛上傾斜路面瞬間的加速度大小為1.5m/s2【考點(diǎn)】利用動能定理求解機(jī)車啟動問題；機(jī)車以恒定功率啟動．【專題】定量思想；模型法；功率的計(jì)算專題；分析綜合能力．【答案】BD【分析】汽車在水平面上速度最大時(shí)，牽引力與阻力平衡，結(jié)合功率公式P＝Fv求解最大速度；根據(jù)動能定理求汽車在水平路面上行駛的距離；汽車在傾斜路面上勻速行駛，由功率公式P＝Fv求阻力大??；根據(jù)功率公式和牛頓第二定律相結(jié)合求汽車駛上傾斜路面瞬間的加速度大小?！窘獯稹拷猓篈、汽車在水平路面上達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力與阻力大小相等，則有F＝f＝0.1mg，由功率公式有P＝Fvm，解得：vm＝30m/s，故A錯誤；B、由題意可知，該汽車從靜止開始經(jīng)過100s達(dá)到最大速度，由動能定理得：Pt-fx=12mvmC、設(shè)當(dāng)汽車在傾斜路面上運(yùn)動時(shí)受到的阻力大小為f1，則有P1＝F1v1由受力分析有F1＝f1將P1＝90kW＝90000W，v1＝15m/s代入解得：f1＝6000N，故C錯誤；D、汽車提高到90kW時(shí)的牽引力為F2，有P1＝F2vm汽車駛上傾斜路面瞬間，由牛頓第二定律有F2﹣f1＝ma解得：a＝﹣1.5m/s2所以其加速度大小為1.5m/s2，故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評】本題的關(guān)鍵要明確汽車的運(yùn)動過程，抓住汽車勻速運(yùn)動時(shí)牽引力等于阻力，根據(jù)功率公式、牛頓第二定律和動能定理解答。（多選）5．（2024?廣州模擬）幼兒園滑梯（如圖甲所示）是孩子們喜歡的游樂設(shè)施之一，滑梯可以簡化為如圖乙所示模型。一質(zhì)量為m的小朋友（可視為質(zhì)點(diǎn)），從豎直面內(nèi)、半徑為r的圓弧形滑道的A點(diǎn)由靜止開始下滑，利用速度傳感器測得小朋友到達(dá)圓弧最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小為gr2（g為重力加速度）。已知過A點(diǎn)的切線與豎直方向的夾角為30°，過B點(diǎn)的切線水平，滑道各處動摩擦因數(shù)相同，則小朋友在沿著ABA．處于先失重后超重狀態(tài) B．克服摩擦力做功為mgr2C．機(jī)械能的減少量大于重力勢能的減少量 D．在最低點(diǎn)B時(shí)對滑道的壓力大小為32【考點(diǎn)】常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化；超重與失重的概念、特點(diǎn)和判斷；牛頓第二定律求解向心力；動能定理的簡單應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；力學(xué)綜合性應(yīng)用專題；推理能力．【答案】AD【分析】根據(jù)加速度的方向判斷出在運(yùn)動過程中的超重和失重；利用動能定理求得克服摩擦力做功；根據(jù)能量守恒判斷機(jī)械能和重力勢能減少量的關(guān)系；根據(jù)牛頓第二定律求解在最低點(diǎn)對軌道的壓力?！窘獯稹拷猓篈、小朋友在A點(diǎn)時(shí)加速度沿著切線向下，處于失重狀態(tài)，到最低點(diǎn)時(shí)加速度豎直向上，處于超重狀態(tài)，故A正確；B、在整個(gè)運(yùn)動過程中，由動能定理得：mgr（1﹣cos60°）﹣Wf=12mv2解得克服摩擦力做功為：Wf=1故B錯誤；C、小朋友下滑過程中，重力勢能減小，動能增加，內(nèi)能增加，重力勢能的減少量等于動能和內(nèi)能的增加量，機(jī)械能的減少量等于內(nèi)能的增加量，故機(jī)械能的減少量小于重力勢能的減少量，故C錯誤；D、在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得FN﹣mg＝mv解得：FN=3由牛頓第三定律得，小朋友在最低點(diǎn)B時(shí)對滑道的壓力大小為F′N＝FN=3故D正確；故選：AD?！军c(diǎn)評】本題考查牛頓第二定律和功能關(guān)系，解題關(guān)鍵是能根據(jù)運(yùn)動情況判斷受力情況，列動能定理和牛頓第二定律即可求解。（多選）6．（2024?梅州二模）蹦極（BungeeJumping），也叫機(jī)索跳，是近些年來新興的一項(xiàng)非常刺激的戶外休閑活動。為了研究運(yùn)動員下落速度與下落距離的關(guān)系在運(yùn)動員身上裝好傳感器，讓其從靜止開始豎直下落，得到如圖所示的v2—h圖像。運(yùn)動員及其所攜帶裝備的總質(zhì)量為60kg，彈性繩原長為10m，忽略空氣阻力，彈性繩上的彈力遵循胡克定律。以下說法正確的是（）A．彈性繩的勁度系數(shù)為120N/m B．運(yùn)動員在下落過程中先失重再超重 C．運(yùn)動員在最低點(diǎn)處加速度大小為10m/s2 D．運(yùn)動員在速度最大處繩子的彈性勢能為1500J【考點(diǎn)】彈簧類問題中的機(jī)械能守恒；胡克定律及其應(yīng)用；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用．【專題】比較思想；圖析法；機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題；分析綜合能力．【答案】ABD【分析】當(dāng)運(yùn)動員的加速度為零時(shí)，速度最大，根據(jù)平衡條件和胡克定律相結(jié)合求彈性繩的勁度系數(shù)；根據(jù)加速度方向判斷運(yùn)動員處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)；根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律相結(jié)合求運(yùn)動員在最低點(diǎn)處加速度大小。根據(jù)運(yùn)動員和彈性繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒求運(yùn)動員在速度最大處繩子的彈性勢能?！窘獯稹拷猓篈、當(dāng)運(yùn)動員的加速度為零時(shí)，速度最大，此時(shí)重力等于彈性繩的彈力，由圖知則此時(shí)彈性繩伸長Δx＝15m﹣10m＝5m由平衡條件得F＝mg＝60×10N＝600N由胡克定律得F＝kΔx聯(lián)立得彈性繩的勁度系數(shù)為k=FΔx=B、運(yùn)動員在下落過程中，先向下加速，后向下減速，加速度先向下后向上，則先失重再超重，故B正確；C、運(yùn)動員在最低點(diǎn)處彈性繩伸長了Δx′＝25m﹣15m＝15m，則此時(shí)的加速度大小為a=kΔx'-mgm=D、根據(jù)運(yùn)動員和彈性繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得運(yùn)動員在速度最大處繩子的彈性勢能為Ep=mgh-1故選：ABD?！军c(diǎn)評】本題與小球掉在豎直放置的彈簧上相似，要根據(jù)彈性繩彈力的變化，分析運(yùn)動員的運(yùn)動情況，要知道運(yùn)動員的加速度為零時(shí)速度最大，彈性繩與運(yùn)動員組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但彈性繩張緊后運(yùn)動員的機(jī)械能并不守恒。（多選）7．（2024?廣東三模）如圖所示，配有轉(zhuǎn)盤的中式圓餐桌是我國的傳統(tǒng)家具。質(zhì)量為m的小碗（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平轉(zhuǎn)盤邊緣上隨轉(zhuǎn)盤一起由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動，若小碗與轉(zhuǎn)盤以及桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，轉(zhuǎn)盤的半徑為r，餐桌的半徑為R，重力加速度為g，轉(zhuǎn)盤與桌面的高度差不計(jì)，下列說法正確的是（）A．當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度增至μg2r時(shí)，小碗相對轉(zhuǎn)盤開始滑動B．小碗由靜止到即將滑動的過程中，轉(zhuǎn)盤對小碗做的功為12C．若R=2rD．若小碗未滑離桌面，則R不會小于5【考點(diǎn)】動能定理的簡單應(yīng)用；牛頓第二定律求解向心力；水平轉(zhuǎn)盤上物體的圓周運(yùn)動．【專題】定量思想；推理法；圓周運(yùn)動中的臨界問題；動能定理的應(yīng)用專題；推理能力．【答案】BD【分析】根據(jù)最大靜摩擦力提供向心力，求即將滑動時(shí)的線速度和角速度；根據(jù)動能定理，求做功；根據(jù)牛頓第二定律，先求加速度，再根據(jù)運(yùn)動學(xué)求距離?！窘獯稹拷猓篈．小碗即將滑動時(shí)，根據(jù)最大靜摩擦力提供向心力有μmg=mv解得v=μgr，ω=故A錯誤；B．根據(jù)動能定理列式W=1故B正確；C．小碗滑動后沿轉(zhuǎn)盤邊緣滑出，若未能滑到桌面邊緣，根據(jù)牛頓第二定律列式μmg＝ma由x=v可知小碗不會從桌面邊緣滑落。故C錯誤；D．根據(jù)幾何關(guān)系，小碗未滑離桌面需滿足R≥故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評】本題考查學(xué)生對圓周運(yùn)動牛頓第二定律的掌握，解題關(guān)鍵是掌握圓周的臨界條件，即最大靜摩擦力提供向心力。（多選）8．（2024?江西模擬）如圖，兩根光滑細(xì)桿固定放置在同一豎直面內(nèi)，與水平方向的夾角均為45°，質(zhì)量均為0.2kg的兩金屬小球套在細(xì)桿上，用一勁度系數(shù)k＝20N/m的輕質(zhì)彈簧相連。將兩小球同時(shí)由相同的高度靜止釋放，此時(shí)彈簧處于原長，小球釋放的位置距桿的最低點(diǎn)的豎直高度差為12cm，運(yùn)動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，已知彈簧彈性勢能為12kx2，x為彈簧的形變量，取gA．小球運(yùn)動過程中的機(jī)械能守恒 B．兩小球在兩桿上運(yùn)動的過程中，兩小球的最大總動能為0.1J C．小球不會從桿的最低點(diǎn)脫落 D．兩小球在兩桿上運(yùn)動的過程中，彈簧的最大彈性勢能為0.4J【考點(diǎn)】常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化；機(jī)械能守恒定律的簡單應(yīng)用；彈性勢能的定義和影響因素．【專題】定量思想；推理法；機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題；分析綜合能力．【答案】BCD【分析】A、根據(jù)機(jī)械能守恒的條件分析；B、根據(jù)小球合力為零和平行四邊形定則求解；CD、求出兩球速度減為零時(shí)下落高度，此高度與小球初始高度比較，利用系統(tǒng)機(jī)械能守恒求解?！窘獯稹拷猓篈、小球運(yùn)動過程中，彈簧長度變化，彈簧彈力做功，所以小球機(jī)械能不守恒，故A錯誤；B、小球的合力為零時(shí)，速度最大，設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為x1，小球受力分析如下圖所示：由平行四邊形定則則有：mg此過程中兩小球下降的高度：h由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有：2mg代入數(shù)據(jù)可得：Ekm＝0.1J，故B正確；CD、設(shè)小球下落高度為H時(shí)速度減為零，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有：2mgH=彈簧形變量與小球下落高度關(guān)系：H=代入數(shù)據(jù)可得：H＝10cm，H＜12cm，所以小球不會從桿的最低點(diǎn)脫落，小球速度減為零時(shí)，彈簧的壓縮量最大，彈性勢能最大，則彈性勢能：E代入數(shù)據(jù)可得：Ep＝0.4J，故CD正確。故選：BCD?！军c(diǎn)評】本題考查了彈性勢能、系統(tǒng)機(jī)械能守恒，解題的關(guān)鍵是知道小球下落過程中合力為零時(shí)速度最大，注意小球下落高度等于彈簧形變量的一半。（多選）9．（2024?廣州一模）足球在空中運(yùn)動的軌跡如圖，若以地面為參考平面，不計(jì)空氣阻力，下列能表示足球在空中運(yùn)動過程的加速度a、重力勢能Ep隨離地面高度h變化的圖像是（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律的簡單應(yīng)用；重力勢能的定義和計(jì)算．【專題】定量思想；推理法；平拋運(yùn)動專題；推理能力．【答案】AC【分析】足球做斜拋運(yùn)動，足球的加速度為重力加速度，根據(jù)重力勢能與高度的關(guān)系完成分析?！窘獯稹拷猓篈B、球在空中受重力，加速度為g，一直保持不變，故A正確，B錯誤；CD、重力勢能的表達(dá)式為：Ep＝mgh所以Ep與h成正比，故C正確，D錯誤；故選：AC?！军c(diǎn)評】本題主要考查了斜拋運(yùn)動的相關(guān)應(yīng)用，理解斜拋運(yùn)動的特點(diǎn)，結(jié)合重力勢能的表達(dá)式即可完成分析。（多選）10．（2024?茂名一模）某品牌電動汽車在平直公路上由靜止開始啟動，若啟動過程中加速度傳感器測量到汽車加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，汽車后備箱中水平放置一質(zhì)量m＝5kg的物塊，與汽車始終相對靜止，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．第2s末，汽車的速度為3.2m/s B．第8s末，汽車的速度為9.6m/s C．前2s內(nèi)，汽車對物塊的作用力做功大小為6.4J D．前8s內(nèi)，汽車對物塊的最大摩擦力為8N【考點(diǎn)】動能定理的內(nèi)容及推導(dǎo)；利用a﹣t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積求物體的速度(或速度變化量)；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；運(yùn)動學(xué)中的圖象專題；推理能力．【答案】BCD【分析】根據(jù)a﹣t圖像與坐標(biāo)軸包圍的面積計(jì)算；根據(jù)動能定理計(jì)算；根據(jù)最大加速度計(jì)算最大摩擦力【解答】解：AB．a(chǎn)﹣t圖像與坐標(biāo)軸包圍的面積表示速度，根據(jù)圖像面積可知第2s末，汽車的速度為v2第8s末，汽車的速度為v8故A錯誤，B正確；C．根據(jù)圖像，2s末汽車速度為1.6m/s，由動能定理，汽車對物塊做功為W=1故C正確；D．a(chǎn)最大為1.6m/s，由F1＝ma代入數(shù)據(jù)可得最大摩擦力為8N，故D正確。故選：BCD?！军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵掌握a﹣t圖像與坐標(biāo)軸包圍面積的物理意義。

考點(diǎn)卡片1．利用a-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積求物體的速度(或速度變化量)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】通過微元法可以知道a﹣t圖像的與坐標(biāo)軸圍成的面積表示速度變化量，再結(jié)合v＝v0+Δv就可以求出物體的速度?！久}方向】一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始做直線運(yùn)動，其a﹣t圖象如圖所示，下列說法中正確的是（）A、2s末質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動速度最大B、4s末質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)C、1s末和3s末質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動速度相同D、2s末質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動速度為4m/s分析：a﹣t圖象中，圖線與時(shí)間軸所圍的面積表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度變化量，在t軸上方，面積為正，t軸下方，面積為負(fù)。解答：A、質(zhì)點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，因此在2s末，正向面積最大，即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度最大；故A正確；B、4s末正負(fù)面積為零，表示質(zhì)點(diǎn)速度減小為零，由前4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)加速、減速運(yùn)動過程中存在對稱性，其位移一直為正，故B錯誤；C、在1s末和3s末圖象與時(shí)間軸所圍的面積相等，因此質(zhì)點(diǎn)速度相等，故C正確；D、2s末圖象與時(shí)間軸所圍面積為2，即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動速度為2m/s，故D錯誤；故選：AC。點(diǎn)評：本題主要考查了對a﹣t圖象的理解和應(yīng)用問題，難度適中?！窘忸}思路點(diǎn)撥】1.要明確a﹣t圖像的直接意義：代表了物體某一時(shí)刻對應(yīng)的加速度，可以以此判斷物體加速度的方向及大小。2.要明確a﹣t圖像面積的物理意義：代表了物體速度的變化量。2．胡克定律及其應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．彈力（1）定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對跟它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力．（2）彈力的產(chǎn)生條件：①彈力的產(chǎn)生條件是兩個(gè)物體直接接觸，②并發(fā)生彈性形變．（3）彈力的方向：力垂直于兩物體的接觸面．①支撐面的彈力：支持力的方向總是垂直于支撐面，指向被支持的物體；壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體．點(diǎn)與面接觸時(shí)彈力的方向：過接觸點(diǎn)垂直于接觸面．球與面接觸時(shí)彈力的方向：在接觸點(diǎn)與球心的連線上．球與球相接觸的彈力方向：垂直于過接觸點(diǎn)的公切面．②彈簧兩端的彈力方向：與彈簧中心軸線重合，指向彈簧恢復(fù)原狀的方向．其彈力可為拉力，可為壓力．③輕繩對物體的彈力方向：沿繩指向繩收縮的方向，即只為拉力．2．胡克定律彈簧受到外力作用發(fā)生彈性形變，從而產(chǎn)生彈力．在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F的大小與彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比．即F＝kx，其中，勁度系數(shù)k的意義是彈簧每伸長（或縮短）單位長度產(chǎn)生的彈力，其單位為N/m．它的大小由制作彈簧的材料、彈簧的長短和彈簧絲的粗細(xì)決定．x則是指形變量，應(yīng)為形變（包括拉伸形變和壓縮形變）后彈簧的長度與彈簧原長的差值．注意：胡克定律在彈簧的彈性限度內(nèi)適用．3．胡克定律的應(yīng)用（1）胡克定律推論在彈性限度內(nèi)，由F＝kx，得F1＝kx1，F(xiàn)2＝kx2，即F2﹣F1＝k（x2﹣x1），即：△F＝k△x即：彈簧彈力的變化量與彈簧形變量的變化量（即長度的變化量）成正比．（2）確定彈簧狀態(tài)對于彈簧問題首先應(yīng)明確彈簧處于“拉伸”、“壓縮”還是“原長”狀態(tài)，并且確定形變量的大小，從而確定彈簧彈力的方向和大?。绻桓嬖V彈簧彈力的大小，必須全面分析問題，可能是拉伸產(chǎn)生的，也可能是壓縮產(chǎn)生的，通常有兩個(gè)解．（3）利用胡克定律的推論確定彈簧的長度變化和物體位移的關(guān)系如果涉及彈簧由拉伸（壓縮）形變到壓縮（拉伸）形變的轉(zhuǎn)化，運(yùn)用胡克定律的推論△F＝k△x可直接求出彈簧長度的改變量△x的大小，從而確定物體的位移，再由運(yùn)動學(xué)公式和動力學(xué)公式求相關(guān)量．【命題方向】（1）第一類?？碱}型是考查胡克定律：一個(gè)彈簧掛30N的重物時(shí)，彈簧伸長1.2cm，若改掛100N的重物時(shí)，彈簧總長為20cm，則彈簧的原長為（）A．12cmB．14cmC．15cmD．16cm分析：根據(jù)胡克定律兩次列式后聯(lián)立求解即可．解：一個(gè)彈簧掛30N的重物時(shí)，彈簧伸長1.2cm，根據(jù)胡克定律，有：F1＝kx1；若改掛100N的重物時(shí)，根據(jù)胡克定律，有：F2＝kx2；聯(lián)立解得：k=Fx2=100N故彈簧的原長為：x0＝x﹣x2＝20cm﹣4cm＝16cm；故選D．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是根據(jù)胡克定律列式后聯(lián)立求解，要記住胡克定律公式中F＝k?△x的△x為行變量．（2）第二類?？碱}型是考查胡克定律與其他知識點(diǎn)的結(jié)合：如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下端掛一個(gè)質(zhì)量為m0的平盤，盤中有一物體，質(zhì)量為m，當(dāng)盤靜止時(shí)，彈簧的長度比其自然長度伸長了l，今向下拉盤，使彈簧再伸長△l后停止，然后松手，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，則剛松手時(shí)盤對物體的支持力等于（）A.(1+△ll)mgB.(1+△l分析：根據(jù)胡克定律求出剛松手時(shí)手的拉力，確定盤和物體所受的合力，根據(jù)牛頓第二定律求出剛松手時(shí)，整體的加速度．再隔離物體研究，用牛頓第二定律求解盤對物體的支持力．解：當(dāng)盤靜止時(shí)，由胡克定律得（m+m0）g＝kl①設(shè)使彈簧再伸長△l時(shí)手的拉力大小為F再由胡克定律得F＝k△l②由①②聯(lián)立得F=剛松手瞬時(shí)彈簧的彈力沒有變化，則以盤和物體整體為研究對象，所受合力大小等于F，方向豎直向上．設(shè)剛松手時(shí)，加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律得a=對物體研究：FN﹣mg＝ma解得FN＝（1+△ll故選A．點(diǎn)評：點(diǎn)評：本題考查應(yīng)用牛頓第二定律分析和解決瞬時(shí)問題的能力，這類問題往往先分析平衡狀態(tài)時(shí)物體的受力情況，再分析非平衡狀態(tài)時(shí)物體的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求解瞬時(shí)加速度．【解題方法點(diǎn)撥】這部分知識難度中等、也有難題，在平時(shí)的練習(xí)中、階段性考試中會單獨(dú)出現(xiàn)，選擇、填空、計(jì)算等等出題形式多種多樣，在高考中不會以綜合題的形式考查的，但是會做為題目的一個(gè)隱含條件考查．彈力的有無及方向判斷比較復(fù)雜，因此在確定其大小和方向時(shí)，不能想當(dāng)然，應(yīng)根據(jù)具體的條件或計(jì)算來確定．3．牛頓第二定律的簡單應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】牛頓第二定律的表達(dá)式是F＝ma，已知物體的受力和質(zhì)量，可以計(jì)算物體的加速度；已知物體的質(zhì)量和加速度，可以計(jì)算物體的合外力；已知物體的合外力和加速度，可以計(jì)算物體的質(zhì)量?！久}方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為13g，gA、43mgB、2mgC、mgD分析：對人受力分析，受重力和電梯的支持力，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答：對人受力分析，受重力和電梯的支持力，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg＝ma故N＝mg+ma=4根據(jù)牛頓第三定律，人對電梯的壓力等于電梯對人的支持力，故人對電梯的壓力等于43mg故選：A。點(diǎn)評：本題關(guān)鍵對人受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解?！窘忸}方法點(diǎn)撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡單問題時(shí)，要先明確物體的受力情況，然后列出牛頓第二定律的表達(dá)式，再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。4．超重與失重的概念、特點(diǎn)和判斷【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．實(shí)重和視重：（1）實(shí)重：物體實(shí)際所受的重力，它與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。（2）視重：當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時(shí)，物體對彈簧測力計(jì)的拉力或?qū)ε_秤的壓力將不等于物體的重力。此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)或臺秤的示數(shù)即為視重。2．超重、失重和完全失重的比較：現(xiàn)象實(shí)質(zhì)超重物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥谖矬w重力的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向上的加速度或加速度有豎直向上的分量失重物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦π∮谖矬w重力的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向下的加速度或加速度有豎直向下的分量完全失重物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦榱愕默F(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向下的加速度，且a＝g【命題方向】題型一：超重與失重的理解與應(yīng)用。例子：如圖，一個(gè)盛水的容器底部有一小孔。靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運(yùn)動過程中始終保持平動，且忽略空氣阻力，則（）A．容器自由下落時(shí)，小孔向下漏水B．將容器豎直向上拋出，容器向上運(yùn)動時(shí)，小孔向下漏水；容器向下運(yùn)動時(shí)，小孔不向下漏水C．將容器水平拋出，容器在運(yùn)動中小孔向下漏水D．將容器斜向上拋出，容器在運(yùn)動中小孔不向下漏水分析：當(dāng)物體對接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于超重狀態(tài)，此時(shí)有向上的加速度；當(dāng)物體對接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于失重狀態(tài)，此時(shí)有向下的加速度；如果沒有壓力了，那么就是處于完全失重狀態(tài)，此時(shí)向下加速度的大小為重力加速度g。解答：無論向哪個(gè)方向拋出，拋出之后的物體都只受到重力的作用，處于完全失重狀態(tài)，此時(shí)水和容器的運(yùn)動狀態(tài)相同，它們之間沒有相互作用，水不會流出，所以D正確。故選：D。點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對超重失重現(xiàn)象的理解，掌握住超重失重的特點(diǎn)，本題就可以解決了?！窘忸}方法點(diǎn)撥】解答超重、失重問題時(shí)，關(guān)鍵在于從以下幾方面來理解超重、失重現(xiàn)象：（1）不論超重、失重或完全失重，物體的重力不變，只是“視重”改變。（2）物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運(yùn)動還是向下運(yùn)動，而在于物體是有豎直向上的加速度還是有豎直向下的加速度。（3）當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，重力只產(chǎn)生使物體具有a＝g的加速度的效果，不再產(chǎn)生其他效果。平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失。（4）物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定的，其大小等于ma。5．牛頓第二定律求解向心力【知識點(diǎn)的認(rèn)識】圓周運(yùn)動的過程符合牛頓第二定律，表達(dá)式Fn＝man＝mω2r＝mv2r=【命題方向】我國著名體操運(yùn)動員童飛，首次在單杠項(xiàng)目中完成了“單臂大回環(huán)”：用一只手抓住單杠，以單杠為軸做豎直面上的圓周運(yùn)動．假設(shè)童飛的質(zhì)量為55kg，為完成這一動作，童飛在通過最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度至少是4g，那么在完成“單臂大回環(huán)”的過程中，童飛的單臂至少要能夠承受多大的力．分析：運(yùn)動員在最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)，由單杠對人拉力與重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求解．解答：運(yùn)動員在最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)，設(shè)運(yùn)動員手臂的拉力為F，由牛頓第二定律可得：F心＝ma心則得：F心＝2200N又F心＝F﹣mg得：F＝F心+mg＝2200+55×10＝2750N答：童飛的單臂至少要能夠承受2750N的力．點(diǎn)評：解答本題的關(guān)鍵是分析向心力的來源，建立模型，運(yùn)用牛頓第二定律求解．【解題思路點(diǎn)撥】圓周運(yùn)動中的動力學(xué)問題分析（1）向心力的確定①確定圓周運(yùn)動的軌道所在的平面及圓心的位置．②分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力，該力就是向心力．（2）向心力的來源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加向心力．（3）解決圓周運(yùn)動問題步驟①審清題意，確定研究對象；②分析物體的運(yùn)動情況，即物體的線速度、角速度、周期、軌道平面、圓心、半徑等；③分析物體的受力情況，畫出受力示意圖，確定向心力的來源；④根據(jù)牛頓運(yùn)動定律及向心力公式列方程．6．水平轉(zhuǎn)盤上物體的圓周運(yùn)動【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.當(dāng)物體在水平轉(zhuǎn)盤上做圓周運(yùn)動時(shí)，由于轉(zhuǎn)速的變化，物體受到的向心力也會發(fā)生變化，經(jīng)?？疾榕R界與極值問題。2.可能得情況如下圖：【命題方向】如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物體，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時(shí)，連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩剛好被拉直（繩上張力為零）．物體和轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是其正壓力的μ倍．求：（1）當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω1=μg2r時(shí)，細(xì)繩的拉力（2）當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω2=3μg分析：根據(jù)牛頓第二定律求出繩子恰好有拉力時(shí)的角速度，當(dāng)角速度大于臨界角速度，拉力和摩擦力的合力提供向心力．當(dāng)角速度小于臨界角速度，靠靜摩擦力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出細(xì)繩的拉力大?。獯穑涸O(shè)轉(zhuǎn)動過程中物體與盤間恰好達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)轉(zhuǎn)動的角速度為ω0，則μmg＝mrω02，解得：ω（1）因?yàn)棣?=μg2r＜ω0，所以物體所需向心力小于物體與盤間的最大摩擦力，則物與盤產(chǎn)生的摩擦力還未達(dá)到最大靜摩擦力，細(xì)繩的拉力仍為答：當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω1=μg2r時(shí)，細(xì)繩的拉力FT（2）因?yàn)棣?=3μg2rFT2解得F答：當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω2=3μg2r時(shí)，細(xì)繩的拉力點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵求出繩子恰好有拉力時(shí)的臨界角速度，當(dāng)角速度大于臨界角速度，摩擦力不夠提供向心力，當(dāng)角速度小于臨界角速度，摩擦力夠提供向心力，拉力為0．【解題思路點(diǎn)撥】1.分析物體做圓周運(yùn)動的軌跡平面、圓心位置。2.分析物體受力，利用牛頓運(yùn)動定律、平衡條件列方程。3.分析轉(zhuǎn)速變化時(shí)接觸面間摩擦力的變化情況、最大靜摩擦力的數(shù)值或變化情況，確定可能出現(xiàn)的臨界狀態(tài).對應(yīng)的臨界值，進(jìn)而確定極值。7．繩球類模型及其臨界條件【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.模型建立（1）輕繩模型小球沿豎直光滑軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動，小球在細(xì)繩的作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，都是輕繩模型，如圖所示。（2）輕桿模型小球在豎直放置的光滑細(xì)管內(nèi)做圓周運(yùn)動，小球被一輕桿拉著在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，都是輕桿模型，如圖所示。2.模型分析【命題方向】如圖所示，質(zhì)量為M的支座上有一水平細(xì)軸．軸上套有一長為L的細(xì)繩，繩的另一端栓一質(zhì)量為m的小球，讓球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，支座恰好離開地面，則此時(shí)小球的線速度是多少？分析：當(dāng)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，支座恰好離開地面，由此說明此時(shí)支座和球的重力全部作為了小球的向心力，再根據(jù)向心力的公式可以求得小球的線速度．解答：對支座M，由牛頓運(yùn)動定律，得：T﹣Mg＝0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①對小球m，由牛頓第二定律，有：T+mg＝mv2聯(lián)立①②式可解得：v=M+m答：小球的線速度是M+mm點(diǎn)評：物體做圓周運(yùn)動需要向心力，找到向心力的來源，本題就能解決了，比較簡單．【解題思路點(diǎn)撥】對于豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，一般題目都會給出關(guān)鍵詞“恰好”，當(dāng)物體恰好過圓周運(yùn)動最高點(diǎn)時(shí)，物體自身的重力完全充當(dāng)向心力，mg＝mv2R，從而可以求出最高點(diǎn)的速度v8．功率的定義、物理意義和計(jì)算式的推導(dǎo)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.義：功與完成這些功所用時(shí)間的比值．2.理意義：描述做功的快慢。3.質(zhì)：功是標(biāo)量。4.計(jì)算公式（1）定義式：P=Wt，P為時(shí)間（2）機(jī)械功的表達(dá)式：P＝Fvcosα（α為F與v的夾角）①v為平均速度，則P為平均功率．②v為瞬時(shí)速度，則P為瞬時(shí)功率．推導(dǎo)：如果物體的受力F與運(yùn)動方向的夾角為α，從計(jì)時(shí)開始到時(shí)刻t這段時(shí)間內(nèi)，發(fā)生的位移是l，則力在這段時(shí)間所做的功W＝Flcosα因此有P=Wt由于位移l是從開始計(jì)時(shí)到時(shí)刻t這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的，所以lt是物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度vP＝Fvcosα可見，力對物體做功的功率等于沿運(yùn)動方向的分力與物體速度的乘積。通常情況下，力與位移的方向一致，即F與v的夾角一致時(shí)，cosα＝1，上式可以寫成P＝Fv。從以上推導(dǎo)過程來看，P＝Fv中的速度v是物體在恒力F作用下的平均速度，所以這里的功率P是指從計(jì)時(shí)開始到時(shí)刻t的平均功率。如果時(shí)間間隔非常小，上述平均速度就可以看作瞬時(shí)速度，這個(gè)關(guān)系式也就可以反映瞬時(shí)速度與瞬時(shí)功率的關(guān)系。5.額定功率：機(jī)械正常工作時(shí)輸出的最大功率．6.實(shí)際功率：機(jī)械實(shí)際工作時(shí)輸出的功率．要求不大于額定功率．【命題方向】下列關(guān)于功率和機(jī)械效率的說法中，正確的是（）A、功率大的機(jī)械，做功一定多B、做功多的機(jī)械，效率一定高C、做功快的機(jī)械，功率一定大D、效率高的機(jī)械，功率一定大分析：根據(jù)P=Wt知，做功多．功率不一定大，根據(jù)η解答：A、根據(jù)P=Wt知，功率大，做功不一定多。故BD、根據(jù)η=W有W總=C、功率是反映做功快慢的物理量，做功快，功率一定大。故C正確。故選：C。點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道功率反映做功快慢的物理量，功率大，做功不一定多．做功多，效率不一定高．【解題思路點(diǎn)撥】1.功率是反映做功快慢的物理量，與功的多少沒有直接關(guān)系。2.功率的定義式P=W9．機(jī)車以恒定功率啟動【知識點(diǎn)的認(rèn)識】對機(jī)車啟動問題應(yīng)首先弄清是功率恒定還是加速度恒定．對于機(jī)車以恒定加速度啟動問題，機(jī)車勻加速運(yùn)動能維持的時(shí)間，一定是機(jī)車功率達(dá)到額定功率的時(shí)間．弄清了這一點(diǎn)，利用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式就很容易求出機(jī)車勻加速運(yùn)動能維持的時(shí)間．汽車在平直路面上保持發(fā)動機(jī)功率不變，即以恒定功率啟動，其加速過程如下所示：其P﹣t圖和v﹣t圖如下：【命題方向】汽車在水平直線公路上保持額定功率啟動，額定功率為P0＝80kW，汽車行駛過程中所受阻力恒為f＝2.5×103N，汽車的質(zhì)量M＝2.0×103kg求：（1）汽車在整個(gè)運(yùn)動過程中所能達(dá)到的最大速度；（2）當(dāng)汽車的速度為5m/s時(shí)的加速度；（3）當(dāng)汽車的加速度為0.75m/s2時(shí)的速度。分析：當(dāng)汽車以額定功率行駛時(shí)，隨著汽車速度的增加，汽車的牽引力會逐漸的減小，所以此時(shí)的汽車不可能做勻加速運(yùn)動，直到最后牽引力和阻力相等，到達(dá)最大速度之后做勻速運(yùn)動。解答：（1）當(dāng)汽車的牽引力和阻力相等時(shí)，汽車達(dá)到最大速度，即F＝f＝2.5×103N，由P＝Fv可得，此時(shí)的最大的速度為vm=PF=P（2）由P＝Fv可此時(shí)汽車的牽引力為F=Pv所以此時(shí)的加速度的大小為a=F-fm=16000-25002000m/s（3）當(dāng)汽車的加速度為0.75m/s2時(shí)，由F﹣f＝ma可得此時(shí)的牽引力的大小為F＝f+ma＝2500+2000×0.75＝4000N，由P＝Fv可得，此時(shí)的速度的大小為v=PF=80000答：（1）汽車在整個(gè)運(yùn)動過程中所能達(dá)到的最大速度為32m/s；（2）當(dāng)汽車的速度為5m/s時(shí)的加速度的大小為6.75m/s2；（3）當(dāng)汽車的加速度為0.75m/s2時(shí)的速度為20m/s。點(diǎn)評：本題考查的是汽車的啟動方式，對于汽車的兩種啟動方式，恒定加速度啟動和恒定功率啟動，對于每種啟動方式的汽車運(yùn)動的過程一定要熟悉。【解題思路點(diǎn)撥】1.機(jī)車啟動問題的本質(zhì)是因?yàn)槭馨l(fā)動機(jī)的限制，機(jī)車的功率不能無限增大，力與速度存在制約關(guān)系，即需滿足P＝Fv。2.機(jī)車在運(yùn)動過程中，雖然方向時(shí)刻在變化，但可以認(rèn)為發(fā)動機(jī)的牽引力時(shí)刻與機(jī)車的瞬時(shí)速度的方向保持一致，所以發(fā)動機(jī)的輸出功率等于發(fā)動機(jī)的牽引力乘以機(jī)車的瞬時(shí)速度，即P＝Fv。3.機(jī)車啟動的過程是一個(gè)變加速過程，要結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行相關(guān)的分析計(jì)算。4.當(dāng)機(jī)車在做勻速運(yùn)動時(shí)，此時(shí)牽引力與阻力平衡，即F＝f，所以發(fā)動機(jī)的功率P＝Fv＝fv。10．重力勢能的定義和計(jì)算【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．定義：物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能．2．大?。何矬w的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積，表達(dá)式為Ep＝mgh．h是物體所處位置相對于零勢能面的高度。3．單位：在國際單位制中重力勢能的單位是焦耳（J），與功的單位相同．【命題方向】一個(gè)物體的質(zhì)量為1kg，距離地面的高度為15m，如果選地面為重力勢能零勢面，則物體此刻具有的重力勢能約為多少（）A、150JB、200JC、100JD、15J分析：取地面為重力勢能零勢面，物體離地面的高度為15m，根據(jù)重力勢能的公式可以直接計(jì)算得出．解答：取地面為重力勢能零勢面，此時(shí)物體的重力勢能Ep＝mgh＝1×10×15J＝150J，所以A正確。故選：A。點(diǎn)評：本題是對重力勢能公式的直接考查，由公式可以直接計(jì)算出結(jié)果，題目比較簡單．【解題方法點(diǎn)撥】重力勢能的理解物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能，物體的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積．其表達(dá)式為：Ep＝mgh．重力勢能是一個(gè)相對量，它的數(shù)值與參考平面的選擇有關(guān)，同一個(gè)物體在同一位置，相對于不同的參考平面，其重力勢能的數(shù)值不同．所以，研究重力勢能，必須首先選取參考平面．通常情況下，選取地面作為重力勢能的參考平面．在解題時(shí)，經(jīng)常選取物體運(yùn)動過程中的最低位置所在平面作為參考平面，這樣可以避免負(fù)勢能的計(jì)算．11．彈性勢能的定義和影響因素【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．定義：發(fā)生形變的物體，在恢復(fù)原狀時(shí)能夠?qū)ν庾龉?，因而具有能量，這種能叫做彈性勢能。2．決定因素：與形變程度有關(guān)，形變越厲害，彈性勢能就越大；與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，k越大，彈性勢能就越大。3．彈簧彈性勢能表達(dá)式：Ep所以影響彈性勢能的因素有：①彈簧的勁度系數(shù)，當(dāng)形變量相同時(shí)，勁度系數(shù)越大的彈簧具有的彈性勢能越大；②彈簧的形變量，對于固定的彈簧，形變量越大的彈簧具有的彈性勢能越大。③對一般彈性物體而言，滿足形變量越大彈性勢能也越大。4.彈性勢能的性質(zhì)①彈性勢能同重力勢能一樣，描述時(shí)需要選擇零勢能點(diǎn)。對彈簧來說一般以原長位置為零勢能點(diǎn)，彈性勢能的大小是相對于零勢能點(diǎn)來說的。②彈性勢能是標(biāo)量，根據(jù)零勢能點(diǎn)的選擇不同，彈性勢能可正可負(fù)，正的彈性勢能大于負(fù)的彈性勢能?！久}方向】關(guān)于彈性勢能，下列說法中正確的是（）A、發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能B、發(fā)生形變的物體都具有彈性勢能C、只有彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)才具有彈性勢能D、彈簧的形變量越大，彈性勢能就越小分析：任何物體發(fā)生彈性形變時(shí)，都具有彈性勢能．彈簧伸長和壓縮時(shí)都有彈性勢能．同一個(gè)彈簧形變量越大，彈性勢能就越大．解答：A、由彈性勢能的定義和相關(guān)因素進(jìn)行判斷。發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于彈力作用而具有的勢能，叫做彈性勢能。所以，任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能。故A正確。BC、物體發(fā)生了形變，若是非彈性形變，無彈力作用，則物體就不具有彈性勢能。故B、C錯誤。D、發(fā)生彈性形變的物體，形變量越大，彈性勢能越大，故D錯誤。故選：A。點(diǎn)評：本題關(guān)鍵明確彈性勢能的概念，知道影響彈性勢能大小的因素，基礎(chǔ)題．【解題思路點(diǎn)撥】彈性勢能是由于物體形變而具有的能量，所以一般來說彈性勢能是針對發(fā)生彈性形變的物體，而彈性勢能的表達(dá)式Ep12．動能定理的內(nèi)容及推導(dǎo)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．內(nèi)容：合外力在一個(gè)過程中對物體所做的功等于物體在這個(gè)過程中動能的變化。2．表達(dá)式：W＝EK2﹣EK1。3．物理意義：動能定理指出了外力對物體所做的總功與物體動能變化之間的關(guān)系，即合力的功是物體動能變化的量度。4．動能定理的適用條件（1）動能定理既適用于直線運(yùn)動，也適用于曲線運(yùn)動。（2）既適用于恒力做功，也適用于變力做功。（3）力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)作用，也可以不同時(shí)作用。5．對動能定理的理解（1）一個(gè)物體的動能變化△Ek與合外力對物體所做功W具有等量代換關(guān)系。①若△Ek＞0，表示物體的動能增加，其增加量等于合外力對物體所做的正功。②若△Ek＜0，表示物體的動能減少，其減少量等于合外力對物體所做的負(fù)功的絕對值。③若△Ek＝0，表示合外力對物體所做的功等于零。反之亦然。這種等量代換關(guān)系提供了一種計(jì)算變力做功的簡便方法。（2）動能定理公式中等號的意義：等號表明合力做功與物體動能的變化間的三個(gè)關(guān)系：①數(shù)量關(guān)系：即合外力所做的功與物體動能的變化具有等量代換關(guān)系?？梢酝ㄟ^計(jì)算物體動能的變化，求合力的功，進(jìn)而求得某一力的功。②單位相同：國際單位都是焦耳。③因果關(guān)系：合外力的功是物體動能變化的原因。（3）動能定理中涉及的物理量有F、x、m、v、W、Ek等，在處理含有上述物理量的力學(xué)問題時(shí)，可以考慮使用動能定理。由于只需要從力在整個(gè)位移內(nèi)所做的功和這段位移始末兩狀態(tài)的動能變化去考慮，無需注意其中運(yùn)動狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，同時(shí)動能和功都是標(biāo)量，無方向性，所以無論是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動，計(jì)算都會特別方便。（4）動能定理中的位移和速度必須是相對于同一個(gè)參考系的，一般以地面為參考系。注意：功和動能都是標(biāo)量，動能定理表達(dá)式是一個(gè)標(biāo)量式，不能在某一個(gè)方向上應(yīng)用動能定理，但牛頓第二定律是矢量方程，可以在互相垂直的方向上分別使用分量方程?！久}方向】考查動能定理的內(nèi)容關(guān)于動能定理的理解，以下說法正確的是（）A、合外力做正功，物體的動能增加；合外力做負(fù)功，物體的動能減少B、合外力做負(fù)功，物體的動能增加；合外力做正功，物體的動能減少C、勻速下降的降落傘，由于重力對其做正功，故動能增加D、如果物體的動能不發(fā)生變化，物體所受合外力一定為零分析：根據(jù)動能定理ΔEK＝W合，可知，合外力做功與動能變化的關(guān)系；動能的計(jì)算式為EK=12mV解答：A、根據(jù)動能定理ΔEK＝W合，可知，合外力做正功時(shí)，動能增加，做負(fù)功時(shí)，動能減小，所以A正確，B錯誤。C、勻速下降的降落傘，由于重力對其做正功，重力勢能減小，而動能不變，所以C錯誤。D、動能不變的物體，可以是物體速度的大小不變，但速度的方向可以變化，比如勻速圓周運(yùn)動，此時(shí)的物體并不一定是受力平衡狀態(tài)，故D錯誤。故選：A。點(diǎn)評：本題考查的是學(xué)生對動能的理解，由于動能的計(jì)算式中是速度的平方，所以速度變化時(shí)，物體的動能不一定變化，并理解動能定理的內(nèi)容．【解題方法點(diǎn)撥】1．應(yīng)用動能定理的一般步驟（1）選取研究對象，明確并分析運(yùn)動過程。（2）分析受力及各力做功的情況①受哪些力？②每個(gè)力是否做功？③在哪段位移哪段過程中做功？④做正功還是負(fù)功？⑤做多少功？求出代數(shù)和。（3）明確過程始末狀態(tài)的動能Ek1及Ek2。（4）列方程W總＝Ek2﹣Ek1，必要時(shí)注意分析題目潛在的條件，補(bǔ)充方程進(jìn)行求解。注意：①在研究某一物體受到力的持續(xù)作用而發(fā)生狀態(tài)改變時(shí)，如涉及位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)應(yīng)首先考慮應(yīng)用動能定理，而后考慮牛頓定律、運(yùn)動學(xué)公式，如涉及加速度時(shí)，先考慮牛頓第二定律。②用動能定理解題，關(guān)鍵是對研究對象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動過程分析，并畫出物體運(yùn)動過程的草圖，以便更準(zhǔn)確地理解物理過程和各物理量的關(guān)系。有些力在物體運(yùn)動全過程中不是始終存在的，在計(jì)算外力做功時(shí)更應(yīng)引起注意。13．動能定理的簡單應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.動能定理的內(nèi)容：合外力做的功等于動能的變化量。2.表達(dá)式：W合＝ΔEk＝Ek末﹣Ek初3.本考點(diǎn)針對簡單情況下用動能定理來解題的情況?！久}方向】如圖所示，質(zhì)量m＝10kg的物體放在水平地面上，物體與地面的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，g＝10m/s2，今用F＝50N的水平恒力作用于物體上，使物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，作用時(shí)間t＝6s后撤去F，求：（1）物體在前6s運(yùn)動的過程中的加速度；（2）物體在前6s運(yùn)動的位移（3）物體從開始運(yùn)動直到最終靜止的過程中克服摩擦力所做的功。分析：（1）對物體受力分析知，物體做勻加速運(yùn)動，由牛頓第二定律就可求出加速度；（2）用勻變速直線運(yùn)動的位移公式即可求得位移的大??；（3）對全程用動能定理，可以求得摩擦力的功。解答：（1）對物體受力分析，由牛頓第二定律得F﹣μmg＝ma，解得a＝3m/s2，（2）由位移公式得X=12at2=12×3×6（3）對全程用動能定理得FX﹣Wf＝0Wf＝FX＝50×54J＝2700J。答：（1）物體在前6s運(yùn)動的過程中的加速度是3m/s2；（2）物體在前6s運(yùn)動的位移是54m；（3）物體從開始運(yùn)動直到最終靜止的過程中克服摩擦力所做的功為2700J。點(diǎn)評：分析清楚物體的運(yùn)動過程，直接應(yīng)用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律求解即可，求摩擦力的功的時(shí)候?qū)θ虘?yīng)用動能定理比較簡單。【解題思路點(diǎn)撥】1．應(yīng)用動能定理的一般步驟（1）選取研究對象，明確并分析運(yùn)動過程。（2）分析受力及各力做功的情況①受哪些力？②每個(gè)力是否做功？③在哪段位移哪段過程中做功？④做正功還是負(fù)功？⑤做多少功？求出代數(shù)和。（3）明確過程始末狀態(tài)的動能Ek1及Ek2。（4）列方程W總＝Ek2﹣Ek1，必要時(shí)注意分析題目潛在的條件，補(bǔ)充方程進(jìn)行求解。注意：①在研究某一物體受到力的持續(xù)作用而發(fā)生狀態(tài)改變時(shí)，如涉及位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)應(yīng)首先考慮應(yīng)用動能定理，而后考慮牛頓定律、運(yùn)動學(xué)公式，如涉及加速度時(shí)，先考慮牛頓第二定律。②用動能定理解題，關(guān)鍵是對研究對象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動過程分析，并畫出物體運(yùn)動過程的草圖，以便更準(zhǔn)確地理解物理過程和各物理量的關(guān)系。有些力在物體運(yùn)動全過程中不是始終存在的，在計(jì)算外力做功時(shí)更應(yīng)引起注意。14．利用動能定理求解機(jī)車啟動問題【知識點(diǎn)的認(rèn)識】本考點(diǎn)旨在針對機(jī)車啟動問題中需要用到動能定理的情況?！久}方向】一種氫氣燃料的汽車，質(zhì)量為m＝2.0×103kg，發(fā)動機(jī)的額定輸出功率為80kW，行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車重的0.1倍。若汽車從靜止開始先勻加速啟動，加速度的大小為a＝1.0m/s2。達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛．試求：（1）汽車的最大行駛速度；（2）當(dāng)汽車的速度為32m/s時(shí)的加速度；（3）汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間。分析：（1）當(dāng)汽車速度達(dá)到最大時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)平衡條件可知牽引力等于摩擦力，根據(jù)公式P＝Fv可以求出速度；（2）根據(jù)公式P＝Fv，求出牽引力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度；（3）先求出勻加速時(shí)間，再求出恒定功率運(yùn)動過程的時(shí)間，勻加速的最后時(shí)刻，功率達(dá)到額定功率。解答：（1）汽車做勻速直線運(yùn)動，牽引力等于阻力，即F＝f根據(jù)題意f＝2000N再根據(jù)公式P＝Fv可以求出汽車的最大行駛速度vm=Pf即汽車的最大行駛速度為40m/s。（2）當(dāng)汽車的速度為32m/s時(shí)，根據(jù)公式P＝Fv，牽引力F=由牛頓第二定律得：F﹣f＝ma解得a=F-fm即當(dāng)汽車的速度為32m/s時(shí)的加速度為0.25m/s2。（3）汽車勻加速的末速度設(shè)為v，勻加速最后時(shí)刻，功率達(dá)到額定功率，對于勻加速過程，根據(jù)牛頓第二定律，有Pv-f代入數(shù)據(jù)解得v＝20m/s汽車從靜止到勻加速啟動階段結(jié)束所用時(shí)間t1=v達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，這一過程阻力不變，對這一過程運(yùn)用動能定理：Pt2﹣fs=12解得t2＝35s總時(shí)間t＝t1+t2＝55s即汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間為55s。點(diǎn)評：汽車勻加速啟動，功率P＝Fv，當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)，功率不能再增大，變?yōu)楹愣üβ蕟樱?dāng)牽引力減小到等于摩擦力時(shí)，汽車改為勻速運(yùn)動。【解題思路點(diǎn)撥】在機(jī)車啟動問題中，可以根據(jù)動能定理列出如下式子Pt﹣fs=1可以結(jié)合題目條件，代入公式求解相應(yīng)的參數(shù)。15．常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．內(nèi)容（1）功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。（2）做功的過程一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化，而且能量的轉(zhuǎn)化必通過做功來實(shí)現(xiàn)。2．高中物理中幾種常見的功能關(guān)系功能量的變化合外力做正功動能增加重力做正功重力勢能減少彈簧彈力做正功彈性勢能減少電場力做正功電勢能減少其他力（除重力、彈力）做正功機(jī)械能增加一對滑動摩擦力做的總功為負(fù)功系統(tǒng)的內(nèi)能增加【解題思路點(diǎn)撥】如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在地面上，物體上面連著一個(gè)輕彈簧，用手拉住彈簧上端上移H，將物體緩緩提高h(yuǎn)，拉力F做功WF，不計(jì)彈簧的質(zhì)量，則下列說法正確的是（）A、重力做功﹣mgh，重力勢能減少mghB、彈力做功﹣WF，彈性勢能增加WFC、