2025年高考物理復習之小題狂練600題(選擇題):功和能(10題)_第1頁
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第1頁(共1頁)2025年高考物理復習之小題狂練600題(選擇題):功和能(10題)一.選擇題(共10小題)1.(2024?梅州一模)如圖所示,噴泉經(jīng)常出現(xiàn)在廣場和公園等公共場所,給人們的生活增添了無窮樂趣。假設一水珠從噴出到落回地面在同一豎直線上運動,且運動過程中水珠的質(zhì)量和空氣阻力的大小均保持不變,則該水珠在空中運動的過程中,下列說法正確的是()A.該水珠在落回地面時,重力的瞬時功率最小 B.該水珠在落回地面時,水珠的機械能最小 C.上升過程所用的時間大于下落過程所用的時間 D.上升過程克服空氣阻力做的功大于下落過程克服空氣阻力做的功2.(2024?龍崗區(qū)校級三模)如圖所示,這是一種古老的舂米機。舂米時,稻谷放在石臼A中,橫梁可以繞O點轉(zhuǎn)動,在橫梁前端B點固定一舂米錘,腳踏在橫梁另一端C點往下壓時,舂米錘便向上抬起,提起腳,舂米錘就向下運動,擊打A中的稻谷,使稻谷的殼脫落,稻谷變?yōu)榇竺?。已知OC>OB,則在橫梁繞O點轉(zhuǎn)動的過程中()A.在橫梁繞O點轉(zhuǎn)動過程中,B、C兩點的加速度大小相等 B.舂米錘擊打稻谷時對稻谷的作用力大于稻谷對舂米錘的作用力 C.在橫梁繞O點轉(zhuǎn)動過程中,B點的速度大于C點的速度 D.腳踏在橫梁另一端C點往下壓的過程中,舂米錘的重力勢能增大3.(2024?江蘇模擬)如圖甲是兒童非常喜歡的彈跳球。兒童雙腳站在彈跳球的水平跳板上,用力向下壓彈跳球,形變的彈跳球能和兒童一起上下跳躍,從而達到鍛煉身體的目的,如圖乙所示。關于兒童跳躍過程中,下列說法正確的是()A.地面對彈跳球的彈力,是因為彈跳球的形變產(chǎn)生的 B.兒童能夠夾著彈跳球跳起來,是因為兒童消耗生物能對彈跳球做正功 C.兒童向上運動過程中所受重力對他做負功,他的動能一直減少 D.在上下跳躍的過程中,兒童和彈跳球整體只有動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化,機械能守恒4.(2024?江蘇模擬)“高鐵”作為一種時尚快捷的交通工具,正受到越來越多人的喜愛。若高鐵列車在啟動階段的運動可看作初速度為零的勻加速直線運動且所受阻力大小不變,則該階段列車的位移x、牽引力的功率P隨時間t及列車的速度v、動能Ek隨位移x的關系圖像,正確的是()A. B. C. D.5.(2024?浙江二模)功率的單位是瓦特,若用國際單位制的基本單位來表示瓦特,正確的是()A.Js B.kg?m2s3 C.6.(2024?博望區(qū)校級模擬)足球運動員在球場上進行足球訓練,甲、乙兩運動員分別將A、B球從水平地面同時踢起,兩球上升過程中在空中相遇,若兩球的質(zhì)量相等,不計空氣阻力,忽略球的大小,則下列說法正確的是()A.兩球的運動軌跡一定在同一豎直平面內(nèi) B.兩球在水平方向分速度大小一定相等 C.兩球相遇時的機械能一定相等 D.兩球相遇時克服重力做功的功率一定相等7.(2024?廣東模擬)如圖甲所示,“回回炮”是一種大型拋石機。將石塊放在長臂一端的石袋中,在短臂端掛上重物。發(fā)射前將長臂端往下拉至地面,然后突然松開,石袋中的石塊過最高點時就被拋出。現(xiàn)將其簡化為圖乙所示的模型、將一質(zhì)量m=50kg、可視為質(zhì)點的石塊裝在長L=10m的長臂末端的石袋中,初始時長臂與水平面的夾角為30°,松開后長臂轉(zhuǎn)至豎直位置時,石塊被水平拋出,落在水平地面上,測得石塊落地點與O點的水平距離為30m,以地面為零勢能面,不計空氣阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列說法正確的是()A.石塊被水平拋出時的重力勢能為5000J B.石塊被水平拋出時的動能為6000J C.石塊被水平拋出時的機械能為15000J D.石塊著地時重力的功率為5008.(2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬)如圖所示,小紅拎著一個質(zhì)量為m的電腦包以速率v勻速直線上樓,手對包的拉力大小為T。對這一過程,下列說法正確的是()A.拉力對包不做功 B.拉力對包做正功 C.電腦包所受合外力為零,機械能守恒 D.重力對包做功的瞬時功率大小為P=mgv9.(2024?海淀區(qū)校級模擬)如圖所示,一條不可伸長的輕繩跨過定滑輪,繩的兩端分別系有小球A和小球B,初始時A放在地面上。改變B的質(zhì)量m,系統(tǒng)的加速度a、B落地時系統(tǒng)的總動能Ek都隨之發(fā)生改變。不計空氣阻力、動滑輪質(zhì)量及輪與軸間的摩擦力,重力加速度為g。下列圖像中正確的是()A. B. C. D.10.(2024?湖北模擬)如圖所示,帶孔物塊A穿在光滑固定的豎直細桿上與一不可伸長的輕質(zhì)細繩連接,細繩另一端跨過輕質(zhì)光滑定滑輪連接物塊B,A位于與定滑輪等高處。已知物塊A的質(zhì)量為m、物塊B的質(zhì)量為3m,定滑輪到細桿的距離為L,細繩的長度為2L?,F(xiàn)由靜止釋放物塊A,不計一切摩擦、空氣阻力及定滑輪大小,重力加速度大小為gA.物塊A的機械能一直增大 B.物塊A的速度始終小于物塊B的速度 C.物塊A、B等高時物塊B的速度大小為0 D.物塊A下落到最低點時物塊B的速度為0,A下落的最大距離為h=

2025年高考物理復習之小題狂練600題(選擇題):功和能(10題)參考答案與試題解析一.選擇題(共10小題)1.(2024?梅州一模)如圖所示,噴泉經(jīng)常出現(xiàn)在廣場和公園等公共場所,給人們的生活增添了無窮樂趣。假設一水珠從噴出到落回地面在同一豎直線上運動,且運動過程中水珠的質(zhì)量和空氣阻力的大小均保持不變,則該水珠在空中運動的過程中,下列說法正確的是()A.該水珠在落回地面時,重力的瞬時功率最小 B.該水珠在落回地面時,水珠的機械能最小 C.上升過程所用的時間大于下落過程所用的時間 D.上升過程克服空氣阻力做的功大于下落過程克服空氣阻力做的功【考點】判斷機械能是否守恒及如何變化;瞬時功率的計算;常見力做功與相應的能量轉(zhuǎn)化.【專題】比較思想;尋找守恒量法;功能關系能量守恒定律;理解能力.【答案】B【分析】根據(jù)重力的瞬時功率公式P=mgv分析何時重力的瞬時功率最?。桓鶕?jù)空氣阻力做功情況,分析機械能的變化情況;分析上升和下落加速度關系,判斷上升和下落的時間關系;結(jié)合功的公式分析上升和下落克服空氣阻力做功的關系?!窘獯稹拷猓篈、重力的瞬時功率為P=mgv,水珠在最高點時,速度為零,重力的瞬時功率最小,故A錯誤;B、水珠在空中運動的過程中,空氣阻力一直做負功,水珠的機械能逐漸減小,則該水珠在落回地面時,水珠的機械能最小,故B正確;C、水珠上升過程阻力方向與重力方向相同,下降過程阻力方向與重力方向相反,水珠上升過程的合力大于下降過程的合力,則水珠上升過程的加速度大于下降過程的加速度,而水珠上升過程與下降過程位移大小相等,由x=12aD、在運動過程中水珠所受空氣阻力的大小保持不變,水珠上升過程的位移等于下降過程的位移,則上升過程克服空氣阻力做的功等于下落過程克服空氣阻力做的功,故D錯誤。故選:B?!军c評】本題一方面要分析水珠的受力情況,來判斷加速度關系,進而分析運動時間關系;另一方面,分析空氣阻力做功情況,判斷機械能的變化情況。2.(2024?龍崗區(qū)校級三模)如圖所示,這是一種古老的舂米機。舂米時,稻谷放在石臼A中,橫梁可以繞O點轉(zhuǎn)動,在橫梁前端B點固定一舂米錘,腳踏在橫梁另一端C點往下壓時,舂米錘便向上抬起,提起腳,舂米錘就向下運動,擊打A中的稻谷,使稻谷的殼脫落,稻谷變?yōu)榇竺?。已知OC>OB,則在橫梁繞O點轉(zhuǎn)動的過程中()A.在橫梁繞O點轉(zhuǎn)動過程中,B、C兩點的加速度大小相等 B.舂米錘擊打稻谷時對稻谷的作用力大于稻谷對舂米錘的作用力 C.在橫梁繞O點轉(zhuǎn)動過程中,B點的速度大于C點的速度 D.腳踏在橫梁另一端C點往下壓的過程中,舂米錘的重力勢能增大【考點】常見力做功與相應的能量轉(zhuǎn)化;牛頓第三定律的理解與應用;線速度的物理意義及定義式;牛頓第二定律求解向心力.【專題】定量思想;推理法;牛頓第二定律在圓周運動中的應用;理解能力.【答案】D【分析】B、C兩點為同軸轉(zhuǎn)動,角速度相同;根據(jù)題意判斷B、C兩點的半徑關系,根據(jù)a=ω2r比較兩點向心加速度大?。桓鶕?jù)v=ωr比較兩點線速度大??;根據(jù)重力勢能的公式比較重力勢能的大小?!窘獯稹拷猓篈、由題意可知,在橫梁繞O點轉(zhuǎn)動過程中,B與C兩點屬于同軸轉(zhuǎn)動,則角速度相等,所以有:ωB=ωC,再根據(jù)向心加速度公式有:a=ω2r,因OC>OB,可知C的加速度較大,故A錯誤;B、根據(jù)角速度與線速度的關系有:v=ωr,因OC>OB,可知C的速度較大,故B錯誤;C、舂米錘擊打稻谷時對稻谷的作用力與稻谷對舂米錘的作用力是一對相互作用力關系,由牛頓第三定律可知,這兩個力大小相等,故C錯誤;D、腳踏在橫梁另一端C點往下壓的過程中,舂米錘上升,克服重力做功,舂米錘的重力勢能增大,故D正確。故選:D?!军c評】本題考查圓周運動快慢、速度變化快慢問題,解題關鍵是知道同軸轉(zhuǎn)動的特點,掌握圓周運動的線速度和加速度公式。3.(2024?江蘇模擬)如圖甲是兒童非常喜歡的彈跳球。兒童雙腳站在彈跳球的水平跳板上,用力向下壓彈跳球,形變的彈跳球能和兒童一起上下跳躍,從而達到鍛煉身體的目的,如圖乙所示。關于兒童跳躍過程中,下列說法正確的是()A.地面對彈跳球的彈力,是因為彈跳球的形變產(chǎn)生的 B.兒童能夠夾著彈跳球跳起來,是因為兒童消耗生物能對彈跳球做正功 C.兒童向上運動過程中所受重力對他做負功,他的動能一直減少 D.在上下跳躍的過程中,兒童和彈跳球整體只有動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化,機械能守恒【考點】常見力做功與相應的能量轉(zhuǎn)化;判斷機械能是否守恒及如何變化;機械能守恒定律的簡單應用;彈力的概念及其產(chǎn)生條件;功的正負及判斷.【專題】定性思想;推理法;功能關系能量守恒定律;推理能力.【答案】B【分析】彈力是由發(fā)生彈性形變的物體產(chǎn)生的;根據(jù)功能關系,分析兒童動能的來源;根據(jù)動能定理,分析動能變化;根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒,分析機械能?!窘獯稹拷猓篈.地面對彈跳球的彈力,是因為地面的形變要恢復原狀產(chǎn)生的,故A錯誤;B.兒童能夠夾著彈跳球跳起來,根據(jù)功能關系,是因為兒童消耗生物能對彈跳球做正功,故B正確;C.根據(jù)動能定理,兒童向上運動過程中所受重力對他做負功,彈跳球?qū)λ膹椓ψ稣Γ膭幽芟仍黾雍鬁p少,故C錯誤;D.根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒,兒童和彈跳球在上下跳躍的過程中,兒童和彈跳球整體有生物能和機械能相互轉(zhuǎn)化,故組成的系統(tǒng)機械能不守恒,故D錯誤。故選:B?!军c評】本題考查學生對功能關系、能量轉(zhuǎn)化和守恒等的掌握,解題關鍵是分析出兒童消耗生物能對彈跳球做正功。4.(2024?江蘇模擬)“高鐵”作為一種時尚快捷的交通工具,正受到越來越多人的喜愛。若高鐵列車在啟動階段的運動可看作初速度為零的勻加速直線運動且所受阻力大小不變,則該階段列車的位移x、牽引力的功率P隨時間t及列車的速度v、動能Ek隨位移x的關系圖像,正確的是()A. B. C. D.【考點】機車以恒定加速度啟動.【專題】比較思想;方程法;功率的計算專題;推理能力.【答案】D【分析】高鐵列車做初速度為零的勻加速直線運動,根據(jù)位移與時間的關系列式,再分析x﹣t圖像的形狀;根據(jù)牛頓第二定律和功率公式P=Fv相結(jié)合得到P與t的關系式,再分析P﹣t圖像的形狀;由速度與位移的關系式v2=2ax分析v﹣x圖像的形狀;由動能定理列式分析Ek﹣x圖像的形狀?!窘獯稹拷猓篈、高鐵列車做初速度為零的勻加速直線運動,位移與時間的關系滿足x=12at2,可知位移x與時間t為二次函數(shù)關系,xB、由牛頓第二定律得F﹣f=ma得F=f+ma牽引力的功率為P=Fv=(f+ma)v=(f+ma)at,則P﹣t圖像應是過原點的傾斜直線,故B錯誤;C、由速度與位移的關系式v2=2ax可知,v﹣x圖像是曲線,故C錯誤;D、由動能定理得(F﹣f)x=Ek﹣0即得Ek=(F﹣f)x,所以Ek﹣x圖像是一條過原點的傾斜直線,故D正確。故選:D。【點評】解答本題的關鍵要根據(jù)物理規(guī)律各個圖像的解析式,再分析圖像的形狀。5.(2024?浙江二模)功率的單位是瓦特,若用國際單位制的基本單位來表示瓦特,正確的是()A.Js B.kg?m2s3 C.【考點】功率的定義、物理意義和計算式的推導;力學單位制與單位制.【專題】定量思想;方程法;功率的計算專題;推理能力.【答案】B【分析】國際單位制規(guī)定了七個基本物理量,分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學溫度、電流、光強度、物質(zhì)的量,它們的在國際單位制中的單位稱為基本單位,而物理量之間的關系式推導出來的物理量的單位叫做導出單位?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)功率的定義式P=Wt可知1W=1J/s;J是功的單位,根據(jù)功的定義式W=FLcosα可得1J=1N?m,其中1N=1kg?m/s2,故功率單位用國際單位制的基本單位可表示為1W=1kg?m2故選:B?!军c評】國際單位制規(guī)定了七個基本物理量,這七個基本物理量分別是誰,它們在國際單位制分別是誰,這都是需要學生必須掌握的。6.(2024?博望區(qū)校級模擬)足球運動員在球場上進行足球訓練,甲、乙兩運動員分別將A、B球從水平地面同時踢起,兩球上升過程中在空中相遇,若兩球的質(zhì)量相等,不計空氣阻力,忽略球的大小,則下列說法正確的是()A.兩球的運動軌跡一定在同一豎直平面內(nèi) B.兩球在水平方向分速度大小一定相等 C.兩球相遇時的機械能一定相等 D.兩球相遇時克服重力做功的功率一定相等【考點】計算物體的機械能;斜拋運動;瞬時功率的計算.【專題】定量思想;推理法;機械能守恒定律應用專題;推理能力.【答案】D【分析】本題根據(jù)位移—時間關系、速度一時間關系、速度合成規(guī)律、功率的計算公式,結(jié)合選項,即可解答?!窘獯稹拷猓篈.兩球相遇時,兩小球豎直方向的位移相同,根據(jù)y=兩球運動時間相等,可知兩球豎直方向的初速度相等,但兩球的運動軌跡不一定在同一豎直平面內(nèi),故A錯誤;BD.根據(jù)速度—時間公式vy=v0y﹣gt兩球相遇時,兩球運動時間相等,則豎直方向分速度大小一定相等,水平分速度不一定相等,故B錯誤,D正確;C.兩球相遇時,兩球的重力勢能相等,豎直方向的速度相等,水平方向的速度不一定相等,則兩球的合速度不一定相等,動能不一定相等,故兩球相遇時的機械能不一定相等,故C錯誤。故選:D?!军c評】本題考查學生對位移一時間關系、速度一時間關系、速度合成規(guī)律、功率的計算公式的掌握難度不高,比較基礎。7.(2024?廣東模擬)如圖甲所示,“回回炮”是一種大型拋石機。將石塊放在長臂一端的石袋中,在短臂端掛上重物。發(fā)射前將長臂端往下拉至地面,然后突然松開,石袋中的石塊過最高點時就被拋出?,F(xiàn)將其簡化為圖乙所示的模型、將一質(zhì)量m=50kg、可視為質(zhì)點的石塊裝在長L=10m的長臂末端的石袋中,初始時長臂與水平面的夾角為30°,松開后長臂轉(zhuǎn)至豎直位置時,石塊被水平拋出,落在水平地面上,測得石塊落地點與O點的水平距離為30m,以地面為零勢能面,不計空氣阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列說法正確的是()A.石塊被水平拋出時的重力勢能為5000J B.石塊被水平拋出時的動能為6000J C.石塊被水平拋出時的機械能為15000J D.石塊著地時重力的功率為500【考點】機械能守恒定律的簡單應用;平拋運動速度的計算;功率的定義、物理意義和計算式的推導.【專題】定量思想;尋找守恒量法;機械能守恒定律應用專題;分析綜合能力.【答案】C【分析】以地面為零勢能面,石塊被水平拋出時的高度為h=L+Lsin30°,根據(jù)Ep=mgh求石塊被水平拋出時的重力勢能。石塊被水平拋出后做平拋運動,根據(jù)分運動規(guī)律求石塊被水平拋出時的速度,從而求得石塊被水平拋出時的動能,進一步得到石塊被水平拋出時的機械能。根據(jù)vy2=2gh求出石塊著地時豎直分速度,由P=【解答】解:A、以地面為零勢能面,石塊被水平拋出時的高度為h=L+Lsin30°=10m+10×0.5m=15m,則石塊被水平拋出時的重力勢能為Ep=mgh=50×10×15J=7500J,故A錯誤;B、石塊被水平拋出后做平拋運動,豎直方向有h=12gt2,水平方向有x則石塊被水平拋出時的動能為:Ek=1C、石塊被水平拋出時的機械能為E=Ep+Ek=7500J+7500J=15000J,故C正確;D、根據(jù)vy2=2gh得石塊著地時豎直分速度大小為vy=故選:C?!军c評】解決該題時,需要明確石塊的運動過程,熟練運用運動的分解法處理平拋運動,要注意重力做功的功率與豎直分速度有關。8.(2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬)如圖所示,小紅拎著一個質(zhì)量為m的電腦包以速率v勻速直線上樓,手對包的拉力大小為T。對這一過程,下列說法正確的是()A.拉力對包不做功 B.拉力對包做正功 C.電腦包所受合外力為零,機械能守恒 D.重力對包做功的瞬時功率大小為P=mgv【考點】判斷機械能是否守恒及如何變化;功的正負及判斷;功率的定義、物理意義和計算式的推導;動能定理的簡單應用.【專題】定性思想;推理法;功率的計算專題;推理能力.【答案】B【分析】根據(jù)功的公式W=Fscosα分析拉力做功情況;根據(jù)機械能定義分析機械能是否守恒;根據(jù)做功的瞬時功率為表達式P=Fvsinθ分析判斷?!窘獯稹拷猓篈B.根據(jù)題意,由平衡條件可知,手對包的拉力豎直向上,包的位移斜向上,兩方向夾角α為銳角,根據(jù)功的公式W=Fscosα可知,拉力對包做正功,故A錯誤,B正確;C.電腦包勻速運動,處于平衡狀態(tài),所受合外力為零,電腦包勻速上升的過程中,動能不變,重力勢能增加,機械能不守恒,故C錯誤;D.設樓梯所在斜面與水平面的夾角為θ,則重力對包做功的瞬時功率為:P=mgvsinθ由于sinθ<1,所以重力對包做功的瞬時功率大小小于mgv,故D錯誤。故選:B?!军c評】本題考查了功、功率、機械能方面的知識,注意要掌握機械能守恒的條件,即在只有重力做功的條件下,與受到的合力是否為零無關。9.(2024?海淀區(qū)校級模擬)如圖所示,一條不可伸長的輕繩跨過定滑輪,繩的兩端分別系有小球A和小球B,初始時A放在地面上。改變B的質(zhì)量m,系統(tǒng)的加速度a、B落地時系統(tǒng)的總動能Ek都隨之發(fā)生改變。不計空氣阻力、動滑輪質(zhì)量及輪與軸間的摩擦力,重力加速度為g。下列圖像中正確的是()A. B. C. D.【考點】動能定理的簡單應用;牛頓第二定律的簡單應用.【專題】定量思想;推理法;動能定理的應用專題;機械能守恒定律應用專題;分析綜合能力.【答案】B【分析】在球B下落、A球上升的過程中,對A和B整體,由牛頓第二定律求出加速度大??;根據(jù)動能定理,分析球B的機械能?!窘獯稹拷猓篈B.設A的質(zhì)量為m0,對A、B整體,根據(jù)牛頓第二定律有mg﹣m0g=(m+m0)a可得a=m-故A錯誤,B正確;CD.設B落地時下落的高度為h,根據(jù)動能定理,B落地時系統(tǒng)的總動能Ek=mgh﹣m0gh可知Ek﹣m圖像的縱截距小于零,故CD錯誤。故選:B?!军c評】本題是連接體問題,解題關鍵是根據(jù)牛頓第二定律采用整體法求加速度,并結(jié)合動能定理分析B球,注意系統(tǒng)機械能守恒,但單個小球的機械能并不守恒。10.(2024?湖北模擬)如圖所示,帶孔物塊A穿在光滑固定的豎直細桿上與一不可伸長的輕質(zhì)細繩連接,細繩另一端跨過輕質(zhì)光滑定滑輪連接物塊B,A位于與定滑輪等高處。已知物塊A的質(zhì)量為m、物塊B的質(zhì)量為3m,定滑輪到細桿的距離為L,細繩的長度為2L。現(xiàn)由靜止釋放物塊A,不計一切摩擦、空氣阻力及定滑輪大小,重力加速度大小為gA.物塊A的機械能一直增大 B.物塊A的速度始終小于物塊B的速度 C.物塊A、B等高時物塊B的速度大小為0 D.物塊A下落到最低點時物塊B的速度為0,A下落的最大距離為h=【考點】動能定理的簡單應用;功的正負及判斷.【專題】定量思想;推理法;動能定理的應用專題;分析綜合能力.【答案】D【分析】物塊A下降過程中繩子拉力對A做負功,A的械能減??;根據(jù)運動的合成與分解分析A和B速度大小關系;根據(jù)幾何關系可得物塊B上升的最大高度,根據(jù)機械能守恒定律進行解答;物塊A、B等高時,根據(jù)幾何關系求解A下降的高度,根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律可得A下落的最大距離。【解答】解:A、由靜止釋放物塊A,物塊A向下加速運動過程中,重力做正功,繩子的拉力做負功,物塊A的機械能減小。故A錯誤;B、設物塊A下滑過程中繩與豎直方向的夾角為α,則vAcosα=vB由此可知,物塊A的速度大于物塊B的速度,當物塊A的速度為零時,物塊B的速度也為零。故B錯誤;D、當物塊A的速度為零時,下落的高度最大,此時物塊B的速度也為0,則mgh解得h=故D正確;C、設物塊A、B處于同一高度時定滑輪左側(cè)細繩與水平方向所成的角為θ,有Ltanθ=2L-又(sinθ)2+(cosθ)2=1解得θ=37°所以等高時的總動能為Ek解得Ek故C錯誤;故選:D?!军c評】本題主要是考查了功能關系和機械能守恒定律首先要選取研究過程,分析運動過程中物體的受力情況和能量轉(zhuǎn)化情況,根據(jù)功能關系列方程解答。

考點卡片1.彈力的概念及其產(chǎn)生條件【知識點的認識】1.彈力(1)定義:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復原狀,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.點與面接觸時彈力的方向:過接觸點垂直于接觸面.球與面接觸時彈力的方向:在接觸點與球心的連線上.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.(4)彈力的大小對有明顯形變的彈簧,彈力的大小可以由胡克定律計算.對沒有明顯形變的物體,如桌面、繩子等物體,彈力大小由物體的受力情況和運動情況共同決定.①胡克定律可表示為(在彈性限度內(nèi)):F=kx,還可以表示成△F=k△x,即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比.式中k叫彈簧的勁度系數(shù),單位:N/m.k由彈簧本身的性質(zhì)決定(與彈簧的材料、粗細、直徑及原長都有關系).②“硬”彈簧,是指彈簧的k值較大.(同樣的力F作用下形變量△x較?。蹘追N典型物體模型的彈力特點如下表.項目輕繩輕桿彈簧形變情況伸長忽略不計認為長度不變可伸長可縮短施力與受力情況只能受拉力或施出拉力能受拉或受壓,可施出拉力或壓力同桿力的方向始終沿繩不一定沿桿沿彈簧軸向力的變化可發(fā)生突變同繩只能發(fā)生漸變【知識點的應用及延伸】彈力有無及方向的判斷問題:怎樣判斷彈力的有無?解答:(1)對于形變明顯的情況(如彈簧)可由形變直接判斷.(2)對于接觸處的形變不明顯,判斷其彈力的有無可用以下方法.①拆除法即解除所研究處的接觸,看物體的運動狀態(tài)是否改變.若不變,則說明無彈力;若改變,則說明有彈力.②分析主動力和運動狀態(tài)來判斷是否有彈力.分析主動力就是分析沿彈力所在方向上,除彈力以外其他力的合力.看該合力是否滿足給定的運動狀態(tài),若不滿足,則存在彈力;若滿足,則不存在彈力.【命題方向】(1)第一類??碱}型是對概念的考查:關于彈力,下列說法中正確的是()A.相互接觸的物體之間一定有彈力作用B.不接觸的物體之間也可能有彈力作用C.壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面D.壓力和支持力的方向都平行于物體的接觸面分析:知道彈力產(chǎn)生的條件:1、物體要相互接觸2、物體要發(fā)生彈性形變.清楚彈力的方向.解答:解:A、彈力產(chǎn)生的條件是:1、物體要相互接觸2、物體要發(fā)生彈性形變.兩個條件同時滿足物體間才會產(chǎn)生彈力.故A錯誤.B、根據(jù)A選項分析,故B錯誤.C、壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面,指向被壓和被支持的方向,故C正確.D、壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面,故D錯誤.故選C.點評:要注意支持力、壓力屬于彈力.壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面.(2)第二類??碱}型是對具體事例進行分析:如圖,球A放在斜面上,被豎直擋板擋住而處于靜止狀態(tài),關于球A所受的彈力,正確的()A.球A僅受一個彈力作用,彈力方向垂直斜面向上B.球A受兩個彈力作用,一個水平向左,一個垂直斜面向下C.球A受兩個彈力作用,一個水平向右,一個垂直斜面向上D.球A受三個彈力作用,一個水平向右,一個垂直斜面向上,一個豎直向下分析:小球處于靜止狀態(tài),對擋板和斜面接觸擠壓,擋板和斜面都產(chǎn)生彈性形變,它們對小球產(chǎn)生彈力,彈力的方向垂直于接觸面.解答:解:由于小球?qū)醢搴托泵娼佑|擠壓,擋板和斜面都產(chǎn)生彈性形變,它們對小球產(chǎn)生彈力,而且彈力的方向垂直于接觸面,所以擋板對小球的彈力方向水平向右,斜面對小球的彈力方向垂直于斜面向上.故選C點評:支持力是常見的彈力,其方向垂直于接觸面并且指向被支持物.基礎題,比較容易.【解題方法點撥】這部分知識難度中等、也有難題,在平時的練習中、階段性考試中會單獨出現(xiàn),選擇、填空、計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隱含條件考查.彈力的有無及方向判斷比較復雜,因此在確定其大小和方向時,不能想當然,應根據(jù)具體的條件或計算來確定.2.牛頓第二定律的簡單應用【知識點的認識】牛頓第二定律的表達式是F=ma,已知物體的受力和質(zhì)量,可以計算物體的加速度;已知物體的質(zhì)量和加速度,可以計算物體的合外力;已知物體的合外力和加速度,可以計算物體的質(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。點評:本題關鍵對人受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解?!窘忸}方法點撥】在應用牛頓第二定律解決簡單問題時,要先明確物體的受力情況,然后列出牛頓第二定律的表達式,再根據(jù)需要求出相關物理量。3.力學單位制與單位制【知識點的認識】一、單位制及其基本單位和導出單位1.單位制:基本單位和導出單位共同組成了單位制.(1)基本單位:基本物理量的單位.力學中的基本物理量有長度、質(zhì)量、時間,它們的國際單位分別是米、千克、秒.(2)導出單位是由基本單位根據(jù)物理關系推導出來的其他物理量的單位.有力(N)、速度(m/s)、加速度(m/s2)等.2.國際單位制中的基本物理量和基本單位物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l米m質(zhì)量m千克kg時間t秒s電流I安(培)A熱力學溫度T開(爾文)K物質(zhì)的量n摩(爾)mol發(fā)光強度I坎(德拉)cd特別提醒:(1)有些物理單位屬于基本單位,但不是國際單位,如厘米、克、小時等.(2)有些單位屬于國際單位,但不是基本單位,如米/秒(m/s)、帕斯卡(Pa)、牛(頓)(N)等.【命題方向】題型一:對力學單位制的認識例子:關于力學單位制,下列說法正確的是()A.千克、米/秒、牛頓是導出單位B.千克、米、牛頓是基本單位C.在國際單位制中,質(zhì)量的單位是g,也可以是kgD.只有存國際單位制中,牛頓第二定律的表達式才是F=ma分析:在力學中,質(zhì)量、長度及時間作為基本物理量,其單位作為基本單位,而由這三個量推出的單位稱導出單位;基本單位和導出單位組成單位制;而在國際單位制中,我們?nèi)¢L度單位米,質(zhì)量單位千克,時間單位秒作為基本單位;而由這些基本單位根據(jù)物理公式推導得出的單位為導出單位.解答:A、千克是質(zhì)量的單位,是基本單位;故A錯誤;B、牛頓是由牛頓第二定律公式推導得出的單位,為導出單位,故B錯誤;C、在國際單位制中,質(zhì)量的單位只能利用kg,故C錯誤;D、牛頓第二定律表達式為F=kma,只有在國際單位制中,k才取1,表達式才能寫成F=ma;故D正確.故選:D.點評:由選定的一組基本單位和由定義方程式與比例因數(shù)確定的導出單位組成的一系列完整的單位體制.基本單位是可以任意選定的,由于基本單位選取的不同,組成的單位制也就不同,如現(xiàn)存的單位有:市制、英制、米制、國際單位制等.【知識點的應用及延伸】單位制在物理學中的應用1.簡化計算過程的單位表達:在解題計算時,已知量均采用國際單位制,計算過程中不用寫出各個量的單位,只要在式子末尾寫出所求量的單位即可.2.檢驗結(jié)果的正誤:物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量關系,同時也確定了各物理量的單位關系.因此,在解題中可用單位制來粗略判斷結(jié)果是否正確,如單位制不對,結(jié)果一定錯誤.4.牛頓第三定律的理解與應用【知識點的認識】1.內(nèi)容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上.2.作用力與反作用力的“四同”和“三不同”:四同大小相同三不同方向不同【命題方向】題型一:牛頓第三定律的理解和應用例子:關于作用力與反作用力,下列說法正確的是()A.作用力與反作用力的合力為零B.先有作用力,然后才產(chǎn)生反作用力C.作用力與反作用力大小相等、方向相反D.作用力與反作用力作用在同一個物體上分析:由牛頓第三定律可知,作用力與反作用力大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,作用在兩個物體上,力的性質(zhì)相同,它們同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失.解答:A、作用力與反作用力,作用在兩個物體上,效果不能抵消,合力不為零,故A錯誤.B、作用力與反作用力,它們同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失,故B錯誤.C、作用力與反作用力大小相等、方向相反,作用在兩個物體上,故C正確.D、作用力與反作用力,作用在兩個物體上,故D錯誤.故選:C.點評:考查牛頓第三定律及其理解.理解牛頓第三定律與平衡力的區(qū)別.【解題方法點撥】應用牛頓第三定律分析問題時應注意以下幾點(1)不要憑日常觀察的直覺印象隨便下結(jié)論,分析問題需嚴格依據(jù)科學理論.(2)理解應用牛頓第三定律時,一定抓住“總是”二字,即作用力與反作用力的這種關系與物體的運動狀態(tài)無關.(3)與平衡力區(qū)別應抓住作用力和反作用力分別作用在兩個物體上.5.平拋運動速度的計算【知識點的認識】1.平拋運動的性質(zhì):平拋運動可以看成水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動。2.設物體在平拋運動ts后,水平方向上的速度vx=v0豎直方向上的速度vy=gt從而可以得到物體的速度為v=3.同理如果知道物體的末速度和運動時間也可以求出平拋運動的初速度?!久}方向】如圖所示,小球以6m/s的初速度水平拋出,不計空氣阻力,0.8s時到達P點,取g=10m/s2,則()A、0.8s內(nèi)小球下落的高度為4.8mB、0.8s內(nèi)小球下落的高度為3.2mC、小球到達P點的水平速度為4.8m/sD、小球到達P點的豎直速度為8.0m/s分析:平拋運動在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動,根據(jù)時間求出下降的高度以及豎直方向上的分速度。解答:AB、小球下落的高度h=12gt2C、小球在水平方向上的速度不變,為6m/s。故C錯誤。D、小球到達P點的豎直速度vy=gt=8m/s。故D正確。故選:BD。點評:解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律,結(jié)合運動學公式靈活求解。【解題思路點撥】做平拋運動的物體,水平方向的速度是恒定的,豎直方向是初速度為零的勻加速直線運動,滿足vy=gt。6.斜拋運動【知識點的認識】1.定義:物體將以一定的初速度向空中拋出,僅在重力作用下物體所做的運動叫做拋體運動。2.方向:直線運動時物體的速度方向始終在其運動軌跡的直線方向上;曲線運動中,質(zhì)點在某一刻(或某一位置)的速度方向是在曲線這一點的切線方向。因此,做拋體運動的物體的速度方向,在其運動軌跡各點的切線方向上,并指向物體前進的方向。注:由于曲線上各點的切線方向不同,所以,曲線運動的速度方向時刻都在改變。3.拋體做直線或曲線運動的條件:(1)物體做直線運動:當物體所受到合外力的方向跟它的初速方向在同一直線上時,物體做直線運動。(2)物體做曲線運動:當物體所受到合外力的方向跟它的初速方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。4.平拋運動(1)定義:將物體用一定的初速度沿水平方向拋出,且只在重力作用下所做的運動。(2)條件:①初速度方向為水平;②只受重力作用。(3)規(guī)律:平拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動,在豎直方向的分運動是自由落體運動,所以平拋運動是勻變速曲線運動,運動軌跡是拋物線。(4)公式:速度公式:水平方向:v位移公式:水平方向:x=v0ttanα=5.斜拋運動(1)定義:將物體以一定的初速度沿斜上方拋出,僅在重力作用下的運動叫做斜拋運動。(2)條件:①物體有斜向上的初速度;②僅受重力作用。(3)規(guī)律:斜拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動,在豎直方向的分運動是豎直上拋運動,所以斜拋運動是勻變速曲線運動。(4)公式:水平方向初速度:【命題方向】例1:某學生在體育場上拋出鉛球,其運動軌跡如圖所示。已知在B點時的速度與加速度相互垂直,則下列說法中正確的是()A.D點的速率比C點的速率大B.D點的加速度比C點加速度大C.從B到D加速度與速度始終垂直D.從B到D加速度與速度的夾角先增大后減小分析:不計空氣阻力,拋體在空中只受重力作用,機械能守恒;拋體運動可以分解為水平方向的勻速直線運動與豎直方向的勻變速運動。解答:A、拋體運動,機械能守恒,D點位置低,重力勢能小,故動能大,速度大,故A正確;B、拋體運動,只受重力,加速度恒為g,不變,故B錯誤;C、從B到D是平拋運動,重力一直向下,速度是切線方向,不斷改變,故只有最高點B處加速度與速度垂直,故C錯誤;D、從B到D是平拋運動,加速度豎直向下,速度方向是切線方向,故夾角不斷減小,故D錯誤。故選:A。點評:拋體運動可以分解為水平方向的勻速直線運動與豎直方向的勻變速直線運動,拋體運動機械能守恒。例2:如圖所示,將一籃球從地面上方B點斜向上拋出,剛好垂直擊中籃板上A點,不計空氣阻力。若拋射點B向籃板方向移動一小段距離,仍使拋出的籃球垂直擊中A點,則可行的是()A.增大拋射速度v0,同時減小拋射角θB.減小拋射速度v0,同時減小拋射角θC.增大拋射角θ,同時減小拋出速度v0D.增大拋射角θ,同時增大拋出速度v0分析:解決本題巧用平拋運動知識,由于題目中緊抓住籃球垂直打到籃板,故可以看成平拋運動,則有水平速度越大,落地速度越大,與水平面的夾角越小。解答:可以將籃球的運動,等效成籃球做平拋運動,當水平速度越大時,拋出后落地速度越大,與水平面的夾角則越小。若水平速度減小,則落地速度變小,但與水平面的夾角變大。因此只有增大拋射角,同時減小拋出速度,才能仍垂直打到籃板上,所以只有C正確,ABD均錯誤。故選:C。點評:本題采用了逆向思維,降低了解決問題的難度。若仍沿題意角度思考,解題很煩同時容易出錯?!窘忸}方法點撥】類平拋運動:1.定義:當物體所受的合外力恒定且與初速度垂直時,物體做類平拋運動。2.類平拋運動的分解方法(1)常規(guī)分解法:將類平拋運動分解為沿初速度方向的勻速直線運動和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的勻加速直線運動,兩分運動彼此獨立,互不影響,且與合運動具有等時性。(2)特殊分解法:對于有些問題,可以過拋出點建立適當?shù)闹苯亲鴺讼?,將加速度分解為ax、ay,初速度v0分解為vx、vy,然后分別在x、y方向上列方程求解。3.類平拋運動問題的求解思路:根據(jù)物體受力特點和運動特點判斷該問題屬于類平拋運動問題﹣﹣求出物體運動的加速度﹣﹣根據(jù)具體問題選擇用常規(guī)分解法還是特殊分解法求解。4.類拋體運動當物體在巨力作用下運動時,若物體的初速度不為零且與外力不在一條直線上,物體所做的運動就是類拋體運動。在類拋體運動中可采用正交分解法處理問題,基本思路為:①建立直角坐標系,將外力、初速度沿這兩個方向分解。②求出這兩個方向上的加速度、初速度。③確定這兩個方向上的分運動性質(zhì),選擇合適的方程求解。7.線速度的物理意義及定義式【知識點的認識】1.定義:物體在某段時間內(nèi)通過的弧長Δs與時間Δt之比。2.定義式:v=3.單位:米每秒,符號是m/s。4.方向:物體做圓周運動時該點的切線方向。5.物理意義:表示物體沿著圓弧運動的快慢。6.線速度的求法(1)定義式計算:v=(2)線速度與角速度的關系:v=ωr(3)知道圓周運動的半徑和周期:v=【命題方向】有一質(zhì)點做半徑為R的勻速圓周運動,在t秒內(nèi)轉(zhuǎn)動n周,則該質(zhì)點的線速度為()A、2πRntB、2πRntC、nR2πt分析:根據(jù)線速度的定義公式v=ΔS解答:質(zhì)點做半徑為R的勻速圓周運動,在t秒內(nèi)轉(zhuǎn)動n周,故線速度為:v=故選:B。點評:本題關鍵是明確線速度的定義,記住公式v=ΔS【解題思路點撥】描述圓周運動的各物理量之間的關系如下:8.牛頓第二定律求解向心力【知識點的認識】圓周運動的過程符合牛頓第二定律,表達式Fn=man=mω2r=mv2r=【命題方向】我國著名體操運動員童飛,首次在單杠項目中完成了“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動.假設童飛的質(zhì)量為55kg,為完成這一動作,童飛在通過最低點時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:運動員在最低點時處于超重狀態(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:運動員在最低點時處于超重狀態(tài),設運動員手臂的拉力為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.點評:解答本題的關鍵是分析向心力的來源,建立模型,運用牛頓第二定律求解.【解題思路點撥】圓周運動中的動力學問題分析(1)向心力的確定①確定圓周運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,也可以是幾個力的合力或某個力的分力,因此在受力分析中要避免再另外添加向心力.(3)解決圓周運動問題步驟①審清題意,確定研究對象;②分析物體的運動情況,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)牛頓運動定律及向心力公式列方程.9.功的正負及判斷【知識點的認識】正功和負功:根據(jù)W=Flcosα可知:0≤α<90°α=90°90°<α≤180°功的正負W>0W=0W<0意義力F對物體做正功力F對物體不做功力F對物體做負功力F是動力還是阻力動力阻力可以總結(jié)成如下規(guī)律:對于恒力做功,如果力與位移的夾角為銳角,則力對物體做正功;如果力與位移的夾角為鈍角,則力對物體做負功;如果力與位移成直角,則力對物體不做功?!久}方向】如圖,人站在自動扶梯上不動,隨扶梯向上勻速運動,下列說法中正確的是()A、重力對人做負功B、摩擦力對人做正功C、支持力對人做正功D、合力對人做功為零分析:做功的必要因素是:力與在力方向上有位移。功的大小W=Fscosθ,θ為力與位移的夾角。解答:人站在自動扶梯上不動,隨扶梯向上勻速運動,受重力和支持力,重力做負功,支持力做正功,合外力為零,所以合外力做功等于零。人不受摩擦力,所以沒有摩擦力做功。故A、C、D正確,B錯誤。故選:ACD。點評:解決本題的關鍵知道做功的必要因素,以及知道力的方向與位移的夾角大于等于0°小于90°,該力做正功,大于90°小于等于180°,該力做負功。【解題思路點撥】判斷功的正、負主要有以下三種方法:(1)若物體做直線運動,依據(jù)力與位移的夾角來判斷,此法常用于恒力做功的判斷.(2)若物體做曲線運動,依據(jù)F與v的方向的夾角α的大小來判斷.當α<90°時,力對物體做正功;90°<α≤180°時,力對物體做負功;α=90°時,力對物體不做功.(3)依據(jù)能量變化來判斷:此法既適用于恒力做功,也適用于變力做功,關鍵應分析清楚能量的轉(zhuǎn)化情況.根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,若有能量轉(zhuǎn)化,則必有力對物體做功.比如系統(tǒng)的機械能增加,說明力對系統(tǒng)做正功;如果系統(tǒng)的機械能減少,則說明力對系統(tǒng)做負功.此法常用于兩個相聯(lián)系的物體之間的相互作用力做功的判斷.10.功率的定義、物理意義和計算式的推導【知識點的認識】1.義:功與完成這些功所用時間的比值.2.理意義:描述做功的快慢。3.質(zhì):功是標量。4.計算公式(1)定義式:P=Wt,P為時間(2)機械功的表達式:P=Fvcosα(α為F與v的夾角)①v為平均速度,則P為平均功率.②v為瞬時速度,則P為瞬時功率.推導:如果物體的受力F與運動方向的夾角為α,從計時開始到時刻t這段時間內(nèi),發(fā)生的位移是l,則力在這段時間所做的功W=Flcosα因此有P=Wt由于位移l是從開始計時到時刻t這段時間內(nèi)發(fā)生的,所以lt是物體在這段時間內(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,cosα=1,上式可以寫成P=Fv。從以上推導過程來看,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是指從計時開始到時刻t的平均功率。如果時間間隔非常小,上述平均速度就可以看作瞬時速度,這個關系式也就可以反映瞬時速度與瞬時功率的關系。5.額定功率:機械正常工作時輸出的最大功率.6.實際功率:機械實際工作時輸出的功率.要求不大于額定功率.【命題方向】下列關于功率和機械效率的說法中,正確的是()A、功率大的機械,做功一定多B、做功多的機械,效率一定高C、做功快的機械,功率一定大D、效率高的機械,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。點評:解決本題的關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系。2.功率的定義式P=W11.瞬時功率的計算【知識點的認識】1.對于恒力做功,瞬時功率為P=Fvcosα(v是瞬時速度,α是力與速度的夾角)2.如果力與速度的方向一致,則P=Fv【命題方向】物體m從傾角為α的固定的光滑斜面由靜止開始下滑,斜面高為h,當物體滑至斜面底端,重力做功的瞬時功率為()A、mg2ghB、12mg2gC、mg2ghsinαD、mg分析:應用公式P=Fv求某力的瞬時功率時,注意公式要求力和速度的方向在一條線上,在本題中應用機械能守恒求出物體滑到斜面底端時的速度,然后將速度沿豎直方向分解即可求出重力功率.解答:物體下滑過程中機械能守恒,所以有:mgh=12物體滑到底端重力功率為:P=mgvsinα②聯(lián)立①②解得:P=mg2ghsinα,故選項ABD錯誤,C故選:C。點評:物理公式不僅給出了公式中各個物理量的數(shù)學運算關系,更重要的是給出了公式需要遵循的規(guī)律和適用條件,在做題時不能盲目的帶公式,要弄清公式是否適用.【解題思路點撥】①對于瞬時功率的計算,一定要牢記瞬時功率等于力在速度方向上的投影與速度的乘積。②重力的功率等于重力乘以豎直方向上的速度。12.機車以恒定加速度啟動【知識點的認識】汽車以恒定加速度起動,汽車的功率逐漸增大,當功率增大到額定功率時,勻加速運動結(jié)束,此時汽車的速度為勻加速運動的末速度,但并不是汽車所能達到的最大速度,此后汽車還可以保持功率不變做加速度逐漸減小的加速運動,直到加速度減小到零時速度才達到最大,具體變化過程及運動中v與t關系如圖所示.【命題方向】有一質(zhì)量為m=2.0×103kg,發(fā)動機的額定輸出功率P0=40KW,行駛在平直公路上時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a=1m/s2.達到額定輸出功率后,汽車保持功率不變又加速行駛了一段時間,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vm;(2)汽車勻加速運動的時間t;(3)當速度為6m/s時,汽車牽引力的瞬時功率.分析:這題考的知識點是汽車的兩種啟動方式,恒定加速度啟動和恒定功率啟動.本題屬于恒定加速度啟動方式,由于牽引力不變,根據(jù)p=Fv可知隨著汽車速度的增加,汽車的實際功率在增加,此過程汽車做勻加速運動,當實際功率達到額定功率時,功率不能增加了,要想增加速度,就必須減小牽引力,當牽引力減小到等于阻力時,加速度等于零,速度達到最大值.求3s末的瞬時功率,首先要知道3s末時汽車是否還處于勻加速直線運動的狀態(tài).解答:(1)當阻力等于牽引力時,汽車達到最大速度為vm=(2)根據(jù)牛頓第二定律得:F﹣f=maF=ma+f=4000N勻加速運動的最大速度為:v=Pt=(3)當汽車速度是6m/s時,汽車處于勻加速階段,所以P=Fv=4000×6W=24000W答:(1)汽車的最大行駛速度為20m/s;(2)汽車勻加速運動的時間t為10s;(3)當速度為6m/s時,汽車牽引力的瞬時功率為24KW.點評:本題考查的是機車啟動的兩種方式,即恒定加速度啟動和恒定功率啟動.要求同學們能對兩種啟動方式進行動態(tài)分析,能畫出動態(tài)過程的方框圖,公式p=Fv,p指實際功率,F(xiàn)表示牽引力,v表示瞬時速度.當牽引力等于阻力時,機車達到最大速度vm=P【解題思路點撥】1.機車啟動問題的本質(zhì)是因為受發(fā)動機的限制,機車的功率不能無限增大,力與速度存在制約關系,即需滿足P=Fv。2.機車在運動過程中,雖然方向時刻在變化,但可以認為發(fā)動機的牽引力時刻與機車的瞬時速度的方向保持一致,所以發(fā)動機的輸出功率等于發(fā)動機的牽引力乘以機車的瞬時速度,即P=Fv。3.機車啟動的過程是一個變加速過程,要結(jié)合牛頓第二定律進行相關的分析計算。4.當機車在做勻速運動時,此時牽引力與阻力平衡,即F=f,所以發(fā)動機的功率P=Fv=fv。13.動能定理的簡單應用【知識點的認識】1.動能定理的內(nèi)容:合外力做的功等于動能的變化量。2.表達式:W合=ΔEk=Ek末﹣Ek初3.本考點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動,作用時間t=6s后撤去F,求:(1)物體在前6s運動的過程中的加速度;(2)物體在前6s運動的位移(3)物體從開始運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,物體做勻加速運動,由牛頓第二定律就可求出加速度;(2)用勻變速直線運動的位移公式即可求得位移的大小;(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運動的過程中的加速度是3m/s2;(2)物體在前6s運動的位移是54m;(3)物體從開始運動直到最終靜止的過程中克服摩擦力所做的功為2700J。點評:分析清楚物體的運動過程,直接應用牛頓第二定律和勻變速直線運動的規(guī)律求解即可,求摩擦力的功的時候?qū)θ虘脛幽芏ɡ肀容^簡單?!窘忸}思路點撥】1.應用動能定理的一般步驟(1)選取研究對象,明確并分析運動過程。(2)分析受力及各力做功的情況①受哪些力?②每個力是否做功?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,必要時注意分析題目潛在的條件,補充方程進行求解。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,如涉及位移和速度而不涉及時間時應首先考慮應用動能定理,而后考慮牛頓定律、運動學公式,如涉及加速度時,先考慮牛頓第二定律。②用動能定理解題,關鍵是對研究對象進行準確的受力分析及運動過程分析,并畫出物體運動過程的草圖,以便更準確地理解物理過程和各物理量的關系。有些力在物體運動全過程中不是始終存在的,在計算外力做功時更應引起注意。14.常見力做功與相應的能量轉(zhuǎn)化【知識點的認識】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)化必通過做功來實現(xiàn)。2.高中物理中幾種常見的功能關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)做正功機械能增加一對滑動摩擦力做的總功為負功系統(tǒng)的內(nèi)能增加【解題思路點撥】如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在地面上,物體上面連著一個輕彈簧,用手拉住彈簧上端上移H,將物體緩緩提高h,拉力F做功WF,不計彈簧的質(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、重力勢能增加mgh,彈性勢能增加FHD、重力勢能增加mgh,彈性勢能增加WF﹣mgh分析:重力勢能的變化量等于負的重力所做的功,物體緩緩提高說明速度不變,拉力F做的功等于物體重力勢能的變化量與彈簧彈性勢能增加量之和.解答:重力勢能的變化量等于負的重力所做的功,即ΔEP=﹣WG=﹣(﹣mgh)=mgh物體緩緩提高說明速度不變,所以物體動能不發(fā)生變化,ΔE彈=WF+WG=WF﹣mgh故選:D。點評:本題主要考查了重力勢能的變化量與重力做功的關系以及能量轉(zhuǎn)化關系,難度不大,屬于基礎題.【解題思路點撥】1.常見的功能關系:合力做功——動能變化;重力做功——重力勢能變化;彈力做功——彈性勢能變化;摩擦力做功——內(nèi)能變化;其他力做功——機械能變化。2.判斷和計算做功或能量變化時,可以反其道而行之,通過計算能量變化或做功多少來進行。15.計算物體的機械能【知識點的認識】1.物體或系統(tǒng)的機械能由動能、重力勢能及彈性勢能組成,計算物體或系統(tǒng)的機械能時,先分別計算動能、重力勢能及彈性勢能,再求解機械能。2.在實際應用過程中,如果系統(tǒng)的機械能守恒,則只需要計算出某一時刻的機械能,那么任意時刻的機械能都與其相等?!久}方向】質(zhì)量為m的物體,以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑動,在滑動過程中,當高度為h時,該物體具有的機械能為()A、12mv02B、12分析:物體上滑過程中,支持力不做功,只有重力做功,機械能守恒.解答:物體的初動能為12mv02物體沿著光滑斜面上滑的過程中,只有重力做功,機械能守恒,故上升的高度為h時的機械能依然為12故選:A。點評:本題關鍵抓住只有重力做功,物體的機械能守恒來求解.【解題思路點撥】計算機械能的步驟如下:1.確定研究對象,是單個物體還是多物體組成的系統(tǒng)2.確定物體或系統(tǒng)的機械能組成,包含動能、重力勢能和彈性勢能的哪幾部分3.分別結(jié)算物體或系統(tǒng)的動能、重力勢能和彈性勢能,注意零勢能面的選擇對勢能大小的影響,以及參考系的選擇對動能大小的影響。4.計算物體或系統(tǒng)的機械能。如果物體或系統(tǒng)滿足機械能守恒定律,那么任意時刻物

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