(完整word版)高一物理功和機(jī)械能(含詳細(xì)知識(shí)點(diǎn)和試題答案)(良心出品必屬精品)

1、'、功1概念：一個(gè)物體受到力的作用，并在力的方向上發(fā)生了一段位移， 這個(gè)力就對(duì)物體做了功。功是能量轉(zhuǎn)化的量度。2. 條件：.力和力的方向上位移的乘積3. 公式：W=F S cos 0W某力功，單位為焦耳（J ）F某力（要為恒力），單位為牛頓（N ）s物體運(yùn)動(dòng)的位移，一般為對(duì)地位移，單位為米（ m力與位移的夾角4. 功是標(biāo)量，但它有正功、負(fù)功。某力對(duì)物體做負(fù)功，也可說(shuō)成“物體克服某力做功”。當(dāng)0,）時(shí)，即力與位移成銳角，功為正；動(dòng)力做功；2當(dāng) -時(shí)，即力與位移垂直功為零，力不做功；當(dāng) （-，時(shí)，即力與位移成鈍角，功為負(fù)，阻力做功；25. 功是一個(gè)過(guò)程所對(duì)應(yīng)的量，因此功是過(guò)程量。6. 功僅

2、與F、S、0有關(guān)，與物體所受的其它外力、速度、加速度 無(wú)關(guān)。7 .幾個(gè)力對(duì)一個(gè)物體做功的代數(shù)和等于這幾個(gè)力的合力對(duì)物體所做 的功。即 W=W+W+Wn或 W總二 F 合Scos 08。合外力的功的求法：方法1先求出合外力，再利用 W二FlCOSa求出合外力的功。方法2:先求出各個(gè)分力的功，合外力的功等于物體所受各力功的代 數(shù)和。對(duì)功的認(rèn)識(shí)：1做功與否的判斷問(wèn)題物體受到力的作用，如果物體在力的方向上發(fā)生位移，我們就說(shuō) 力對(duì)物體做了功?？梢?jiàn)做功與否的判斷，依據(jù)的是功的兩個(gè)要素：力 與力的方向上的位移。2做功多少的計(jì)算問(wèn)題做功多少是根據(jù)功的公式來(lái)計(jì)算的，功的公式為： W Fscos ， 其中各個(gè)物理

3、量的含義如下：F是做功的力；S是力所作用的那個(gè)物 體的位移；而 則是力F與位移s之間的夾角。3做功快慢的描述問(wèn)題P W做功的快慢程度用功率來(lái)描述，功率的定義式是：t功率的導(dǎo)出式是：P Fvcos前者用于計(jì)算某段時(shí)間內(nèi)的平均功率，后者則用于計(jì)算某個(gè)時(shí)刻 瞬時(shí)功率。4. 對(duì)功的物理含義的理解關(guān)于功我們不僅要從定義式 W Fscos進(jìn)行理解和計(jì)算，還應(yīng)理 解它的物理含義。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即：做功的過(guò)程是能量的一 個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程，這個(gè)過(guò)程做了多少功，就是多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。對(duì)物 體做正功，物體的能量增加。對(duì)物體做了多少正功，物體的能量就增 加了多少；對(duì)物體做負(fù)功，也稱物體克服阻力做功，物體的能量減少，

4、 做了多少負(fù)功，物體的能量就減少了多少。因此功的正、負(fù)表示能的 轉(zhuǎn)化情況，表示物體是輸入了能量還是輸出了能量。例1如圖1所示，質(zhì)量為m的物體靜止于傾角為 ，質(zhì)量為M的斜 面體上，現(xiàn)對(duì)該斜面體施一水平向左的推力 F,使物體隨斜面體一起 沿水平方向向左勻速運(yùn)動(dòng)，位移為 s,求在此過(guò)程中物體所受重力、 支持力、摩擦力各對(duì)物體做了多少功？FM圖1二、功率1. 概念：功跟完成功所用時(shí)間的比值，表示力（或物體）做功的快慢。2. 公式：P W （平均功率）P F cos （平均功率或瞬時(shí)功 率）3. 單位：瓦特W4. 分類：額定功率：指發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)最大輸出功率實(shí)際功率：指發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率即發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生

5、牽引力的功率，P實(shí)w P額。5. 分析汽車沿水平面行駛時(shí)各物理量的變化，采用的基本公式是P=Fv禾口 F-f = ma6. 應(yīng)用：（1）機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)時(shí)，由P F （ P為機(jī)車輸出功 率，F(xiàn)為機(jī)車牽引力，為機(jī)車前進(jìn)速度）機(jī)車速度不斷增加則牽引 力不斷減小，當(dāng)牽引力F f時(shí)，速度不再增大達(dá)到最大值 max，則max P / f。（2）機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)時(shí)，在勻加速階段汽車牽引力 F恒定為 ma f，速度不斷增加汽車輸出功率P F隨之增加，當(dāng)P P額定時(shí)， F開(kāi)始減小但仍大于f因此機(jī)車速度繼續(xù)增大，直至F f時(shí)，汽車 便達(dá)到最大速度max，則max P/f o對(duì)功率的認(rèn)識(shí)：1. 功率是描述做

6、功快慢的物理量P W由 t可知，功率的大小只與其“比值”有直接聯(lián)系，與做功多少和時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)直接關(guān)聯(lián)，比較功率的大小就要比較功與完成這些 功的所用時(shí)間之“比值”?！氨戎怠贝?，功率就大，做功就快，“比 值”小，功率就小，做功就慢。物體做功功率是描述物體做功的一個(gè)狀態(tài)； 做功的多少是一個(gè)過(guò) 程，所以不能說(shuō)功率大，做功就多。物體做功多少是做功物體在做功 過(guò)程中的一個(gè)積累，隨著做功過(guò)程的積累時(shí)間越長(zhǎng)，這個(gè)物體做功就 越多，W Pt就是一個(gè)積累的意思。即P在時(shí)間t上的積累就是物體 做功的多少。2. 對(duì)力的功率的認(rèn)識(shí)P W由 t、W Fscos可得：P Fvcos，此式中 為力F與速度v之間的夾角。把vco

7、s當(dāng)作整體來(lái)看是物體在力的方向上的分速度， 即：作用在物體上的力與物體在力的方向上分速度的乘積叫做力的功 率。對(duì)一個(gè)動(dòng)力機(jī)械，當(dāng)功率 P一定時(shí)，由P Fvcos可知：降低運(yùn) 動(dòng)速度可以增大牽引力；反過(guò)來(lái)，若阻力很小，可以加快運(yùn)動(dòng)速度。 這一點(diǎn)在各種機(jī)械設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。任何機(jī)械都有一個(gè)銘牌，銘牌上所注功率為這部機(jī)械的額定功率。它是提供人們對(duì)機(jī)械進(jìn)行選擇、配置的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了 機(jī)械的做功能力或機(jī)械所能承擔(dān)的“任務(wù)”。機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中的功率 是實(shí)際功率。機(jī)械的實(shí)際功率可以小于其額定功率（俗稱機(jī)械沒(méi)吃 飽），可以等于其額定功率（稱滿負(fù)荷運(yùn)行），還可以在短時(shí)間內(nèi)略 大于其額定功率（稱超負(fù)荷運(yùn)

8、行）。機(jī)械不能長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行，那 樣會(huì)損壞機(jī)械設(shè)備，縮短其使用壽命。3. 機(jī)車的兩種啟動(dòng)（1）機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)，牽引力隨速度的增大而減小，機(jī)車 做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)加速度減小到零時(shí)速度最大，以 后機(jī)車做勻速運(yùn)動(dòng)（牽引力等于阻力）。如圖 3所示機(jī)車以恒定功率 啟動(dòng)的P t圖和vt圖。（機(jī)車在水平面運(yùn)動(dòng)，阻力視為恒定）PVPoVmO/tO一 t圖3(2) 機(jī)車勻加速啟動(dòng)，機(jī)車先做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。功率 隨時(shí)間正比例增大，當(dāng)增大到額定功率時(shí)，開(kāi)始做一段變加速運(yùn)動(dòng)， 牽引力減小到等于阻力時(shí)，機(jī)車的速度增大到最大速度。如圖4為機(jī) 車以勻變速啟動(dòng)的Pt和vt圖。3Pov例2:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

9、的額定牽引功率為60kW汽車質(zhì)量為5 10 kg ,三、動(dòng)能1概念：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，稱為動(dòng)能。2動(dòng)能表達(dá)式：Ek - m 223動(dòng)能定理（即合外力做功與動(dòng)能關(guān)系）：W Ek2 Eki4理解：F合在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體做的功，等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng) 能的變化。 F合做正功時(shí)，物體動(dòng)能增加；F合做負(fù)功時(shí)，物體動(dòng)能減少, 動(dòng)能定理揭示了合外力的功與動(dòng)能變化的關(guān)系。4適用范圍：適用于恒力、變力做功；適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。5應(yīng)用動(dòng)能定理解題步驟：a確定研究對(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程b分析研究對(duì)象在研究過(guò)程中受力情況，弄清各力做功c確定研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中初末狀態(tài)，找出初、末動(dòng)能d列方程、求解。對(duì)

10、動(dòng)能的認(rèn)識(shí)：1. 動(dòng)能是一個(gè)狀態(tài)量，它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)。動(dòng)能也是標(biāo)量, 它只有大小，沒(méi)有方向，而且物體的動(dòng)能總是大于等于零，不會(huì)出現(xiàn) 負(fù)值。動(dòng)能具有相對(duì)性，它與參照物的選取有關(guān)。如：在行駛中汽車上 的物體，對(duì)汽車上的乘客，物體動(dòng)能為零；但對(duì)路邊的行人，物體的 動(dòng)能不為零。2. 外力對(duì)物體做功與物體動(dòng)能的關(guān)系：外力對(duì)物體做正功，物體的動(dòng)能增加，這一外力有助于物體的運(yùn) 動(dòng)，是動(dòng)力；外力對(duì)物體做負(fù)功，物體的動(dòng)能減小，這一外力是阻礙 物體的運(yùn)動(dòng)，是阻力，外力對(duì)物體做負(fù)功往往又稱物體克服阻力做功。 功是能量轉(zhuǎn)化的量度，外力對(duì)物體做了多少功；就有多少動(dòng)能與其他 形式的能發(fā)生了轉(zhuǎn)化。所以外力對(duì)物體所做的

11、功就等于物體動(dòng)能的變1 2 1 2化量，即Ekmvtmv02 2。這就是動(dòng)能疋理3. 應(yīng)用動(dòng)能定理的注意點(diǎn):(1) 明確研究對(duì)象、研究過(guò)程，找出初、末狀態(tài)的速度情況。(2) 要對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析(包括重力)，明確各力做功的大小及正負(fù)情況。(3) 若物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中包含幾個(gè)不同物理過(guò)程，解題時(shí)，可以 分段考慮，也可視為一整體過(guò)程，列出動(dòng)能定理求解。4. 關(guān)于動(dòng)能與動(dòng)量的比較（ 1）動(dòng)能與動(dòng)量都是由質(zhì)量和速度共同決定的物理量；（2）動(dòng)能和動(dòng)量都是用于描述物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)量；（3）動(dòng)能是標(biāo)量，動(dòng)量是矢量；（4）動(dòng)能決定了物體克服一定阻力能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)，動(dòng)量則決定著 物體克服一定阻力能運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間；

12、（5）動(dòng)能是從能量觀點(diǎn)出發(fā)描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的，動(dòng)量是從機(jī)械運(yùn) 動(dòng)本身出發(fā)描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的。例3:總質(zhì)量為M的列車，沿水平直線軌道勻速前進(jìn)，其末節(jié)車 廂質(zhì)量為m中途脫鉤，司機(jī)發(fā)覺(jué)時(shí)，機(jī)車已行駛了 L距離，于是立 即關(guān)閉油門撤去牽引力。 設(shè)運(yùn)動(dòng)的阻力與質(zhì)量成正比， 比例系數(shù)為 k， 機(jī)車的牽引力恒定， 當(dāng)列車的兩部分都停止時(shí)， 它們的距離是多少？四、重力勢(shì)能1 定義:物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢(shì)能。 2公式: EP mgh h 物體具參考面的豎直高度3 參考面: a 重力勢(shì)能為零的平面稱為參考面；b 選取:原則是任意選取，但通常以地面為參考面若參考面未定，重力勢(shì)能無(wú)意義，不能說(shuō)重力勢(shì)能大小如

13、何選取不同的參考面，物體具有的重力勢(shì)能不同，但重力勢(shì)能 改變與參考面的選取無(wú)關(guān)。4 標(biāo)量，但有正負(fù)。重力勢(shì)能為正，表示物體在參考面的上方；重力勢(shì)能為負(fù)，表示物體在參考面的下方； 重力勢(shì)能為零，表示物體在參考面上。5 單位：焦耳（ J）6 重力做功特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的初、末位置 有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。7、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系Ep（1）物體的高度下降時(shí)，重力做正功，重力勢(shì)能減少，重力勢(shì)能減 少的量等于重力所做的功；（2）物體的高度增加時(shí)，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，重力勢(shì)能增 加的量等于物體克服重力所做的功。（3）重力勢(shì)能變化只與重力做功有關(guān)，與其他力做功無(wú)關(guān)。

14、（四）對(duì)重力勢(shì)能的認(rèn)識(shí)1. 重力勢(shì)能是物體和地球這一系統(tǒng)共同所有，單獨(dú)一個(gè)物體談不 上具有勢(shì)能。即：如果沒(méi)有地球，物體談不上有重力勢(shì)能，平時(shí)說(shuō)物 體具有多少重力勢(shì)能，是一種習(xí)慣上的簡(jiǎn)稱。2. 重力勢(shì)能是標(biāo)量，它沒(méi)有方向。但是重力勢(shì)能有正、負(fù)。此處 正、負(fù)不是表示方向，而僅表示比參考點(diǎn)的能量狀態(tài)高還是低。勢(shì)能 大于零表示比參考點(diǎn)的能量狀態(tài)高， 勢(shì)能小于零表示比參考點(diǎn)的能量 狀態(tài)低。參考點(diǎn)的選擇不同雖對(duì)勢(shì)能值表述不同， 但對(duì)物理過(guò)程沒(méi)有 影響，即勢(shì)能是相對(duì)的，勢(shì)能的變化是絕對(duì)的，勢(shì)能的變化與參考點(diǎn) 的選擇無(wú)關(guān)。重力做功與重力勢(shì)能：重力做正功，物體高度下降，重力勢(shì)能降低；重力做負(fù)功，物體 高度上升，

15、重力勢(shì)能升高?？梢宰C明，重力做功與路徑無(wú)關(guān)，由物體 所受的重力和物體初、末位置所在水平面的高度差決定，即： Eg Ep mg h。所以重力做的功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值，即WGEP （mgh1 mgh2）例4:如圖5所示，半徑為r，質(zhì)量不計(jì)的圓盤面與地面相垂直，圓心處有一個(gè)垂直于盤面的光滑水平固定軸 Q在盤的最右邊緣，固r定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A,在Q點(diǎn)正下方離Q點(diǎn)2處，固定一個(gè)質(zhì)量 也為m的小球B,放開(kāi)盤，讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)，試計(jì)算：（1）當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，兩球的重力勢(shì)能之和少了多少？（2）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度是多少？（3）在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，半徑QA向左偏離豎直方向的最大角度是多少？圖5五、機(jī)械能1

16、 機(jī)械能包含動(dòng)能和勢(shì)能（重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）兩部分，即EKEP 。2 機(jī)械能守恒定律 : 在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，即E1 E2EK1EP1EK2EP2 E k =AE p E i =AE 2。3 機(jī)械能守恒條件 : 做功角度：只有重力或彈力做功，無(wú)其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代數(shù)和為零； 系統(tǒng)內(nèi)如摩擦阻力對(duì)系統(tǒng)不做功。能量角度：首先只有動(dòng)能和勢(shì)能之間能量轉(zhuǎn)化， 無(wú)其它形式能量轉(zhuǎn)化；只有系統(tǒng)內(nèi)能量的交換，沒(méi)有與外界的能量交換。 4運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題步驟：a確定研究對(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程b 分析研究對(duì)象在研究過(guò)程中受力情況，弄清各力做

17、功，判斷機(jī)械能是否守恒c 恰當(dāng)選取參考面，確定研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中初末狀態(tài)的機(jī)械能d 列方程、求解。對(duì)機(jī)械能守恒條件的認(rèn)識(shí)：如果沒(méi)有摩擦力和介質(zhì)阻力， 物體只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 時(shí)，機(jī)械能的總量保持不變，這就是機(jī)械能守恒定律。沒(méi)有摩擦和介 質(zhì)阻力，這是守恒條件。具體的講，如果一個(gè)物理過(guò)程只有重力做功， 只是重力勢(shì)能和動(dòng)能之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化， 沒(méi)有與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn) 化，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能總和保持不變。 如果只有彈簧的彈力做功， 在彈簧與物體系統(tǒng)中就只有彈性勢(shì)能與動(dòng)能之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化， 不與 其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化， 所以彈性勢(shì)能和動(dòng)能總和保持不變。 分析一 個(gè)物理過(guò)程是不是滿足機(jī)械能守恒

18、， 關(guān)鍵是分析這一過(guò)程中有哪些力 參與了做功， 這一力做功是什么形式的能轉(zhuǎn)化成什么形式的能， 如果 只是動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化， 而沒(méi)有與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化， 則機(jī) 械能總和不變。如果沒(méi)有力做功，不發(fā)生能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能當(dāng)然也不 發(fā)生變化。例5:如圖6所示，一質(zhì)量為m的半圓形槽內(nèi)壁光滑，放在光滑的水 平面上，槽的左側(cè)有一固定的木樁以阻止槽水平向左運(yùn)動(dòng)， 槽的半徑 為R。今從槽左側(cè)A端的正上方D處有一個(gè)質(zhì)量為m2的小球，球恰好 從A點(diǎn)自由進(jìn)入槽的內(nèi)壁軌道。為了使小球沿槽的內(nèi)壁恰好運(yùn)動(dòng)到槽 的右端B點(diǎn)。試求D至A點(diǎn)的高度。一：?jiǎn)芜x題1、討論力F在下列幾種情況下做功的多少(1) 用水平推力F推質(zhì)量是m

19、的物體在光滑水平面上前進(jìn)了 s.(2) 用水平推力F推質(zhì)量為2m的物體沿動(dòng)摩擦因數(shù)為口的水平 面前進(jìn)了 s.(3) 斜面傾角為B,與斜面平行的推力 F,推一個(gè)質(zhì)量為2m的物體沿光滑斜面向上推進(jìn)了 s.A. (3)做功最多 B . (2)做功最多C.做功相等D.不能確定2. 關(guān)于摩擦力對(duì)物體做功，以下說(shuō)法中正確的是 A. 滑動(dòng)摩擦力總是做負(fù)功B. 滑動(dòng)摩擦力可能做負(fù)功，也可能做正功C. 靜摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功D. 靜摩擦力對(duì)物體總是做正功3. 如圖1所示，一個(gè)物體放在水平面上，在跟豎直方向成B角的斜向下的推力F的作用下沿平面移動(dòng)了距離s,若物體的質(zhì)量為m 物體與地面之間的摩擦力大小為f,則在此

20、過(guò)程中A. 摩擦力做的功為fsB.力F做的功為Fscos 0C.力F做的功為Fssin 0 D.重力做的功為 mgs圈1a Z4. 質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為0的斜面上，當(dāng)斜面沿水平方向向右勻速移動(dòng)了距離s時(shí)，如圖2所示，物體m相對(duì)斜面靜止，則 下列說(shuō)法中不正確的是A. 摩擦力對(duì)物體m做功為零B. 合力對(duì)物體m做功為零C. 摩擦力對(duì)物體m做負(fù)功D. 彈力對(duì)物體m做正功5. 起重機(jī)豎直吊起質(zhì)量為 m的重物，上升的加速度是a,上升的高度是h,則起重機(jī)對(duì)貨物所做的功是。A. mghB. ma hC. m(g+a) hD. m (g- a) h6. 將橫截面積為S的玻璃管彎成如圖3所示的連通器，放在水

21、平桌面上，左、右管處在豎直狀態(tài)，先關(guān)閉閥門K往左、右管中分別注入高度為h和山、密度為P的液體.然后打開(kāi)閥門K,直到液體靜止,在上述過(guò)程中，重力對(duì)液體做的功為。A. P 竽(町 一hB. P gs(h1 - h3)'2-.l 'i： "1 , I 字卜卜上作用一個(gè)3N的水平拉力后，AB起前進(jìn)了 4m如圖4所示.在這個(gè)過(guò)程中B 對(duì)A做的功 A. 4 J B . 12 JC|pgs町d J D. -4J U扣辭廠hj務(wù)C. 0國(guó)4國(guó)58關(guān)于功率以下說(shuō)法中正確的是A. 據(jù)P=W/t可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大B. 據(jù)P=Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比C. 據(jù)P=W/

22、t可知，只要知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可以 求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率D. 根據(jù)P=Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力 與運(yùn)動(dòng)速度成反比。9. 一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t=0開(kāi)始，將一 個(gè)大小為F的水平恒力作用在該木塊上，在t=t i時(shí)刻F的功率是 A. - 1Et2 in2 tn10. 在高處的同一點(diǎn)將三個(gè)質(zhì)量相同的小球以大小相等的初速度F分別上地 平拋和下拋，則A. 從拋出到落地過(guò)程中，重力對(duì)它們做功相同B. 從拋出到落地過(guò)程中，重力對(duì)它們的平均功率相同C. 三個(gè)小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同D. 三個(gè)小球落地時(shí)的動(dòng)量相同二：多選題1. 質(zhì)量為m的物塊

23、A始終附著在楔形物塊B的傾角為B的斜面上,如圖5所示，下列說(shuō)法中正確的是A.若B向右勻速移動(dòng)距離s,則B對(duì)A做的功為零n1T$0 4圖SB. 若B向上勻速移動(dòng)距離s,則B對(duì)A做的功為mgsC. 若B向左以加速度a移動(dòng)距離s，則B對(duì)A做的功為masD. 若B向下以加速度a移動(dòng)距離s，則B對(duì)A做的功為m(g+ a)s2. 把一個(gè)物體豎直向上拋出去，該物體上升的最大高度是 h,若物 體的質(zhì)量為m所受的空氣阻力恒為f,則在從物體被拋出到落回地 面的全過(guò)程中A.重力所做的功為零B .重力所做的功為2mghC.空氣阻力做的功為零D.空氣阻力做的功為-2fh3. 質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時(shí)

24、刻開(kāi)始受到水平力的作用。力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變, 則A.3to時(shí)刻的瞬時(shí)功率為5F°2tomB.3to時(shí)刻的瞬時(shí)功率為215F°tomC.在t 0到3to這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為23Fo2to4mD.在t o到3to這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為25Fo2to6m:填空題1. 一木塊質(zhì)量2kg，靜止在光滑水平面上，一顆子彈質(zhì)量 10g,以500m/s的速度射穿木塊，穿出木塊時(shí)的速度減為 100m/s,木塊得 到的速度是2m/s。在這過(guò)程中，子彈克服阻力做功 。2. 在恒定合力F作用下，物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段位移s后，速度達(dá)到v,做功為

25、W在相同的恒定合力F作用下，物體的 速度由零增至nv,則F做的功是原來(lái)的 倍，通過(guò)的位移是原來(lái)的倍，若要物體的速度由v增至nv,貝懦對(duì)它做的功是原來(lái)的倍，在位移仍是s的情況下，物體受力是原來(lái)的 倍。3. 如圖6所示，物體質(zhì)量1kg，斜向上拉F=10N物體和水平面 間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)口 =0.25，物體在F的作用下前進(jìn)10m則在這段 時(shí)間期扌立力F對(duì)物體做功4. 質(zhì)量為m的汽車在傾角為B的斜坡上勻速行駛，上坡時(shí)的速度 為下坡時(shí)的速度粉設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受祖力不喪.且上.下|坡時(shí)汽 車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也相同，則汽車的功率等于 。5. 起重機(jī)在5s內(nèi)將2t的貨物由靜止開(kāi)始勻加速提升10m高， 若取重力加遠(yuǎn)

26、廈呂為10則此起重機(jī)具備的最小功率應(yīng)是 kw四：綜合應(yīng)用題1如圖7所示，繃緊的傳送帶始終保持著大小為 v = 4m/s的速 度水平勻速運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)量m=1kg的小物塊無(wú)初速地放到皮帶 A處，物 塊與皮帶間的滑動(dòng)動(dòng)摩擦因數(shù)口 =0.2 , A B之間距離s=6m求物塊 從A運(yùn)動(dòng)到E的過(guò)程中摩擦力對(duì)物塊做多少如二1伽/)2. 如圖8所示，物體由靜止開(kāi)始沿傾角為B的光滑斜面下滑，mH已知，求：(1)物體滑到底端過(guò)程中重力的功率(2)物體滑到斜面底端時(shí)重力的功率24.要使起重機(jī)在內(nèi)將質(zhì)量為22 10%的貨物由靜止開(kāi)始勻加速提升10m高，此起重機(jī)應(yīng)具備的最小功率應(yīng)是多少？ ( g取10m/s2)4. 一輛

27、車重5t，額定功率為80kW初速度為零，以加速度a=1m/s2 直線加速，車受的阻力為車重的 0.06倍，g取10m/s2,求： 分析車從靜止開(kāi)始勻加速至勻速過(guò)程中車的牽引力和發(fā)動(dòng)機(jī)的功 率如何變化。 車作勻加速直線運(yùn)動(dòng)能維持多長(zhǎng)時(shí)間。 車作勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程的平均功率。 車加速 10s 末的瞬時(shí)功率。 車速的最大值。答案例1析與解：物體的受力情況如圖2所示，由于物體處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可由共點(diǎn)力的平衡條件得，F(xiàn)n mgcos ，F(xiàn)f mgsin ，且Fn與s間的夾角為（90），F(xiàn)f與s間的夾角為（180），所以:Wfnmg coss cos(90)WFfmg sins cos(180)FnFf

28、fs-2 M/、X e mgWG mgscos90 0嫁 護(hù):曲:瞭mgs sin 22mg s sin 22說(shuō)明：若力和位移不在一條直線，求力對(duì)物體做功時(shí)，可將力正 交分解，使其一個(gè)分力與位移在一條直線上，另一個(gè)分力與位移垂直， 也可以將位移按類似的方法正交分解。例2:析與解：（1）汽車一開(kāi)始就保持額定功率，牽引力隨速度的增大而減小， 汽車做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小到零時(shí)速度最 大。此時(shí)，F(xiàn) Ff mg，P FVmPvm 12m / s所以mg（2）汽車以恒定加速度起動(dòng)，先做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，功 率隨時(shí)間正比例增大，當(dāng)增大到額定功率時(shí)，開(kāi)始做變加速運(yùn)動(dòng)。設(shè) 保持勻加速運(yùn)動(dòng)

29、的時(shí)間為t，勻加速運(yùn)動(dòng)能達(dá)到的最大速度為Vi，則:v1 atF mg mapP Fw，所以t Fa 16s例3:析與解：設(shè)牽引力為F，脫鉤前列車的速度為v，脫鉤后兩部分的位移分別為 S2。對(duì)列車脫鉤到靜止的全過(guò)程，由動(dòng)能定理:FL k(M m)gs10 (M m)v22，對(duì)末節(jié)車廂，脫鉤后運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程,由動(dòng)能定理:kmgs2c20 mv，由脫鉤前列車勻速運(yùn)動(dòng)得：F kMg 0，解得:SSiS2亠L(fēng) Mm 。本題也可用補(bǔ)償法進(jìn)行分析。若末節(jié)車廂脫鉤時(shí)司機(jī)關(guān)閉油門,則兩部分運(yùn)動(dòng)情況完全相同，停止時(shí)它們的距離為0,脫鉤后牽引力做了 FL的功，才使兩部分拉開(kāi)距離，這部分功補(bǔ)償機(jī)車多行駛距離s亠L(fēng)中克服

30、阻力所做的功。kMgL k(M m)g s，所以 M m 。點(diǎn)評(píng)：本題還可以用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)與牛頓第二定律求解， 但較繁雜,顯然，用補(bǔ)償法求解則簡(jiǎn)單快捷,所以平時(shí)做題要注意進(jìn)行解題方法總結(jié)。例4:析與解:(1)重力勢(shì)能之和減少了:r mgr mgr mg 2 2(2)mgr12 1 八、2mvm( )22 2 2(3)rmgr mg mgr (1 cos2r)mg(r sin )2 ，即 3 4 2 cos sin解得:37點(diǎn)評(píng)：兩球速度不同，搞清速度關(guān)系是本題解題的關(guān)鍵?！贬苄∏蚺c槽的共同動(dòng)能重力費(fèi)龍 戰(zhàn)治（用+尿）例5:析與解：此題若用常規(guī)法解答，復(fù)雜耗時(shí)且易出錯(cuò)。若構(gòu) 建能流圖，利用整個(gè)過(guò)程

31、機(jī)械能守恒，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，則易 解此題，小球從D點(diǎn)落到0點(diǎn)再運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其能流圖如下：點(diǎn)評(píng)：掌握好機(jī)械能守恒的條件,利用能量流動(dòng)圖直觀地分析物m2gh-(m2m?）v共共m2g(hR)2m2v22m2v2(:mi?m-)v 共聯(lián)立、得：mgR解之得hm2 Rm1小球從0點(diǎn)到B點(diǎn)的畫 力勢(shì)能差依題意有:m1-m2g(h R)mi m2理過(guò)程是解答此題的關(guān)鍵。單選題CBCAC CADAA1. 水平推力F推質(zhì)量是m的物體在光滑水平面上前進(jìn)了 s. W仁Fs 用水平推力F推質(zhì)量為2m的物體沿動(dòng)摩擦因數(shù)為口的水平面前進(jìn)了 s. W2=Fs 斜面傾角為B,與斜面平行的推力 F,推一個(gè)質(zhì)量為2m的物

32、體沿斜面向上推進(jìn)了 s. W3=Fs2. A、B、將小物塊輕輕放在勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，小物塊相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力充當(dāng)動(dòng)力，傳送帶對(duì)小物塊的摩擦力做正功，故A錯(cuò)誤，B正確；C D靜摩擦力作用的物體間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，但不代表沒(méi)發(fā)生位移，所以可以做正功、負(fù)功或不做功，例如糧倉(cāng)運(yùn)送糧食的傳送帶對(duì)糧食施 加一靜摩擦力，該力對(duì)糧食做正功，隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)的物體，摩擦力 提供向心力，不做功，故 C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；3. A、物體與地面之間的摩擦力大小為f ,物體的位移的大小為s,由 功的公式可得 W=-fs，所以A錯(cuò)誤.B、力F與豎直方向成B角，所以在水平方向的分力為Fsin B,所以F做的功為Fs?sin

33、B,所以B錯(cuò)誤.C由B的分析可知C正確.D重力在豎直方向上，物體在豎直方向的位移是零，所以重力的功 為零，所以D錯(cuò)誤.4.mg分析物體的受力情況：重力 mg彈力N和摩擦力f,作出力圖如圖.A、由圖看出，彈力N與位移s的夾角小于90°，則彈力對(duì)物體m做 正功.故A正確.B、物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力為零，合力對(duì)物體 m做功為零.故B正確.C摩擦力f與位移的夾角為鈍角，所以摩擦力對(duì)物體m做功不為零， 做負(fù)功.故C錯(cuò)誤.D物體在水平方向移動(dòng)，在重力方向上沒(méi)有位移，所以重力對(duì)物體m做功為零.故D正確.5. 對(duì)貨物進(jìn)行受力分析，貨物受重力和起重機(jī)對(duì)貨物拉力F.根據(jù)牛頓第二定律得：F 合=F-mg=m

34、aF=m( a+g)上升h高度，起重機(jī)對(duì)貨物拉力做功 w=Fh=m( a+g) h6. 兩個(gè)截面積都是S的鐵桶，底部放在同一水平面上，左邊內(nèi)裝的高 度為hl、密度為p的液體，現(xiàn)把連接兩筒的閥門打開(kāi)，使兩筒中液 體高度相等，此時(shí)液體的高度為 h,所以有：h=h1+h2/2，因此從左 邊移到右邊的液體體積為為：V=(h2-h1)S/2,所以這個(gè)過(guò)程液體的重力勢(shì)能變化量等于左邊上部分的液體移到右則里的重力勢(shì)能變 化.即：mgh =(h1-h2)2g p s/4 ;7. 先對(duì)整體根據(jù)牛頓第二定律得：a=F/(m1+m2)=3/3=1m/s2對(duì)A,根據(jù)牛頓第二定律得； F =mAa=K仁1N,則 W=F

35、s=K 4=4J8. A、據(jù) P=W/t可知，相同時(shí)間內(nèi)，機(jī)器做功越多，其功率就越大， 故A錯(cuò)誤；B、據(jù)P=Fv可知，當(dāng)功率恒定時(shí)，牽引力與速度成反比，故B錯(cuò)誤；C據(jù) P=W/t可知，知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可以求得這段 時(shí)間內(nèi)做功的平均功率，故C錯(cuò)誤；D根據(jù)P=Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng) 速度成反比，故D正確；9. 試題分析：由牛頓第二定律可知物體的加速度大小為F/m,在t1時(shí)刻瞬時(shí)速度為Ft1/m,由P=Fv可知功率為F2t1/m，故選A10. A、根據(jù)動(dòng)能定理得，mgh=1/2mv2-1/2mv02重力做功相等，則落地時(shí)的速度大小相等，根據(jù) P=mgvcos9

36、，知落地時(shí)豎直上拋和豎 直下拋運(yùn)動(dòng)的重力功率相等，但是與平拋運(yùn)動(dòng)的重力功率不等.故A正確，C錯(cuò)誤.B、三個(gè)物體落地的時(shí)間不等，根據(jù) P=W/t知，重力做功的平均功率 不等.故B錯(cuò)誤.D三個(gè)小球落地時(shí)的速度大小相等，方向不同，則動(dòng)量不同.故D錯(cuò)誤.多選題ABC AD BD1. A.若B向右勻速運(yùn)動(dòng)，A也是勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，斜面對(duì)物塊 的力等于其重力，方向豎直向上，運(yùn)動(dòng)方向（位移矢量）始終與斜面 作用力垂直，所以不做功，故 A正確；B. A和B一起豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)，物塊受力平衡，B對(duì)A的力大小等 于物塊的重力mg方向豎直向上，位移方向也向上，所以 W=mg,故B正確；C. A和B一起向左以加速度

37、a移動(dòng)距離s, A所受的合力做的功等于 mas, A受到重力和B對(duì)物塊的力，所以，重力做的功加上 B對(duì)A做 的功之和等于mas又因?yàn)橹亓ψ龉榱?，所以斜面?duì)物塊做的功等 于mas故C正確；D. A和B一起豎直向下以加速度a移動(dòng)距離s, A所受的合力做的功 等于mas A受到重力和B對(duì)物塊的力，重力做的功加上 B對(duì)A做的 功之和等于mas又因?yàn)橹亓ψ龉?mgs所以B對(duì)A做的功等于 mas-mgs故D錯(cuò)誤.2. 物體被拋出到落回拋出點(diǎn)的全過(guò)程中，初末位置相同，高度差為 零，所以重力做功為零.故 A正確，B錯(cuò)誤.在上升的過(guò)程中，空氣 阻力做功為-fh ，在下降的過(guò)程中，空氣阻力做功為-fh，則整個(gè)

38、過(guò) 程中空氣阻力做功為-2-fh .故C錯(cuò)誤-fh , D正確.3. 解析：AB選項(xiàng)0到3to時(shí)刻物體的速度為5Foto m ,所以3to的瞬時(shí)功2率為15Fa錯(cuò)B對(duì)。CD選項(xiàng)0到3to時(shí)刻F對(duì)物體做的功為25Fo2t。2 2m，所以3to內(nèi)平均功率為25F°2to 6mC錯(cuò)D對(duì)三、填空題1. 1200J對(duì)子彈，由動(dòng)能定理得：-W= mgh=1/2mv-1/2mvo2,代入 數(shù)據(jù)解得：W=1200J2做功等于能量的增加，也就是等于動(dòng)能.所以W=1/2m"2如果速 度由0增至nv,那么W = 1/2m (nv)八2所以W是W的n2倍.若要 物體的速度由v增至nv那么做的功等于

39、 W-W=(nA2-1)1/2m"2所以 是nA2-1倍.因?yàn)?W FS.如果要S不變，那么就是要F變成原來(lái)的 nA2-1 了.3. 由恒力做功的公式得： W二FLcos37 =10X 10X 0.8=80J ;17. n3? n" r n3 - 1? n3 1IS. 804. 上坡時(shí)速度v1，由于上坡過(guò)程為勻速運(yùn)動(dòng)所以發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力F1 滿足：F1=mgs in B +f P=Fv1二(mgs in B +f) v1，下坡速度 w,由于下坡過(guò)程為勻速運(yùn)動(dòng)所以發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力F2滿足：F2+mgsin 0=f F2=f-mgsin 0 P=F 2v2= (f-mgsin 0) v

40、2， 由解得：P=2mgv1v2sin sin 0 /v 2-v1F5. 對(duì)貨物進(jìn)行受力分析，貨物受重力和起重機(jī)對(duì)貨物拉力 F.根據(jù)牛 頓第二定律得：F合=F-ma=ma即F=m(a+g)上升h高度，起重機(jī)對(duì)貨 物拉力做功 -：1.根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得：a=2s/t 2起重機(jī)的功率P=W/t ，聯(lián)立可得-z -二20 . 86.4三、計(jì)算題1. 小物塊開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程：加速度為：a=F/m=umg/m=ug.物塊速度達(dá)到與傳送帶相同時(shí)，通過(guò)的位移為：x=v2/2a=42/2 x 2m=4m<s=6說(shuō)明此時(shí)物塊還沒(méi)有到達(dá)B點(diǎn)，此后物塊 做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不受摩擦力.由動(dòng)能定理得，摩擦力對(duì)物塊所做的 功為：Wf=1/2mV=1/2 x 1 x 42J=8J2. (1)小球下滑過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgH=1/2mv2則到達(dá)B底端時(shí)的速度為：v=2gH整個(gè)過(guò)程中的平均速度為：V仁V/2=1/2/(根號(hào)2Gh)所以重力在下滑中的平均功率為P1=mav1 sin 0 =mg.1/2(2GH). sin 0(2) 物體滑到底端時(shí)的重力的瞬時(shí)功率為P=mgv?sin 0 =mg(2GH). si