20172018學年同步備課套餐高一物理教科版版必修2講義第四章章末總結

章末總結一、功和功率的計算1.功的計算方法(1)利用W＝Fxcosα求功，此時F是恒力.(2)利用動能定理或功能關系求功.(3)利用W＝Pt求功.2.功率的計算方法(1)P＝Wt，此式是功率的定義式，合用于任何狀況下功率的計算，但常用于求解某段時間內的均勻功率.(2)P＝Fvcosα，此式一般計算剎時功率，但當速度為均勻速度v時，功率P為均勻功率.例1質量為m＝20kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運動.0～2s內F與運動方向相反，2～4s內F與運動方向同樣，物體的v－t圖像如圖1所示，g取210m/s，則()圖1A.拉力F的大小為100NB.物體在4s時拉力的剎時功率為120WC.4s內拉力所做的功為480JD.4s內物體戰(zhàn)勝摩擦力做的功為320J答案B分析由圖像可得：0～2s內物體做勻減速直線運動，加快度大小為：a1＝v102＝5t＝2m/s2v′222m/s，勻減速過程有F＋f＝ma1.勻加快過程加快度大小為a2＝t′＝2m/s＝1m/s，有F－f＝ma2，解得f＝40N，F(xiàn)＝60N，故A錯誤.物體在4s時拉力的剎時功率為P＝Fv＝60×2W＝120W，故B正確.4s內物體經過的位移為x＝(1×2×10－1×2×2)m＝8m，拉力做功22為W＝－Fx＝－480J，故C錯誤.4s內物體經過的行程為1×2×10＋1×2×2)m＝12m，s＝(22摩擦力做功為Wf＝－fs＝－40×12J＝－480J，故D錯誤.針對訓練1如圖2所示，將兩個完整同樣的小球A、B在同一高度處以同樣大小的初速度v0分別水平拋出和豎直向上拋出，不計空氣阻力，則()圖2兩小球落地時速度同樣兩小球落地時重力的功率相等C.從開始運動至落地，重力對兩小球做功同樣D.從開始運動至落地，重力對兩小球做功的均勻功率相等答案C分析由機械能守恒定律可得兩球落地時速度大小相等，但落地時的速度方向不同樣，故速度不同樣，A項錯誤.重力在落地時的剎時功率P＝mgvcosα，α為重力與速度方向的夾角，因為α不相等，故兩小球落地時重力的功率不相等，B項錯誤.重力做功取決于降落的高度h，W從開始運動至落地h相等，故重力對兩小球做功同樣，C項正確.重力做功的均勻功率P＝t，兩球運動的時間不相等，故重力對兩小球做功的均勻功率不相等，D項錯誤.二、功能關系的應用例2如圖3所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質量為m(包含雪具在內)的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加快下滑，加快度為13g.在他從上向下滑究竟端的過程中，以下說法正確的選項是()圖3運動員減少的重力勢能所有轉變成動能1B.運動員獲取的動能為3mghC.運動員戰(zhàn)勝摩擦力做功為23mgh1D.下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為3mgh答案D分析運動員的加快度為113g，小于gsin30，°因此必受摩擦力，由mgsin30－°f＝ma得：f＝6mg，戰(zhàn)勝摩擦力做功為Wf＝1mg·h＝1mgh，故C錯；摩擦力做功，機械能不守恒，減6sin30°3少的重力勢能沒有所有轉變成動能，而是有13mgh轉變成內能，故A錯，D正確；由動能定理知，運動員獲取的動能為Ek＝W合＝1mg·h＝2mgh，故B錯.3sin30°3針對訓練2(多項選擇)如圖4所示，一質量為m可視為質點的小物體，在沿斜面向上的拉力F作用下，從長為L、高為h的粗糙固定斜面底端勻速運動到頂端，重力加快度為g.此過程中，物體的()圖4A.重力勢能增添了mghB.機械能保持不變C.機械能增添了mghD.機械能增添了FL答案AC分析重力做功W＝－mgh，則重力勢能增添了mgh，選項A正確；物體勻速運動，動能不變，重力勢能增添mgh，則機械能增添了mgh，選項B、D錯誤，C正確.三、動力學方法和能量看法的綜合應用1.動力學方法：利用牛頓運動定律聯(lián)合運動學規(guī)律求解力學識題.2.能量的看法：利用動能定理、機械能守恒定律、能量守恒定律以及功能關系求解力學識題.3.應用技巧涉及動力學方法和能量看法的綜合題，應依據(jù)題目要求靈巧采納公式和規(guī)律.(1)涉及力和運動的剎時性分析或恒力作用下物體做勻變速直線運動的問題時，可用牛頓運動定律.(2)涉及多過程、變力作用下的問題，不要求知道過程的細節(jié)，用動能定理解題簡易.(3)只涉及動能與勢能的互相轉變，單個物體或系統(tǒng)機械能守恒問題時，平時采納機械能守恒定律.(4)涉及多種形式能量轉變的問題用能量守恒分析較簡易.例3我國將于2022年舉辦冬奧會，跳臺滑雪是此中最具賞析性的項目之一.如圖5所示，質量m＝60kg(包含雪具在內)的運動員從長直助滑道AB的A處由靜止開始以加快度a＝3.6m/s2勻加快滑下，到達助滑道尾端B時速度vB＝24m/s，A與B的豎直高度差H＝48m，為了改變運動員的運動方向，在助滑道與起跳臺之間用一段曲折滑道光滑連接，此中最低點C處周邊是一段以O為圓心的圓弧.助滑道尾端B與滑道最低點C的高度差h＝5m，運動員在B、C

間運動時阻力做功

W＝－

1530J，取

g＝10m/s2.圖5(1)求運動員在AB段下滑時遇到阻力f的大??；(2)若運動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點所在圓弧的半徑R最少應為多大.答案(1)144N(2)12.5m分析(1)運動員在AB上做初速度為零的勻加快直線運動，設AB的長度為x，則有vB2＝2ax①H由牛頓第二定律有mgx－f＝ma②聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)解得f＝144N③(2)設運動員到達C