高考物理 熱點(diǎn)專(zhuān)題精確射靶專(zhuān)題復(fù)習(xí) 專(zhuān)題三 功和能試題

專(zhuān)題三功和能[考點(diǎn)精要]考點(diǎn)一、功和功率1．功（1）功的計(jì)算①恒力的功：W=Flcosθ②變力的功：應(yīng)用動(dòng)能定理求解；或?qū)⒆兞Φ墓D(zhuǎn)化為恒力的功，如W=Pt(P一定)。（2）正負(fù)功的判斷①恒力做功：主要看力的方向和位移方向之間的夾角②變力做功：主要看力的方向和瞬時(shí)速度方向之間的夾角③無(wú)論恒力做功還是變力做功，都可以利用功能關(guān)系判斷2．功率（1）平均功率P=,P=Fcosα(F為恒力，為平均速度)（2）瞬時(shí)功率P=Fvcosα(α為力F的方向與速度v方向的夾角)（3）機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式①以恒定功率啟動(dòng)：機(jī)車(chē)先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度圖象如圖a，當(dāng)F=F阻時(shí)，vm==。②以恒定加速度啟動(dòng)：機(jī)車(chē)先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到額定功率后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度圖象如圖b。由F-F阻=ma,P額=Fv1，v1=at1得勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=由P額=F阻vm得vm=?？键c(diǎn)二、動(dòng)能定理1.表達(dá)式：W合=Ek2-Ek1=-2.適用范圍：動(dòng)能定理的適用范圍很廣，在解決變力做功、曲線運(yùn)動(dòng)、多過(guò)程問(wèn)題時(shí)，更能體現(xiàn)其優(yōu)越性?？键c(diǎn)三、機(jī)械能守恒定律1．內(nèi)容：在只有重力（或彈簧的彈力）做功的情況下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。2．表達(dá)式：（1）Ek1+Ep1=Ek2+Ep2，即初狀態(tài)的動(dòng)能與勢(shì)能之和等于末狀態(tài)的動(dòng)能與勢(shì)能之和。（2）ΔEk增=ΔEp減，即動(dòng)能（勢(shì)能）的增加量等于勢(shì)能（動(dòng)能）的減少量。（3）ΔEA增=ΔEB減，即A物體的機(jī)械能的增加量等于B物體機(jī)械能的減少量。3．適用條件：只有重力（或系統(tǒng)內(nèi)的彈力）做功。實(shí)質(zhì)是只發(fā)生機(jī)械能內(nèi)部的（即動(dòng)能和重力勢(shì)能或彈力勢(shì)能）相互轉(zhuǎn)化，而沒(méi)有與其它形式的能相互轉(zhuǎn)化?？键c(diǎn)四、功能關(guān)系1．功能關(guān)系的普遍意義：做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，做了多少功就有多少某種形式的能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。2．幾個(gè)重要的功能關(guān)系（1）重力（彈簧彈力或電場(chǎng)力）做功對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能（彈性勢(shì)能與或電勢(shì)能）的改變，即WG=-ΔEp=Ep1-Ep2。（2）合外力對(duì)物體做功等于動(dòng)能的改變，即W合=ΔEk=Ek2-Ek1，亦即動(dòng)能定理。（3）除重力、彈力以外的其他力的功W其它與物體機(jī)械能的增量相對(duì)應(yīng)，即W其它=ΔE機(jī)=E2-E1。（4）系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功等于系統(tǒng)中產(chǎn)生的內(nèi)能，Q=F動(dòng)S相對(duì)路程，即摩擦生熱。（5）安培力做功對(duì)應(yīng)電能的改變，即W安=-ΔE電。3．應(yīng)用功能關(guān)系需要注意的問(wèn)題（1）搞清力對(duì)“誰(shuí)”做功：對(duì)“誰(shuí)”做功對(duì)應(yīng)于“誰(shuí)”的受力和位移，引起“誰(shuí)”的能量變化。（2）注意功和能之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系：不同的力做功對(duì)應(yīng)不同形式的能量的變化?！厩牲c(diǎn)妙撥】1．求功時(shí)一定要明確是哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體在哪個(gè)過(guò)程中做的功，該力是恒力還是變力。2．求功率時(shí)一定要明確求的是平均功率還是瞬時(shí)功率。3．摩擦力做功的特點(diǎn)（1）單個(gè)摩擦力（包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力）可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。（2）相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零，在靜摩擦力做功的過(guò)程中，只有機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，沒(méi)有機(jī)械能與其他形式能間的轉(zhuǎn)化；（3）相互作用的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)不為零，且總為負(fù)值，在一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的過(guò)程中，不僅有相互摩擦物體間機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，還有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少，等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)路程的乘積。4．判斷機(jī)械能守恒的方法（1）利用機(jī)械能的定義直接判斷：據(jù)E=Ep+Ek，只要?jiǎng)幽芘c勢(shì)能的和不變，則機(jī)械能守恒。（2）用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重力（或彈簧的彈力）做功，雖受其他力，但其他力不做功，機(jī)械能守恒。（3）用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷：若系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒。5．解決力學(xué)問(wèn)題時(shí)選擇規(guī)律的一般性原則解決力學(xué)問(wèn)題的基本方法概括起來(lái)有兩個(gè)，一是力的方法，即牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式；二是功和能的方法，即各種功能關(guān)系及能量守恒等。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)于力學(xué)問(wèn)題，應(yīng)優(yōu)先考慮功和能的方法。涉及加速度、時(shí)間等瞬時(shí)關(guān)系的勻變速運(yùn)動(dòng)（包括直線和曲線運(yùn)動(dòng)），可用力的方法；對(duì)于單個(gè)物體，涉及功和位移，不涉及加速度和時(shí)間，優(yōu)先考慮動(dòng)能定理；若研究對(duì)象是相互作用的物體系統(tǒng)，且出現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化時(shí)，優(yōu)先考慮能量守恒定律（或機(jī)械能守恒定律）?！臼谥詽O】涉及彈簧的能量守恒問(wèn)題［例題對(duì)應(yīng)］如圖甲所示，小物體從豎直輕質(zhì)彈簧上方離地高h(yuǎn)1處由靜止釋放，其動(dòng)能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖乙所示，在h1~h2階段圖象為直線，其余部分為曲線，h3對(duì)應(yīng)圖象的最高點(diǎn)，小物體的質(zhì)量為m,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力，以下說(shuō)法正確的是（）彈簧的勁度系數(shù)k=當(dāng)物體下落到h=h3高度時(shí)，重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最小小物體處于h=h4高度時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep=mg(h2-h4)在小物體從h1下降到h5過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能為Epm=mgh1[解析]Ek-h圖線的切線斜率=F合，由EK-h圖線知，物體下降到h=h3時(shí)，合力為零，彈簧的壓縮量為h2-h3，則mg-k(h2-h3)=0,解得k=,A選項(xiàng)正確；小物體下降過(guò)程中，其動(dòng)能、重力勢(shì)能及彈簧的彈性勢(shì)能之和守恒，即EK+Ep重+Ep彈=mgh1，當(dāng)EK最大時(shí)，兩種勢(shì)能之和Ep重+Ep彈最小，故B選項(xiàng)正確；對(duì)h2→h4過(guò)程，動(dòng)能變化量為零，重力勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能增大，而h2處彈性勢(shì)能為零，故在h=h4時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能Ep=mg(h2-h4),C選項(xiàng)正確；當(dāng)h=h5時(shí)，彈性勢(shì)能最大，設(shè)為Epm，有Epm=mg(h1-h5)，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。[答案]ABC[名師坐堂]（1）EK-h圖線的斜率為物體所受到的合力。由于同學(xué)們平日里接觸到的圖象，多為橫軸為時(shí)間軸的圖象，習(xí)慣了按從左到右（時(shí)刻從小到大）的順序觀察和分析圖象，所以，許多同學(xué)往往看不懂EK-h圖象，解決這個(gè)問(wèn)題的方法是將小物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程跟EK-h圖象結(jié)合起來(lái)，仍按時(shí)間順序分析下降過(guò)程，t=0時(shí)，小物體的高度最大，為h=h1，之后，小物體的高度逐漸降低，當(dāng)h=h5時(shí)，下降速度為零，小物體降至最低點(diǎn)，即高度隨著時(shí)間逐漸降低，因而，研究物體的圖象（EK-h）時(shí)，須從右向左分析。[典例對(duì)應(yīng)]【例1】（2014·高考新課標(biāo)Ⅱ全國(guó)卷）一物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其速度變?yōu)関。若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v。對(duì)于上述兩個(gè)過(guò)程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則（）A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1C.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1D.WF2<4WF1,Wf2<2Wf1[命題意圖]本題考查力的功、動(dòng)能定理及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，體現(xiàn)了高考重視雙基的命題原則。[解析]據(jù)x=(v0+v)t可知，前后兩種情況下的位移分別為x1=vt,x2=×2vt=vt=2x1;克服摩擦力所做的功分別為Wf1=fx1,Wf2=fx2=2fx1=2Wf1,故A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)前后兩種過(guò)程，據(jù)動(dòng)能定理可得：WF1-Wf1=mv2,WF2-Wf2=m(2v)2,解得WF2=2WF1+mv2=4WF1-2Wf1,故2WF1<WF2<4WF1,可見(jiàn)，B錯(cuò)，C對(duì)。[答案]C[題后反思]本題可以采用由一般到特殊的方法進(jìn)行分析判斷，即先求出第一種情況下的WF1和Wf1，再將v用2v代替即得到WF2和Wf2。Wf1=fx1=fvt,WF1-fx1=mv2→WF1=mv2+fvt，將v用2v代替，則Wf2=f(2v)t=fvt,WF2=m(2v)2+f(2v)t=2mv2+2fvt,可見(jiàn)，Wf2=2Wf1,WF2=4WF1-2Wf1.【例2】（2014·上海）靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。不計(jì)空氣阻力，在整個(gè)上升過(guò)程中，物體機(jī)械能隨時(shí)間變化關(guān)系是（）[命題意圖]從知識(shí)上看，本題主要考查非重力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系以及機(jī)械能守恒的條件，從能力上看，本題考查了同學(xué)們識(shí)圖、用圖和畫(huà)圖能力。[解析]物體在恒力F作用下，從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)-mg=ma,h=at2;以地面為零勢(shì)能面，則物體剛要離開(kāi)地面時(shí)(t=0）機(jī)械能為零，設(shè)物體在t時(shí)刻的機(jī)械能為E，據(jù)動(dòng)能關(guān)系得E=ΔE=Fh=Fat2,F、a均為定值，E-t圖象為開(kāi)口向上的拋物線，撤去恒力F后，物體只受重力作用，其機(jī)械能守恒，故只有C選項(xiàng)正確。[答案]C[題后反思]（1）本題主要考查功能關(guān)系，顯示了功能關(guān)系的重要性。本題還可以利用圖象的斜率進(jìn)行分析：E-t圖象的斜率是恒力F的瞬時(shí)功率，即P==Fv,在恒力F作用下，物體勻加速上升，其功率P=Fv=Fat隨之均勻增大，E-t圖象的切線斜率不斷增大，即E-t圖象是向上彎曲的?！纠?】（2014·重慶理綜）如圖為“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在月球上著陸最后階段的示意圖。首先在發(fā)動(dòng)機(jī)作用下，探測(cè)器受到推力在距月面高度為h1處懸停（速度為0，h1遠(yuǎn)小于月球半徑）；接著推力改變，探測(cè)器開(kāi)始豎直下降，到達(dá)距月面高度為h2處的速度為v；此后發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，探測(cè)器僅受重力下落到月面。已知探測(cè)器總質(zhì)量為m（不包括燃料），地球和月球的半徑比為k1，質(zhì)量比為k2，地球表面附近的重力加速度為g。求：月球表面附近的重力加速度大小及探測(cè)器剛接觸月面時(shí)的速度大??；從開(kāi)始豎直下降到剛接觸月面時(shí)，探測(cè)器機(jī)械能的變化。[命題意圖]本題將萬(wàn)有引力定律與機(jī)械能聯(lián)系起來(lái)，體現(xiàn)了近幾年高考命題的新趨勢(shì)；同時(shí)，本題將物體的運(yùn)動(dòng)環(huán)境改為月球表面附近，使題目有了一定的新意和難度。[解析]（1）探測(cè)器在地球表面上時(shí)有：①探測(cè)器在月球表面附近時(shí)有：②據(jù)題意得：R地=k1R月③M地=k2M月解得：即月球表面附近的重力加速度為設(shè)探測(cè)器剛接觸月球表面時(shí)的速度大小為v1,據(jù)動(dòng)能定理得：mg′·h2=⑤解得：探測(cè)器在豎直下降過(guò)程中，機(jī)械能的變化量為：⑥解得：[答案]（1）；[題后反思]（1）題目中有一個(gè)重要的提示，“h1遠(yuǎn)小于月球半徑”，這就是說(shuō)，在探測(cè)器自h1開(kāi)始豎直下降的整個(gè)過(guò)程中，其重力mg′不變，自h2高度下降過(guò)程相當(dāng)于只受重力作用的豎直下拋過(guò)程。因而本題較好地考查了同學(xué)們知識(shí)遷移能力。還可以用功能關(guān)系求探測(cè)器機(jī)械能的變化：對(duì)自h1高度下降到h2高度的過(guò)程，據(jù)動(dòng)能定理得：mg′(h1-h2)+W=mv2自h2高度自由下落到月球表面過(guò)程，探測(cè)器的機(jī)械能守恒。據(jù)功能關(guān)系得：W=ΔE解得：ΔE=mv2-mg′(h1-h2)=mv2-mg(h1-h2)[命題趨向]功和能一直是高考的熱點(diǎn)，考題既有選擇題，又有計(jì)算論述題。其中選擇題多考查功、功率、動(dòng)能定理、功能關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí)，且常與圖象相結(jié)合；計(jì)算論述題多與牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等相結(jié)合，形成多過(guò)程力學(xué)大綜合題。[直擊高考]1．一物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，用v,h,EK,EP,P依次表示該物體的下落速度、已下落的位移、動(dòng)能、重力勢(shì)能和重力的功率，則以下圖象正確的是（）下列各圖是反映汽車(chē)在平直的公路上從靜止開(kāi)始勻加速起動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，其速度隨時(shí)間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象，（汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒定）其中正確的是（）3．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為g，物體在斜面上上升的最大高度為h，則物體在此過(guò)程中（）A.重力勢(shì)能增加了mghB.動(dòng)能損失了mghC.機(jī)械能損失了mghD.物體克服摩擦力的功率隨時(shí)間在均勻減小質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，撤去F1、F2后受摩擦力的作用減速到停止，其V-t圖象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是A.F1、F2大小相等B.F1、F2對(duì)A、B做功之比為2：1C.A、B受到的摩擦力大小相等D.全過(guò)程中摩擦力對(duì)A、B做功之比為1：25.將小球以10m/s的初速度從地面豎直向上拋出，取地面為零勢(shì)能面，小球在上升過(guò)程中的動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep與上升高度h間的關(guān)系分別如圖中兩直線所示.取g=10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球的質(zhì)量為0.2kgB.小球受到的阻力（不包括重力）大小為0.20NC.小球動(dòng)能與重力勢(shì)能相等時(shí)的高度為mD.小球上升到2m時(shí)，動(dòng)能與重力勢(shì)能之差為0.5J6．將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動(dòng)能Ek隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。根據(jù)圖象信息，不能確定的物理量是（）A.小球的質(zhì)量B.小球的初速度C.最初2s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率D.小球拋出時(shí)的高度一質(zhì)量為2kg的物體，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，拉力逐漸減小，且當(dāng)拉力減小到零時(shí)，物體剛好停止運(yùn)動(dòng)，圖中給出了拉力隨位移變化的關(guān)系圖象。已知重力加速度g=10m/s2,則根據(jù)以上信息能精確得出或估算得出的物理量有（）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)在減速過(guò)程中合外力對(duì)物體所做的功物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間8.如圖所示，斜面傾角為θ=37°，物體1放在斜面緊靠擋板處，物體1和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，一根很長(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑輕質(zhì)小定滑輪，繩一端固定在物體1上、另一端固定在物體2上，斜面上方的輕繩與斜面平行，物體2下端固定一長(zhǎng)度為h的輕繩，輕繩下端拴在小物體3上，物體1、2、3的質(zhì)量之比為4∶1∶5，開(kāi)始時(shí)用手托住小物體3，小物體3到地面的高度也為h，此時(shí)各段輕繩剛好拉緊.已知物體觸地后立即停止運(yùn)動(dòng)、不再反彈，重力加速度為g=10m/s2，小物體3從靜止突然放手后物體1沿面上滑的最大距離為（）A.3hB.C.2hD.h如圖所示，物體A、B通過(guò)細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量分別為m、2m。開(kāi)始時(shí)細(xì)繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長(zhǎng)，且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上。放手后物體A下落，與地面即將接觸時(shí)速度為v，此時(shí)物體B對(duì)地面恰好無(wú)壓力。若在物體A下落的過(guò)程中．彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，則A接觸地面前的瞬間()物體A的加速度大小為g,方向豎直向下彈簧的彈性勢(shì)能等于mgh-mv2物體B有向上的加速度彈簧對(duì)物體A拉力的瞬時(shí)功率大小為2mgv如圖甲所示，在傾角為37°的粗糙斜面的底端，一質(zhì)量m=1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定，滑塊與彈簧不相連．t=0時(shí)解除鎖定，計(jì)算機(jī)通過(guò)傳感器描繪出滑塊的速度時(shí)間圖象如圖乙所示，其中Oab段為曲線，bc段為直線，在t1=0.1s時(shí)滑塊已上滑s=0.2m的距離，g取10m/s2．求：物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ；t2=0.3s和t3=0.4s時(shí)滑塊的速度v1、v2的大?。绘i定時(shí)彈簧具有的彈性有勢(shì)能Ep.如圖所示，輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端點(diǎn)在O位置。質(zhì)量為m的物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度v0從距O點(diǎn)右方x0的P點(diǎn)處向左運(yùn)動(dòng)，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到O′點(diǎn)位置后，A又被彈簧彈回。A離開(kāi)彈簧后，恰好回到P點(diǎn)。物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求：物塊A從P點(diǎn)出發(fā)又回到P點(diǎn)的過(guò)程，克服摩擦力所做的功；

O點(diǎn)和O′點(diǎn)間的距離s1；若將另一個(gè)與A完全相同的物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）與彈簧右端拴接，將A放在B右邊，向左壓A、B，使彈簧右端壓縮到O′點(diǎn)位置，然后從靜止釋放，A、B共同滑行一段距離后分離。分離后物塊A向右滑行的最大距離s2是多少？如圖所示，一固定的圓弧軌道,半徑為1.25m，表面光滑，其底端與水平面相切，且與水平面右端P點(diǎn)相距6m．軌道的下方有一長(zhǎng)為1.5m的薄木板，木板右側(cè)與軌道右側(cè)相齊．現(xiàn)讓質(zhì)量為1kg的物塊從軌道的頂端由靜止滑下，當(dāng)物塊滑到軌道底端時(shí)，木板從軌道下方的縫隙中沖出，此后木板在水平推力的作用下保持6m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，物塊則在木板上滑動(dòng)．當(dāng)木板右端到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，立即停止運(yùn)動(dòng)并被鎖定，物塊則繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，最終落在地面上．已知P點(diǎn)與地面相距1.75m，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)木板的厚度和縫隙大小，求（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）物塊滑到弧形軌道底端受到的支持力大小；

（2）物塊離開(kāi)木板時(shí)的速度大小；

（3）物塊落地時(shí)的速度大小及落地點(diǎn)與P點(diǎn)的水平距離．專(zhuān)題三答案1.[解析]由知，速度v隨下落距離的增大而增大，但由于每下落相同距離，所用時(shí)間越來(lái)越少，速度隨h增大的也就越來(lái)越慢，A對(duì)；據(jù)動(dòng)能定理得EK=mgh，B對(duì)；而EP=mg(h0-h),h0為剛開(kāi)始自由下落時(shí)的高度，C錯(cuò)；重力的功率為P=mgv=mg,故P2=m2g2h,p-h圖線為以h軸為對(duì)稱(chēng)軸的拋物線，D錯(cuò).[答案]AB2.[解析]勻加速運(yùn)動(dòng)中v=at,v-t圖線為直線，當(dāng)P=P額后，加速度a逐漸減小，故A選項(xiàng)正確；當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)后，a=0,B選項(xiàng)錯(cuò)；在勻加速階段牽動(dòng)F保持不變，功率P=FV，隨v均勻增大；當(dāng)功率達(dá)到額定功率后滿(mǎn)足P=FV，F(xiàn)-v圖線形狀變?yōu)殡p曲線，CD對(duì)。[答案]ACD3.[解析]EP=mgh,A錯(cuò)；，B錯(cuò)；由mgsin30°+f=ma,a=g,可知f=mg,,據(jù)功能關(guān)系知，，C選項(xiàng)錯(cuò)，克服f的功率P=fv=f(v0-at),D對(duì)。[答案]D4.[解析]設(shè)A加速時(shí)加速度大小為a，則減速時(shí)加速度大小為0.5a，B加速時(shí)加速度大小為0.5a，減速時(shí)加速度大小為a。根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A:F1-Ff1=2ma,Ff1=2m×0.5a。對(duì)B:F2-Ff2=0.5ma,Ff2=Ff1，A錯(cuò)誤，C正確。外力F1、F2做功分別為W1、W2，據(jù)動(dòng)能定理得：W1-Ff1x1=0，W2-Ff2x2=0，其中x1=x2=v0t0，F(xiàn)f1=Ff2，故可得W1=[答案]C[解析]在最高點(diǎn)，EP=mgh得m=0.1kg,A項(xiàng)錯(cuò)誤；由除重力以外其他力做功W其=ΔE可知：-fh=E高-E低，E為機(jī)械能，解得f=0.25N,B項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)小球動(dòng)能和重力勢(shì)能相等時(shí)的高度為H，此時(shí)有mgH=mv2,由動(dòng)能定理：-fH-mgH=mv2-mv20得H=m，故C項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)上升h′=2m時(shí)，由動(dòng)能定理，-fh′-mgh′=Ek2-mv20得Ek2=2.5J,Ep2=mgh′=2J,所以動(dòng)能與重力勢(shì)能之差為0.5J，故D項(xiàng)正確。[答案]D6.[解析]由機(jī)械能守恒定律可得Ek=Ek0+mgh，又因?yàn)閔=，所以Ek=Ek0+mg2t2。當(dāng)t=0時(shí)，Ek0==5J，當(dāng)t=2s時(shí)，Ek=Ek0+2mg2=30J，聯(lián)立方程解得:m=0.125kg,v0=4m/s。t=2s時(shí)，由動(dòng)能定理得WG=ΔEk=25J,故==12.5W。根據(jù)圖象信息，無(wú)法確定小球拋出時(shí)離地面的高度。綜上所述，D正確。[答案]D7.[解析]根據(jù)題意及圖象所給信息可知，當(dāng)水平拉力為7N時(shí)物體勻速運(yùn)動(dòng)，即滑動(dòng)摩擦力為7N，所以可求物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；合外力對(duì)物體做的功即為拉力和摩擦力做功之和，由圖象可得物體減速階段的位移，所以摩擦力的功可求，再由圖象面積的物理意義估算水平拉力做的功，合外力對(duì)物體做的功可求；由動(dòng)能定理可得物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；因?yàn)槲矬w減速階段為非勻變速運(yùn)動(dòng)，所以不能求物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，本題選D。[答案]D[解析]設(shè)物體3剛要觸地時(shí)的速度大小為v1.據(jù)能量守恒定律可得:6mgh=4mg·hsinθ+×10mv21+4μmghcosθ,解得.設(shè)物體3觸地后，物體2最多再下降x距離，據(jù)能量守恒定律得mgx+=4mgx·sinθ+4μmgxcosθ,解得x=<h,故物體