高中物理复习

1、第五章 机械能本章知识网络第一单元 功 功率一、知识要点概述(一)考试内容和要求1理解功的概念，知道力和力的方向上的位移是做功的两个要素。正确理解和掌握功的定义式WFscos,能熟练的计算力对物体所做功的大小。2正确理解和掌握正功和负功的概念及运算，知道力对物体做负功的确切含义。3正确区分某个力对物体所做功和合外力对物体所做功，知道合外力对物体所做功等于各个力对物体所做功的代数和。4正确理解功率的概念，掌握和理解功率的两个公式：P=W/t ; P=FV。熟练运用功率的公式计算功率的大小。(二)知识拓展1. 功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上的位移2. 功的公式:：WFscos

2、(1) 公式中是物体受到的力的方向和物体位移方向的夹角。公式中的F必须是恒力；位移S，应该是力F作用点的位移。 (2)功是标量。只有大小无方向，合力的功或总功都可由各分力功的代数和求得 (3)当 090时 力做正功；当90180时 力做负功；当 90时 力不做功。3 . 计算功的三条思路(1)利用功的量度公式W=FScos。计算恒力的功(2)利用功率计算功(3)利用能量变化计算变力的功4.功率：物体所做的功与完成这些功所用时间的比值，叫功率，功率是表示物体做功快慢的物理量 P=W/t (1)如果功率是变化的此公式计算出的是平均功率(2)功率是标量，但是它也有正负之分。(3)功率第二计算公式：

3、PFVcos若此公式中V为平均速度，则求出的是平均功率若V为某时刻的瞬时速度，则P表示该时刻的瞬时功率(4)功率一定时，力与物体的运动速度成反比；速度一定时，物体的功率与速度 成正比；力一定时，物体的功率与所受作用力成正比。6.机车起动过程分析 (1)机车以额定功率起动：机车以额定功率起动，若运动过程中所受阻力F口不变，这种情况是，由于牵引力F=P/V，由牛顿第二定律可得 F-f=ma 即 可见a随V的增大而变小，当a=0时，有P/Vm=f,机车的速度达到最大，以后机车将做匀速直线运动其V-t图象如图5-1所示。图5-1(2)机车从静止做匀加速起动.机车以恒定的加速度起动时，开始牵引力不变，当

4、其速度增大至一定值V时，其功率达到额定功率P，此时有P/Vf=ma，以后若再使其速度增加，由于机车的功率不变，机车的牵引力将减小，因而加速度也减小，直至加速度a=0时，机车速度最大，以后将做匀速直线运动，匀速直线运动的速度Vm=P/f。其V-t图象如图5-2所示图5-2由上可见，在功率不变的情况下，机车的牵引力F与速度V成反比，若功率可变，即实际功率小于额定功率时，当机车的牵引力增大时，只要增大实际功率，运动速度也可增大二、典型试题精析例1小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，如图从地面上看在物块沿斜面下滑的过程中，斜面对物块的作用力（ ） 图5-3A.垂直于继承面，做功为零B.垂直

5、于接触面，做功不为零C不垂直于接触面，做功为零 D不垂直于接触面，做功不为零解析：斜面对小物块弹力的方向垂直于支持面指向被支持的物体，无论这个物体是运动还是静止的当小物块沿斜面下滑时，因水平面光滑，斜面在小物块的紧压下将向右加速运动光滑斜面对物块的作用力只有弹力，根据弹力的性质，该力一定垂直于接触面，讨论物体对斜面的做功情况、可有多种思路思路1：小物块的实际位移S的方向如图54，由于斜面对物块的作用力恒垂直于接触面，因而N与S的夹角。大于900，故N对小物块做负功，N对斜面做正功，图5-4思路2：从图中可看出，当物块沿斜面下滑时，既具有沿斜面向下的速度，又具有水平向右的速度，其对地速度与N的夹

6、角一定大于900，即N对物块做负功，W10，思路3：由于斜面的动能(机械能)不断增大，而由能量守恒可知，小物块的机械能不断减小，故N一定对物块做负功，N一定对斜面做正功正确选项为B例2如图5-5所示，质量m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间的滑动摩擦系数为，现在使斜面体向右水平匀速移动距离L，则摩擦力对物体做功为：(物体与斜面相对静止) ( )A0BCD解析：据题意，物体与斜面相对静止、共同向右匀速运动，物体m处于平衡状态。摩擦力是静摩擦力。物体发生的位移为s，与成锐角，对m而言为动力，对物体m做正功。正确选择D。例3跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50千克，他一分钟跳绳180次。

7、假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间25，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少？解析：人跳跃一次所需时间为60/180=1/3s,人在空中的时间为1/3 s的3/5，是t=1/5s,人跳离地面做竖直上抛运动，上升s的最大高度为 所以上升过程克服重力所做功为因此克服重力所做功的平均功率为例4(1995年上海高考)物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平向右的恒力F1，经ts后撤去F1，立即再对它施一水平向左的恒力F2，又经ts秒后物体回到原出发点，在这一过程中，F1、F2分别对物体作的功W1 W2间的关系是 ( )A.W1=W2 B. W2=2W1 C. W2=3W1

8、D. W2=5W1解析: 如图5-6所示，A到B作用力为F1，BCD作用力为F2，由牛顿第二定律Fma,及匀减速直线运动的位移公式sVot+at2/2，匀加速直线运动速度公式:Vt=Vo+at, 设向右为正，向左为负，设ABs，可得： 解得AB、BD位移大小相等，所以有。正确答案为C。图5-6例5如图5-7所示，P、Q是竖直固定在水平桌面上的档板，值量为m的小物块N在靠近P以一定初速度向Q板运动，已知物块与桌面的滑动摩擦系数为，PQ相距为s，物块通过与Q板碰撞n次以后，最后静止于PQ的中点，则整个过程摩擦力做功为多少？(n为自然数)图5-7解析：N物块在桌面上PQ间往反滑动过程中，滑动摩擦力一

9、直做负功，当物块自身动能消耗尽时静止。据题意，静止于PQ中点处，虽然与Q板相碰n次，但有两种可能：一是从P到Q，折返再碰，与Q碰第n次返回到中点；二是从P到Q，折返再碰，与Q碰第n次返回到P再折回中点。两种情况做功不同。一次，碰n次在2ns路径上做功 或例6汽车发动机的额定功率为60W，汽车质量为5 t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的.倍，取10/s2，问：(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?(2)汽车在加速过程中，当速度大小为4m/s时，加速度是多大？解析：汽车加速过程中有：a=(F-f)/m=(P/V f)/m，V变大，导致F变小，加速度a变小，当V=Vm时,

10、a=0,以后汽车做匀速直线运动。(1)据上述分析可知：当牵引力F大小等于阻力f时，汽车的加速度a，速度达到最大值v，据公式F，可得出汽车最大速度./s12 /s(2)F=P/V=60103/4N=1.5104N a=(F-f)/m =(1.5104 -5103)/5103m/s2=2 m/s2.例7汽车发动机的额定功率60千瓦，汽车的质量5吨，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍。问：(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？(2)汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度作匀加速运动，这一过程能维持多长时间？解析：(1)据题意，汽车以额定功率起动。，起动的过程大，

11、导至F小；小，直到F=f，；这过程车作加速度越来越小的加速运动，速度一直在增大，对应时刻的速度是加速度过程的最后一个值，当然是最大值，而后就保持这个速度匀速运动。当F=f时速度最大。 (2)汽车以恒定的加速度起动：结论：以恒定加速度起动、到速度达到最大值，经历两个过程，匀加速直线运动和变加速直线运动，维持匀加速直线运动到输出功率等于额定功率时：将已知量m、a、代入可解得例8.若某人的心脏每分钟跳动75次，心脏收缩压为135mmHg，收缩一次输出的平均血量为70mL，计算心脏收缩时做功的平均功率多大？解析: 本题是一道考查功率概念的实际问题。从生理知识可知，每搏输出量是心脏跳动一次，当心脏收缩时

12、向动脉输出的血量。所以心脏收缩一次做功W=pV，其中p=135mmHg=1.8104Pa，V=70mL=7.010-5m3。心脏收缩一次做功为 W=pV=1.8104Pa7.010-5m3=1.26J故心脏收缩做功的平均功率为三能力测试1.以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，上升最大高度是h。如果空气阻力大小恒定，则从抛出到落回出发点的整个过程中，空气阻力对小球做的功为 ( )A.0 B.-fh C.-2mgh D.-2fh2. 关于摩擦力做功，下列说法中不正确的是( )A. 滑动摩擦力阻碍物体相对运动，一定做负功B. 静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功C. 静摩擦力和

13、滑动摩擦力一定都做负功D. 系统内两物体间相互作用的一对摩擦力做功的总和恒等于零3. 物体在水平恒力F作用下由静止起沿水平面由A点运动了s米，到达B点，则当 ( )A.水平面光滑时，力F对物体做功的平均功率较大B.水平面不光滑时，力F对物体做功的平均功率较大C.水平面光滑时，力F在B点的瞬时功率较大D.水平面不光滑时，力F在B点的瞬时功率较大4. 如图58，物体以一定的初速度沿水平面，由A点滑到B点，摩擦力做功为W1，若该物体从沿两斜面滑到。摩擦力做功为W2，已知物体与各接触面的滑动摩擦系数均相同，则： ( )图5-8ABCD不能确定5. 如图5-9所示，木块A放在木块B的左上端，用恒力F将A

14、拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做的功为W1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，比较两次做功，应有( )图5-9ABCD无法比较6. 关于汽车在水平路上运动，下列说法中正确的是( )A汽车启动后以额定功率行驶，在速度未达到最大以前，加速度是在不断增大的B汽车启动后以额定功率行驶，在速度未达到最大以前，牵引力是不断减小的C汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可减小牵引功率行驶D汽车以最大速度行驶后，若再减小牵引力，速率一定减小7. 一个倾斜放置的皮带运输机工作稳定后，将一物体缓慢放在运动的皮带上，最终物体由A位置移到B位置(如图5-10)。在这段过程中，物体所受各力中：

15、 ( )图5-10A只有摩擦力做正功B摩擦力一定做负功C重力一定做正功D重力一定做负功8起重机以1m/s2的加速度将质量为1000kg的货物由静止匀加速地向上提升，若g取10m/s2，则在1s内起重机对货物做功的平均功率是 。在1s末起重机对货物做功的瞬时功率是 。9质量为m，以恒定功率P在水平公路上以V1的速度匀速运动的汽车，当汽车速度大小为V2时刻,V2V1，汽车加速度大小等于 。10甲提升机能将质量为m的物体在t时间内匀速提升到某一高度h,乙提升机能将2倍质量的物体在一半的时间内匀速提升到2h/3的高度，则甲、乙两提升机功率之比是 。113吨的飞机从静止开始匀加速运动，飞机起飞时应有21

16、6km/h的速度，若它滑行时受的阻力是自重的0.075倍，滑行20s起飞，求飞机起飞时发动机的功率。(g取10m/s2)。12某大厦安装了一台倾角为30的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4ms的恒定速率向上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载约多少人? 第二单元 动能 动能定理一、知识要点概述(一)考试内容和要求1理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算2理解动能定理，掌握动能定理的推导过程，知道动能定理不论外力是否为恒力或是直线运动或曲线运动都成立3熟练应用动能定理解决动力

17、学问题，熟悉和掌握用动能定理解题的一般步骤(二)知识拓展1动能物体由于运动而具有的能叫动能。公式：Ek=mv2/2, 单位：J，动能是标量。(1)动能是状态量，也是相对量，因为v为瞬时速度，且与参考系的选取有关。(2)动能与动量大小的关系：Ek=P2/2m 2动能定理：W=Ek2-Ek1=mv22-mv12，即外力对物体所做总功等于物体动能的变化量，(1)外力对物体所做的总功对应不同的过程选取不同的计算方法，对W总有以下三种理解：(2)作用在物体上的合外力所做的功W总=Fscos(3)作用在物体上的各个外力对物体做功的代数和W总=F1s1cos1+F2s2cos2+=W1+W2+(4)若物体运

18、动过程中包含着几个不同的运动过程，则W总应为各个运动过程中所有外力做功的总和(5)研究对象为一物体系时，对系统应用动能定理，必须清楚物体系总动能的变化等于所有外力和内力做功的代数和，即W外+W内=Ek 正是式中W外表示所有外力做的总功，W内表示所有内力做功。5应用动能定理解题步骤：(1)确定研究对象(物体或物体系，一般为单个物体)分析物体的受力情况和运动情况。(2)对研究对象进行两个分析：第一，对研究对象进行受力分析，分析研究对象受到的所有外力，并求出它们所做的功；第二，找出所研究的物理过程的初、末状态，并分析所对应的物体的动能(3)用动能定理列方程求解二、典型试题精析例1下列关于某一物体的动

19、能和动量的说法中，正确的是：( )A.物体的动能不变，其动量也不变。 B.物体的动量不变，其动能也不变。 C.物体的动能发生变化，其动量也要变化。 D.物体的动量发生变化，其动能也要变化。解析：动量与动能的关系为：，或，动量是矢量，而动能是标量，动能发生变化，则动量一定发生变化，而动量发生变化，可能是方向发生变化，如匀速圆周运动，而动能没有发生改变，所以正确答案为：BC。例2质量为m的小球被系在轻绳绳一端，在竖直平面内做半径为l的圆周运动，运动的过程中小球受到空气阻力的作用设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好通过最高点，则在此过程中

20、小球克服空气阻力所做的功为( )A.mgl/4 B.mgl/3 C.mgl/2 D.mgl解析： 小球在最低点速度为v0,则有：，,所以有小球在最高点速度为v，由题意有：，由动能定理，最低点到最高点有 小球克服阻力做功为mgl/2,正确答案为：C.例3如图5-11所示，一块长木板B放在光滑水平地面上，在B上放一个木块A，现以恒定的力F拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参照物，A、B都向前移动一段距离，在此过程中 ( )A外力F做的功等于系统的动能增量BB对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量CA对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D外力F对B所做的功等于B的动能的

21、增量与B克服摩擦力所做功之和图5-11解析：B对A的摩擦力做正功，并且摩擦力就是A所受的合外力，根据动能定理知，摩擦力对A做的功等于A的动能的增量，选项B正确。对于物体B来说，水平方向受到两个力作用。由动能定理有： 所以，,也就是说，外力F对物体B做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，选项D正确。由于AB之间的滑动摩擦力做功，有内能产生，因此外力F所做的功大于A、B动能的增量，A错.A对B的摩擦力做负功，B对地位移大，B对A的摩擦力做正功， A对地的位移小，故C选项不正确。正确选项为B、D。例4质量M=2103吨的机车，沿长为103米，坡度为0.015 v2的斜面向上运动、受阻力为

22、车重的0.003倍，列车上坡后速度由20m/s减到10m/s，求机车的平均功率？(g取10米/秒2)解析：据题意，坡长103，坡度是0.015，坡高为15米。以机车为研究对象。沿坡面上行：速度减小，动能损失，必然是外力做功的结果，车共受四个力，如图5-12。其中两个力做负功，一个力做正功、一个力不做功。图5-12设：机车的平均功率为P，发动机施于车的牵引力所做的功根据动能定理：就有： 机车均减速上行：就有 代入得：例5质量为5的汽车，在平直公路上以60 kW恒定功率从静止开始启动，速度达到24m/s的最大速度后，立即关闭发动机，汽车从启动到最后停下通过的总位移为1200 m.运动过程中汽车所受

23、的阻力不变.求汽车运动的时间.解析：汽车以恒定功率启动后的加速过程是加速度逐渐减小的变加速运动，不能根据匀变速运动的规律求汽车加速运动的时间t1；由于牵引力是变力，也不能由动量定理求时间t1.在汽车运动的全过程中有两个力对它做功，牵引力做功为，阻力做功为-Fs，由动能定理得：汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，则 P=Fvm=Fvm即 F=P/vm 由上面两式可求得汽车加速运动的时间为t1=Fs/P=s/vm=1200/24=50 s.关闭油门后，汽车在阻力作用下做匀减速直线运动，由动量定理得(取运动方向为正方向)：-Ft2=0-mvm 可求得汽车匀减速运动的时间为t2=mvm/F=mv

24、m2/P=5103242/(60103)s=48s则汽车运动的时间为：t=t1+t2=50s+48s=98s.三能力测试1.木块在水平恒力F作用下，沿水平路面由静止出发前进s米，随即撤去此恒力，木块沿原方向又前进了s米才停下来，设木块运动全过程中地面情况相同，则摩擦力的大小f和木块所获得的最大动能Em为_.A. f= B. f= Em =FsC. f=, Em= D. f=Em=F图5-132.如图5-13所示，质量为m的物体，由h高处无初速滑下，至平面A点静止，不考虑B点处能量转化，若使物体由A点沿原路返回C点，则外力至少做功为 ( )A. mgh B.2mgh C.3mgh D.条件不足，

25、无法计算3. 将物体以60 J的初动能竖直向上抛出，当它上升至某点P时，动能减为10 J，机械能损失10 J，若空气阻力大小不变，则物体落回出发点时的动能为 ( )A.36 J B.40 J C.48 J D.50 J4. 如图5-14所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动.已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹射入木块的深度s，若木块对子弹的阻力f视为恒定，则下列关系式中正确的是. ( )图5-14A. fL= B. fs=(M+m)v2C. fs= D. f(L+s)=5. 如右图5-15所示，质量为m

26、的物体被用细绳牵引着在光滑水平面上做匀速圆周运动，当拉力为F时转动半径为R。当外力增大到8F时，物体仍做匀速圆周运动，其转动半径为R/2。在此过程中外力对物体所做的功为( )ABCD图5-156. 图5-16为水平放置的足够长的传送带，在电动机带动下以恒定速度v匀速传动，若在传送带的左端轻放放上质量为m的物体A，并且当物体相对地面位移为s时，它恰好与带速度相同，对此过程有以下说法，其中正确的是( )图5-16A、物体对传送带做功为mv2/2。B、传送带对物体做功为mv2/2。C、由于物体A和传送带之间一度有相对滑动，由此产生的热量Q= mv2/2。D、传送带在这过程中消耗的能量至少为mv2。7

27、. 存在空气阻力情况下，将一物体竖直向上抛，当它上升到离地面高度为h1时，其动能恰与重力势能相等；当它下降到离地面高度为h2时，其动能又恰与重力势能相等。已知抛出后它上升的最大高度为H，则 ( )A BC D8. 质量为的物体以速度v0竖直向上抛出，落回原处时速度大小为3v0/4，求：(1)物体运动中所受平均空气阻力；(2)物体以初速度2 v0竖直向上抛出时的最大高度。9. 电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W， 要将此物体由静止起用最快的方式吊90 m(已知此物体在被吊高接近90m时已开始以最大速度匀速上升),所需时间为多少?10.

28、 在光滑的水平轨道上有两个半径都是r球A和B，质量分别为m和2m，当两球心间的距离大于l (l比2 r大得多)时，两球间无相互作用力， 当两球心间距离等于或小于l时两球间有恒定斥力F，设A球从较远处以初速vo正对静止的B球开始运动(如图5-17所示)，欲使两球不发生接触，则vo必须满足什么条件?图5-1711. 总质量是M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶L的距离，于是立即关闭油门，除去牵引力,设运动的阻力与质量成正比，机车牵引力是恒定的，当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少?12.质量为M、长为L的小车，固定在地面上， 一个质量为m的小物

29、体(可不计大小)以水平速度vo从小车一端沿表面滑行，小物体从小车另一端滑离小车时，速度减为vo2；现在把小车改放在光滑的水平地面上，小物体仍以水平速度vo沿小车表面滑行，欲使小物体仍能滑离小车，那么小车的质量M和小物体质量m应满足什么关系? 第三单元 机械能守恒定律 功和能一、知识要点概述(一)考试内容和要求1理解重力势能的概念，知道重力势能的相对性意义，会应用重力势能定义进行计算。2正确理解重力做功与重力势能变化的关系，知道重力做功与运动路径无关。3了解弹性势能的概念，了解弹性势能大小与弹性形变大小有关。4正确理解和掌握机械能守恒定律极其永远和适用条件。能熟练应用机械能守恒解决动力学问题。5

30、 知道功是能的转化的量度(二)知识拓展1重力势能定义：受重力作用的物体，具有的与它相对地球的位置有关的能量叫重力势能重力势能大小的公式 Ep=mgh (1)重力势能是地球和物体组成的系统共有的，而不是物体单独具有的(2)重力势能的大小和零势能面的选取有关(3)重力势能是标量，但有“+”、“”2重力做功跟重力势能改变的关系：重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加。重力做功等于势能增量的负值即：WG= - Ep3弹性势能定义：物体由于发生弹性形变而具有的能大小：弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大4机械能守恒定律机械能：动能和势能统称

31、为机械能机械能守恒定律：在只有重力(或弹力)做功的条件下，物体的重力势能(或弹性势能)和动能相互转化，但机械能总量保持不变Ep2+Ek2= Ep1+Ek1机械能守恒定律成立的条件：(1)只受重力(或弹力)作用(2)受其他外力，但其他外力不做功(3)对多个物体构成的系统，如果外力不做功，且系统的内力也不做功；，此系统机械能守恒。用机械能守恒定律解题的优点 机械能守恒定律是根据牛顿运动定律推出的，然而在有些问题的处理中，直接应用牛顿运动定律会相当复杂，而用机械能守恒定律就会比较简单例如，求一小物体从静上开始沿光滑曲面下滑竖直高度A时的速度，利用牛顿运动定律是很难解决的，而用机械能守恒定律求解就相当

32、方便 5。用机械能守恒定律解题的一般思路 (1)确定研究对象(物体或物体系) (2)对研究对象进行两个分析 其一是分析研究对象的受力情况(包括内力和外力)，着重分析各力的做功情况，若在所讨论的问题中，只有重力(或弹力)做功，其它内力和外力都不做功，则物体(或系统)的机械能守恒 其二是找出所研究的物理过程的初状态和末状态，并着重分析初、末状态的机械能 飞 凸 正1言n2钞壬+01喀人1 厶 飞 肉 正2言9y乙t茎+”IZA2 注意：物体在参考面以上时势能为正值，在参考面以下时势能为负值 (3)由机械能守恒定律列出方程，即 正1正2用机械能守恒定律解题的优点 机械能守恒定律是根据牛顿运动定律推出

33、的，然而在有些问题的处理中，直接应用牛顿运动定律会相当复杂，而用机械能守恒定律就会比较简单例如，求一小物体从静上开始沿光滑曲面下滑竖直高度A时的速度，利用牛顿运动定律是很难解决的，而用机械能守恒定律求解就相当方便 5。用机械能守恒定律解题的一般思路 (1)确定研究对象(物体或物体系) (2)对研究对象进行两个分析 其一是分析研究对象的受力情况(包括内力和外力)，着重分析各力的做功情况，若在所讨论的问题中，只有重力(或弹力)做功，其它内力和外力都不做功，则物体(或系统)的机械能守恒 其二是找出所研究的物理过程的初状态和末应用机械能守恒定律解题的一般思路：(1)确定研究对象(物体或物体系). 确定

34、研究对象(物体或物体系)对研究对象进行两个分析: 其一是分析研究对象的受力情况(包括内力和外力)，着重分析各力的做功情况，若在所讨论的问题中，只有重力(或弹力)做功，其它内力和外力都不做功，则物体(或系统)的机械能守恒其二是找出所研究的物理过程的初状态和末状态，并分析确定物体或系统初、末状态的机械能由机械能守恒定律列出方程，把已知量统一单位后，代入方程求解5. 功和能的关系做功过程就是能量的转化过程，做了多少功，就有多少能量发生了转化，所以功是能量转化的量度。功能原理：除重力(或弹力)外，其他外力和内力所做功的代数和等于系统机械能的增量。6滑动摩擦力做功的特点：(1)滑动摩擦力可以做正功，也可

35、以对物体做负功，还可以不做功(如相对运动的两物体之一对地面静止则滑动摩擦力对该物不做功)(2)在相互摩擦的物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦力，对物体系统所做总功的多少与路径有关，其值是负值，等于摩擦力与相对路程的积，即Wf=-fs,W-f表示物体系统损失机械能克服了摩擦力做功， Q热= W-f=fs(摩擦生热)(3)一对滑动摩擦力做功的过程，能量的转化和转移的情况：一是相互摩擦的物体通过摩擦力做功将部分机械能转移到另一个物体上；二是部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量二、典型试题精析例1(2000年上海高考题).如图5-18所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A

36、处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是。OB mA 2m图5-18AA球到达最低点时速度为零BA球机械能减少量等于B球机械能增加量CB球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动的高度D当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度解析：A、B两球以及地球所组成的系统机械能守恒，若以初始状态B球所在水平面为零势面，则总机械能为2mgh，h为此时A的高度。当A球在最低点时B球势能为mgh，另外能量为A球与B球共有的动能，因此，B球还要继续上升，但在整

37、个过程中系统机械能守恒.A球机械能减少量等于B球机械能增加量，因此正确答案为B、C、D.例2一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于A物体势能的增加量B. 物体动能的增加量C物体动能的增加量加上物体势能的增加量D物体动能的增加量加上物体克服重力所做的功解析：在物体随升降机加速上升的过程中，作用于物体的力有：地板对物体的支持力N，方向竖直向上；地球对物体的重力mg，方向竖直向下根据动能定理，地板的支持力和重力的合力做的功才等于物体动能的增加量，故选项B错误在这过程中，地板的支持力对物体做正功，由功能关系，应该等于物体机械能的增加；而重力对物体做负功，即

38、物体反抗重力做功，等于物体重力势能的增加，亦即支持力做的功等于物体动能增加量加上物体反抗重力做的功之和，所以选项D正确答案是C、D例3如图5-19所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为ml、m2的物体1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上(不拴接)，整个系统处于平衡状态，现施力将物块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端脱离桌面在此过程中，物块2的重力势能增加了 ，物块1的重力势能增加了 图5-19解析：该题方法选用上应借助整体法和隔离法辅助求解在确定ml上升高度时，找准ml相对水平面的高度变化，应该加m2上升高度；同时考虑弹簧k1的变化和弹簧k2的变化

39、。下面弹簧受到压力大小为(m1+m2)g，压缩量x2=(ml+ m2)/k2，要使其离开桌面，m2应上升高度x2，则增加的重力势能为对弹簧机拉起的过程中，kl是由压缩状态转为拉伸状态，压缩的长度，当k2离开桌面时，k1伸长了，则上面物体能上升的高度为所以m1增加的重力势能为 例4(1996年上海高考题)如图5-20所示，半径为r、质量不计的圆盘盘面与地面相垂直，圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴0，在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A，在O点的正下方离O点r/2处固定个质量也为m的小球B，放开盘让其自由转动。问：(1)当A球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少?(2)A球转到最低点

40、时的线速度是多少?(3)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少?OAB图5-20解析：本题可用机械能守恒定律解题，关键要找准零势面，确定AB两球在每个瞬时位置上的势能和动能，同时注意隐含条件：AB两球同在一转动体上，角速度相同，则线速度正比于半径，故vA=2vB这样再列方程即可求解如图5-21，可选盘面最低点的水平面为零势面，则初始位置机械能E=3mgr/2 AB图5-21(1) A球转到最低点时，两小球重力势能之和 (2) 由 E1=E2,得：(3)由 E1=E2,解得：例5将细绳绕过两个定滑轮A和B，绳的两端各系一个质量为m的砝码。A、B间的中点C挂一质量为M的小球，M2m，

41、A、B间距离为L，开始用手托住M使它们都保持静止，如图5-22所示。放手后M和2个m开始运动，求小球下落的最大位移H是多少?小球的平衡位置距C点距离h是多少?图5-22解析：(1) 如答案图所示，M 下降到最底端时速度为零，此时两m速度也为零，M 损失的重力势能等于两m增加的重力势能(机械能守恒) 解得 (2) 如答案图所示，当M处于平衡位置时，T=mg，则 Mg-2mgsin=0 即 解得 例6如图5-23所示，质量为2m的木板，静止放在光滑的水平面上，木板左端固定着一根劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧的自由端到小车右端的距离为l0，一质量为m的小木块从板的右端以速度v0开始沿木板向左滑行，最终回到木块右端刚好不从木板滑出.设木板与小车间的动摩擦因数为.求：在木块压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能. 图5-23解析：当木块与板有共同速