物理-第一编-3

1、专题三功和能 一、功的计算1恒力的功：WFl cos .2变力的功(1)变力F的功率P恒定，WPt.(2)利用动能定理及功能关系等方法间接求解，即W合ek或WE.(3)滑动摩擦力、空气阻力或介质阻力等，在物体做曲线运动时，这类力的方向始终与运动方向相反，若大小恒为Ff，则功等于力和路程(不是位移)的乘积，即WFfs，式中s为物体的运动路程3合力的功(1)合力为恒力时：W合F合lcos (为F合与l的方向之间的夹角)(2)可求各力的功的代数和：W合W1W2W3Wn，注意各功的正负机车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率后获得匀加速的最大速度v1，若再加速，应保持功率不变做变加速运动，直至达到最

2、大速度vm后做匀速运动求v1：由FF阻ma；PP额Fv1得：v1P额/(F阻ma)求vm：由FF阻得vmP额/F阻三、动能定理1内容：合外力对物体做的功等于物体动能的变化2表达式：W合Ek2Ek13适用对象：(1)涉及位移和速度变化的问题可优先考虑应用动能定理(2)动能定理既适用于恒力，也适用于变力；既适用于直线运动，也适用于曲线运动(3)动能定理既可以针对整个物理过程，也可以分段应用4运用动能定理解题的基本思路(1)选取研究对象，明确它的运动过程；(2)分析研究对象的受力情况和各力做功的情况，求出合外力所做的功；(3)明确物体在初、末状态的动能Ek1和Ek2.(4)列出动能定理的方程W合Ek

3、2Ek1，及其他必要的方程，求解结果四、机械能守恒定律1条件(1)只有重力或系统内弹簧弹力做功；(2)虽受其他力，但其他力不做功或其他力的总功为零2三种表达式(1)守恒观点：Ek1Ep1Ek2Ep2(2)转化观点：EpEk(3)转移观点：EA增EB减3运用机械能守恒定律解题的步骤(1)选取研究对象；(2)分析研究对象的物理过程及其初、末状态；(3)分析所研究的物理过程中，研究对象的受力情况和这些力的做功情况，判断是否满足机械能守恒定律的适用条件；(4)规定参考平面(用转化观点时，可省略这一步)；(5)根据机械能守恒定律列方程；(6)解方程，统一单位，进行运算，求出结果，进行检验五、能量守恒定律

4、和功能关系1能量守恒定律 (1)理解：某种形式能量的减少，一定存在另外形式能量的增加，且减少量与增加量相等某个物体能量的减少，一定存在别的物体能量的增加，且减少量与增加量相等(2)应用能量守恒定律解题的步骤分清共有多少种形式的能(如动能、势能、电能、内能等)在变化明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少减少的总能量一定等于增加的总能量，据此列方程：E减E增2功能关系(1)做功的过程必定伴随着能量的转化或转移，反之，能量的转化或转移必须通过做功来实现(2)功是能量转化的量度功和功率的计算常见功能的特点功特点、计算公式重力的功与路径无关，只与初、末位置有关|WG|mgh(初、末位置的高度差)静摩

5、擦力的功可以做正功、负功、不做功一对静摩擦力的功总功为零滑动摩擦力的功可以做正功、负功、不做功一对滑动摩擦力的功总功为负功，W总Ffs(s为路程)机车牵引力的功P不变时，WPt；F不变时，WFl电场力的功与路径无关，只与初、末位置有关W电Uq电流的功实质上是电场力的功WUIt洛伦兹力的功永不做功【答案】BD答案：AD动能定理的应用(1)滑块通过B点时的速度大小；(2)滑块经过圆弧轨道的B点时，所受轨道支持力的大小；(3)水平轨道上A、B两点之间的距离【思维点拨】在CB圆弧上应用动能定理可求出滑块在B点时的速度，根据向心力公式可求出滑块在B点受到的支持力；小滑块在水平轨道上滑行的距离可根据动能定

6、理求，也可根据匀变速直线运动规律求2.如图所示，质量为m100 g的小物块，从距地面h2.0 m处的轨道上由静止开始下滑，与斜轨道相接的是半径r0.4 m的圆形轨道，若物块到达圆形轨道的最高点A时，物块对轨道的压力恰好等于它自身所受的重力，求物块从开始下滑到A点的过程中，克服阻力所做的功(g取10 m/s2)答案：0.8 J机械能守恒定律的应用 (2011巢湖二模)如图所示，物块A、B、C的质量分别为M、3m、m，并均可视为质点，它们之间有mM4m的关系三物块用轻绳通过滑轮连接，物块B与C间的距离和C到地面的距离均是L.若C与地面相碰后速度立即减为零(设A距离滑轮足够远且不计一切阻力)(1)求

7、物块C刚着地时的速度大小(2)若使物块B不与C相碰，则M/m应满足什么条件？【思维点拨】物块C着地前，由A、B、C组成的系统机械能守恒，物块C着地后，物块B继续下落过程中，物块A、B组成的系统机械能守恒3.如图所示，倾角为的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A和B，两球之间用一根长为L的轻杆相连，下面的小球B离斜面底端的高度为h.两球从静止开始下滑，不计球与地面碰撞时的机械能损失，且地面光滑，求：(1)两球在光滑水平面上运动时的速度大小；(2)整个运动过程中杆对A球所做的功功能关系、能量守恒定律 如图所示，一平直的传送带以速度v2 m/s匀速运动，传送带把A处的工件不断地运送到同一水平面上的B

8、处，A、B相距L30 m在A处把工件轻轻放到传送带上，经过时间t20 s能传送到B处，假设在A处每隔相等时间放上一个工件，每小时能运送工件7 200个，每个工件的质量均为m2 kg，(g取10 m/s2)求：(1)传送带上靠近B端的相邻两工件间的距离；(2)带动传送带的电动机的平均输出功率(不计轮轴处的摩擦力)【思维点拨】先分析判断出工件的运动是先匀加速后匀速运动的，各工件运动情况相同，到达B端的时间差相同传送带运送每个工件需要的能量等于工件增加的动能与克服摩擦产生的热量之和【答案】(1)1 m(2)16 W4如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于滑道的末端O点，已知在OM段，物块A与水