高一寒物理假专题-功和能量人教实验版汇总

1、高一寒物理假专题功和能量人教实验版【本讲教育信息】一.讲课内容：寒假专题功和能量种类1功和功率的计算（一）功的有关问题1.恒力F做功：WFscos两种理解：（1）力F与在力F的方向上经过的位移scos的乘积。2）在位移s方向上的力Fcos与位移s的乘积。注：力的作用点和位移的主体必然是同一点。变力F做功的求解方法（1）若变力F是位移s的线性函数，则FF1F2，WFscos。2（2）变力F的功率恒定。WPT（3）利用动能定理及功能关系等方法求解。合3.合外力的功W（1）W合F合scos，在位移s上F合恒定。（2）WW1W2Wn要注意各功的正负。合正、负功的物理意义正功表示该力作为动力对物体做功，

2、负功表示该力作为阻力对物体做功。摩擦力做功的特色1）摩擦力既能够做正功，也能够做负功。2）互相摩擦的系统内：一对静摩擦力的功的代数和总为零，静摩擦力起着传达机械能的作用，而没有机械能转变为其余形式的能。一对滑动摩擦力的功的代数和与路径有关，其值为负。等于摩擦力与相对位移的乘积。即WF滑s相对E损Q内能。因此摩擦力可能有两个作用：一是物体间的机械能的转移；二是机械能转变为内能。（二）功率的有关问题物理意义：描绘做功的快慢。2.功率的求解：PWFvcos。为F与v的夹角（既（求均匀功率），Pt可求均匀功率，也可求即时功率）（三）灵便车的启动问题专心爱心专心PP1.恒定功率启动：速度图象以以下图，当

3、FF阻时，vFF阻恒定加快度的启动问题。速度图象以以下图。解决问题的重点是明确所研究的问题是处在哪个阶段上。以及匀加快过程的最大速度v1和全程的最大速度vm的差别和求解方法。求v1：FF阻Pma，v1F求vm：vmPF阻注：有些题目还需要联合能量的看法才能使问题得以解决。例1.质量为M的长木板放在圆滑的水平面上，一质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑到B点在木板上行进了L，而木板行进了s，以以下图，若滑块与木板间动摩擦因数为，求：1）摩擦力对滑块和木板做的功；2）系统产生的焦耳热；3）系统损失的动能。分析：（1）摩擦力与其余按性质分的力同样也必然成对出现。但两摩擦力的作用点对地位移不同样

4、，因此摩擦力对滑块做功W1mgLs，摩擦力对木板做功W2mgs。2）系统产生的焦耳热应等于系统损失的总动能，也等于滑动摩擦力与相对位移的乘积QmgL。专心爱心专心（3）系统动能的损失为EkmgL。启示：（1）一对静摩擦力作用下物体的位移必然相等，而一对滑动摩擦力作用下的物体的位移的大小未必相等。2）一对摩擦力对系统的总功未必为零。一对静摩擦力对系统的总功为零。一对滑动摩擦力对系统的总功必为负值。3）系统机械能的损失量即为系统内能的增添量。例2.质量m4102kg的汽车从静止开始匀加快驶上倾角为的斜坡，此中sin，ams2，当汽车达到该车额定功率P90kW即恒功率后连续行驶。求：01.1/（1）

5、汽车做匀加快运动的时间是多少?2）若斜坡长115.5m，且汽车抵达坡顶以前已达到最大速度，求汽车由坡底到坡顶的总时间。分析：（1）汽车在斜坡上运动的速度时间图象以以下图。设汽车在斜坡上做匀加快运动时间为t1，在斜坡上运动的总时间为t2，由牛顿第二定律得：F1Fmgsinma1中代入数据得：F1Fmgsinma1104N2由功率公式PF1v13由代入得：v19m/s4（2）汽车匀加快的位移为s1at2m51140.52汽车在斜坡上行驶的最大速度vmPP15m/s6F2Fmgsin专心爱心专心对汽车由t1到t2这段时间应用功能定理：Pt2t1Fmgsinss11mvm2v1272将等数据代入得：t

6、217.2s启示：（1）此题为典型的恒加快启动问题，但对今后的变加快过程只好用动能定理，匀变速的运动学公式不合用。（2）WP额t为牵引力的功而不是合外力的功。3）若斜面较短，汽车抵达坡顶的速度小于15m/s。4）试求汽车在5s末的即时功率和前5s内的均匀功率。种类2动能定理（一）动能定理的表达式：W1mv21mv222121mv221mv12W1W2Wn22（二）应用中应注意的问题1.对于合外力的功W求法。若确立的研究过程中各力均恒定，WF合scos或WW1W2Wn。若确立的研究过程中，有些力是变力则上列用WW1W2Wn求解。总功是指各力做功的代数和，但要特别注意各力做功的正负。3.W0，则E

7、kEk2Ek10，说明合外力作为动力做功。W0，则EkEk2Ek10，说明合外力作为阻力做功。动能定理是标量式，因此不可以够在哪个方向上用动能定理。（三）动能定理的合用对象：波及单个物体（或可看作单个物体的物系统）的受力和位移的问题，或求解变力做功的问题。（四）应用动能定理的解题步骤：确立研究对象，明确物体的受力状况和运动过程，必需时要画好受力分析图和过程表示图。明确各力做功的正负，并求代数和。运用动能定理成立方程。例1.物体从斜面底部冲上足够长的斜面后，返回斜面的底端，已知物体的初动能为Ek，专心爱心专心它返回底部时的速度大小为v，全程中战胜阻力做的功为Ek，若物体冲上斜面初动能为22Ek，

8、则有A.返回斜面底部时的动能为EkB.返回斜面底部时的动能为3Ek2C.返回斜面底部时速度大小为2vD.返回斜面底部时速度大小为2v分析：选A、D。设斜面倾角为，当以初动能Ek上滑时，最大位移为s，遇到的摩擦力为F，由动能定理：上滑过程：Fmgsins0Ek1从开始到返回出发点：2FsEkEk22Ek返回到出发点时，1mv2322设当以初动能2Ek上滑时，最大位移为s，由动能定理：上滑过程：Fmgsins02Ek4返回出发点：2FsE2Ek5kEk1mv262由可知：s2sEkEk由两式：s2可得EkEk，A项正确。sEk2EkEk2由式：EkEk，2v2，v22v2，v2vEkv故D项正确。

9、启示：（1）做好受力分析，明确过程是解题的重点。2）经过动能定理找出两次上涨位移之间的关系，是解决问题的打破口，不可以够过于主观地以为两次的位移同样大。3）也能够用牛顿运动定律的方法确立两次位移之间的关系。专心爱心专心例2.跳高运动员从地面起跳后上涨到必然的高度，跃过横杆后落下，为了防范对运动员的损害，在运动员落下的地方设置一片沙坑。某运动员质量为60kg，身高为1.84m，运动员从距地高度为1.90m的横杆上落下，运动员开始着落的初速为零。他的身体直立落地，双脚在沙坑里陷下去的深度为10cm，落地过程重心着落的高度为1.25m，不计空气阻力。（取g10m/s2）求：1）运动员在接触沙坑表面时

10、的速度大小；2）沙坑对运动员的均匀阻力。分析：该题有一些搅乱性条件，要注意除去。（1）必然“间隔”过程：mgh11mv12012v12gh15m/s（2）也能够“间隔”过程，分两级研究。对h2段：mgh2F阻h201mv1222将式代入式得：mgh2F阻h2mgh1即：mgh1h2F阻h20（此式正好为全过程运用动能定理的表达式）F阻mgh1h28100Nh2启示：（1）对过程运用“整体法”或“间隔法”其实不影响解题结果，终归用什么，要依据问题的详细状况而定，但要以解题的方便和正确为准则。2）在对整个过程用动能定理时，要特别注意终归有哪些力对物体做功及做功的正负。模拟试题】一、选择题1、讨论力

11、F在以下几种状况下做功的多少（）（1）用水平推力F推质量是m的物体在圆滑水平面上行进了s。（2）用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为的水平眼行进了s。（3）斜面倾角为，与斜面平行的推力F，推一个质量为2m的物体沿圆滑斜面向上推专心爱心专心进了s。A.（3）做功最多B.（2）做功最多C.做功相等D.不可以够确立2.对于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的选项是（）滑动摩擦力老是做负功滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功静摩擦力对物体必然做负功静摩擦力对物体老是做正功3.如图1所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成角的斜向下的推力F的作用下沿平面挪动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之

12、间的摩擦力大小为f，则在此过程中（）A.摩擦力做的功为fsB.力F做的功为FscosC.力F做的功为FssinD.重力做的功为mgs4.质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速挪动了距离s时，如图2所示，物体m相对斜面静止，则以下说法中不正确的选项是（）A.摩擦力对物体m做功为零B.协力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功D.弹力对物体m做正功5.起重机竖直吊起质量为m的重物，上涨的加快度是，上涨的高度是h，则起重机对重物所做的功是（）hC.m（g）hD.m（g-）h物体A和B叠放在圆滑的水平面上，mA1kg，mB2kg，B上作用一个3N的水平拉力后，AB一同行进了4m

13、，如图3所示。在这个过程中B对A做的功为（）7.质量为m的物块A素来附着在楔形物块B的倾角为的斜面上，如图4所示，以下说专心爱心专心法中正确的选项是（）若B向右匀速挪动距离s，则若B向上匀速挪动距离s，则若B向左以加快度a挪动距离若B向下以加快度a挪动距离B对A做的功为零B对A做的功为mgss，则B对A做的功为mass，则B对A做的功为m(ga)s把一个物体竖直向上抛出去，该物体上涨的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f,则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（）A.重力所做的功为零B.重力所做的功为2mghC.空气阻力做的功为零D.空气阻力做的功为-2fh9.对于功率以下说法中

14、正确的选项是（）据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大据P=Fv可知，汽车牵引力必然与速度成反比据P=W/t可知，只需知道时间t内机器所做的功，就能够求得这段时间内任一时刻机器做功的功率依据P=Fv可知，发动机功率一准时，交通工具的牵引力与运动速度成反比10.一质量为m的木块静止在圆滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻F的功率是（）F2t1F22F2F22A.B.t1C.t1D.t12m2mmm11.以恒力推物体使它在粗拙水平面上挪动一段距离，力所做的功为W，均匀功率为P，1l在末地点的刹时功率为P以同样的恒力推该物体使它在圆滑的水平面上挪动

15、同样距离，力t1所做功为W，均匀功率为P，在末地点的刹时功率为P，则下边结论中正确的选项是（）22t2A.W1W2B.WlW2C.PlP2D.Pt1Pt2二、计算题12.如图5所示，绷紧的传达带素来保持着大小为v4m/s的速度水平匀速运动。一质量为m=1kg的小物块被无初速地放到皮带A处，物块与皮带间的滑动动摩擦因数=0.2，A、B之间距离s=6m。求物块从A运动到B的过程中摩擦力对物体做多少功？13.如图6所示，物体由静止开始沿倾角为的圆滑斜面下滑，m、H已知，求：专心爱心专心1）物体滑终归端过程中重力的功率。2）物体滑到斜面底端时重力的功率。14.要使起重机在5s内将质量为2.0104kg

16、的货物由静止开始匀加快提高10m高，此起重机应具备的最小功率应是多少？（g取10m/s2）15.半径R20cm的竖直搁置的圆轨道与水平直轨道相连结，以以下图，质量为m50g的小球A以必然的初速度由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁冲上去，假如A经过N点时的速度v14ms，A经过轨道最高点M时对轨道的压力为0.5N，取g10ms2。求：小球A从N到M这一段过程中战胜阻力做的功W。16.以以下图，高出定滑轮的轻绳两头的物体A和B的质量分别为M和m，物体A在水平面上。A由静止开释，当B沿竖直方向着落h时，测得A沿水平面运动的速度为v，这时细绳与水平面的夹角为，试分析计算B降落h过程中，地面摩擦力对A做的功?(滑轮的质量和摩擦均不计)专心爱心专心试题答案一、选择题1.C2.B3.C4