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文档简介
回顾动能回顾动能 2.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系,下列说法正确的是(
) A.合外力为零,则合外力做功一定为零
B.合外力做功为零,则合外力一定为零
C.合外力做功越多,则动能一定越大
D.动能不变化,则物体合外力一定为零回顾动能定理 2.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系,下列说法正确的是(
) A.合外力为零,则合外力做功一定为零
B.合外力做功为零,则合外力一定为零
C.合外力做功越多,则动能一定越大
D.动能不变化,则物体合外力一定为零回顾动能定理动能定理 (2)动能定理把一个过程量(总功)和两个状态量(初、末状态的动能)联系起来。
(3)因为动能定理中功和能均与参照物的选取有关,所以动能定理也与参照物的选取有关。中学物理中一般取地球为参照物。
(4)不论物体做什么形式的运动,受力如何,动能定理总是适用的。 (5)做功的过程是能量转化的过程,动能定理表达式中的“=”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号,说明了功是引起物体动能的变化的原因。
(6)动能定理公式两边每一项都是标量,因此动能定理是个标量方程式。
(7)若Ek2>Ek1,即W总>0,合力对物体做正功,物体的动能增加;若Ek2<Ek1,即W总<0,合力对物体做负功,物体的动能减少。[例1]如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,AB之间的水平距离为x,重力加速度为g。下列说法正确的是(
) 1.人通过滑轮将质量为m的物体,
沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底
端拉上斜面,物体上升的高度为h,到达
斜面顶端的速度为v,如图所示。则在
此过程中(
)【练习】 1.人通过滑轮将质量为m的物体,
沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底
端拉上斜面,物体上升的高度为h,到达
斜面顶端的速度为v,如图所示。则在
此过程中(
)【练习】 2.物体沿直线运动的v-t关系图像如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则(
) A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W 2.物体沿直线运动的v-t关系图像如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则(
) A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W动能定理的应用1.运用动能定理的注意事项
(1)动能定理的研究对象可以是单一物体,或者是可以看做单一物体的物体系统。
(2)动能定理是求解物体的位移或速率的简捷公式。下列问题应优先考虑应用动能定理: ①不涉及加速度、时间的问题。 ②有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题。 ③变力做功的问题。 ④含有F、L、m、v、W、Ek等物理量的力学问题。
(3)若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑,也可整个过程考虑。但求功时,有些力不是全过程都做功,必须根据不同的情况分别对待求出总功。 [例2]如图所示,ABCD为一竖直平面的轨道,其中BC水平,A点比BC高出H=10m,BC长为l=1m,AB和CD轨道光滑。一质量为m=1kg的物体,从A点以v1=4m/s的速度开始运动,经过BC后滑到高出C点h=10.3m的D点时速度为零。求:(g=10m/s2) (1)物体与BC轨道的动摩擦因数。
(2)物体第5次经过B点时的速度。
(3)物体最后停止的位置(距B点)。[答案](1)0.5
(2)13.3m/s
(3)0.4m六、力的合成:3、γ衰变,不存在单独的γ衰变。原子核中有的发生α衰变,有的发生β衰变,同时伴随着γ辐射。6、α射线,β射线都是高速运动的粒子,能量很高,Y射线是波长很短的光子,能量也很高。五、对气体实验定律的微观解释②β衰变:β射线的实质就是高速运动的电子流。这里的C和玻意耳定律表达式中的C都泛指比例常数,它们并不相等。(1)核力是四种相互作用中的强相互作用(强力)的一种表现。(1)受力分析顺序:重力——弹力——摩擦力——其它力2、特点:①一定质量的气体的V—T图线其延长线过坐标原点,斜率反映压强大小。6、总结:①弹力方向和摩擦力方向一定垂直②摩擦力既可以是阻力也可以是动力二、核电站3、从统计规律上看气体分子沿各个方向运动的机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。1、气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,不受力而做匀速直线运动。 3.质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动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,经过半个圆周恰好能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是(
)【练习】 3.质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动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,经过半个圆周恰好能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是(
)【练习】 4.如图甲所示,一质量为m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物块受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用并向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为0,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ=0.2,(g取10m/s2)求:
(1)A与B间的距离;
(2)水平力F在5s内对物块所做的功。答案:(1)4m
(2)24J
由于全过程运用动能定理解题时不必考虑中间过程的细节,只需考虑全过程中合外力做功的情况,以及初、末状态的动能,所以对于多过程、往复运动问题,对全过程运用动能定理具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点。2.动能定理在多个过程中的应用由牛顿第三定律,得小物体通过圆弧轨道最低点C时,对C点的最大压力N'max=Nmax=3mg+mgcosθ最小压力N'min=Nmin=mg(3-2cosθ)。【检测】 1.在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出,上升一定高度后再落回原处,若不考虑空气阻力,则下列图像能正确反映小球的速度、加速度、位移和动能随时间变化关系的是(取向上为正方向)(
)【检测】 1.在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出,上升一定高度后再落回原处,若不考虑空气阻力,则下列图像能正确反映小球的速度、加速度、位移和动能随时间变化关系的是(取向上为正方向)(
) 2.如图所示,图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系,若物体开始时是静止的,那么(
) A.从t=0开始,5s内物体的动能变化量为零
B.在前5s内只有第1s末物体的动能最大
C.在前5s内只有第5s末物体的速率最大
D.前3s内合外力对物体做的功为零 2.如图所示,图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系,若物体开始时是静止的,那么(
) A.从t=0开始,5s内物体的动能变化量为零
B.在前5s内只有第1s末物体的动能最大
C.在前5s内只有第5s末物体的速率最大
D.前3s内合外力对物体做的功为零 3.一个质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ,如图所示,则拉力F所做的功为(
) A.mgLcosθ B.mgL(1-cosθ) C.FLsinθ
D.FLcosθ 3.一个质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ,如图所示,则拉力F所做的功为(
) A.mgLcosθ B.mgL(1-cosθ) C.FLsinθ
D.FLcosθ 4.如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一物体向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面。设物体在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,则物体从A到C的过程中弹簧弹力做功是(
) 4.如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一物体向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面。设物体在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,则物体从A到C的过程中弹簧弹力做功是(
) 5.质量为2kg的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,水平拉力做的功W和物体发生的位移L之间的关系如图所示,重力加速度g取10m/s2,则此物体(
) A.在位移L=9m时的速度是3m/s B.在位移L=9m时的速度是3m/s C.在OA段运动的加速度是2.5m/s2 D.在OA段运动的加速度是1.5m/s2 5.质量为2kg的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,水平拉力做的功W和物体发生的位移L之间的关系如图所示,重力加速度g取10m/s2,则此物体(
) A.在位移L=9m时的速度是3m/s B.在位移L=9m时的速度是3m/s C.在OA段运动的加速度是2.5m/s2 D.在OA段运动的加速度是1.5m/s2 6.一环状物体套在光滑水平直杆上,能沿杆自由滑动,绳子一端系在物体上,另一端绕过定滑轮,用大小恒定的力F拉着,使物体沿杆自左向右滑动,如图所示,物体在杆上通过a、b、c三点时的动能分别为Ea、Eb、Ec,且ab=bc,滑轮质量和摩擦均不计,则下列关系中正确的是(
)
A.Eb-Ea=Ec-Eb B.Eb-Ea<Ec-Eb C.Eb-Ea>Ec-Eb
D.Ea<Eb<Ec 6.一环状物体套在光滑水平直杆上,能沿杆自由滑动,绳子一端系在物体上,另一端绕过定滑轮,用大小恒定的力F拉着,使物体沿杆自左向右滑动,如图所示,物体在杆上通过a、b、c三点时的动能分别为Ea、Eb、Ec,且ab=bc,滑轮质量和摩擦均不计,则下列关系中正确的是(
)
A.Eb-Ea=Ec-Eb B.Eb-Ea<Ec-Eb C.Eb-Ea>Ec-Eb
D.Ea<Eb<Ec 7.如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,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A和B动能的增量
B.B对A的摩擦力所做的功,等于A的动能增量
C.A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做的功等于B的
动能的增量与B克服摩擦力所做的
功之和 7.如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,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A和B动能的增量
B.B对A的摩擦力所做的功,等于A的动能增量
C.A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做的功等于B的
动能的增量与B克服摩擦力所做的
功之和 8.如图所示,一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下,到达最低点B时,它对容器的正压力为FN。重力加速度为g,则质点自A滑到B的过程中,摩擦力对其所做的功为(
) 8.如图所示,一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下,到达最低点B时,它对容器的正压力为FN。重力加速度为g,则质点自A滑到B的过程中,摩擦力对其所做的功为(
) 1.实验表明,在弹簧弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度△x成正比,即F=k△x1、结合能:为把核子分开而需要的能量或者结合成原子核需要放出的能量。1、确定研究对象:被封闭的气体(液体)1、确定研究对象:被封闭的气体(液体)弹簧的弹力:沿着弹簧指向恢复形变的方向。杆的弹力:不一定沿杆的方向1、①摩擦力既可以是阻力也可以是动力②摩擦力的方向可以与物体的运动方向成任意夹角二、原子核中质子与中子的比例宇宙尘埃→星云团→恒星诞生→氢核聚合成氦核→氢核聚合成碳核→其他聚变过程→无聚变反应、形成白矮星或中子星或黑洞。⑤放射性废料容易处理七、力的分解:3、影响气体压强的因素例如:23592U——铀原子核:有92个质子,143个中子。质量数为235。①矢量三角形法(图解法):适用于物体所受的三个力中,一力的大小、方向均不变另一个力的方向不变,大小变化,第三个力则大小、方向均发生变化的问题。 9.(2011·山东高考)如图所示,将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放,两球恰在处相遇(不计空气阻力)。则(
) A.两球同时落地
B.相遇时两球速度大小相等
C.从开始运动到相遇,球a动能的减少量等于球b动能的增加量
D.相遇后的任意时刻,重力对球a做功功率和对球b做功功率相等的减少量等于球b动能的增加量对木块由动能定理得,子弹对木块所做的功在位移L=9m时的速度是3m/s向右滑行,并冲上固定在地球a做功功率和对球b做功功率相等边缘上的A点滑下,到达最低①不涉及加速度、时间的问题。在位移L=9m时的速度是3m/s从开始运动到相遇,球a动能重力加速度为g,则质点自A滑到B的过程中,点B时,它对容器的正压力为物块滑至B点时速度大小
相同1的水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,水平拉力做的功W和物体发生的位移L之间的关系如图所示,重力加速度g取10m/s2,则此物体()从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动过程中小球受到空气阻力的作用。由牛顿第三定律,得小物体通过圆弧轨道最低点C由牛顿第三定律,得小物体通过圆弧轨道最低点C时,对C点的最大压力N'max=Nmax=3mg+mgcosθ 9.(2011·山东高考)如图所示,将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放,两球恰在处相遇(不计空气阻力)。则(
) A.两球同时落地
B.相遇时两球速度大小相等
C.从开始运动到相遇,球a动能的减少量等于球b动能的增加量
D.相遇后的任意时刻,重力对球a做功功率和对球b做功功率相等 10.如图所示,物块一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点,另一次沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点,AC=CB。物块与两轨道间的动摩擦因数相同,不考虑物块在C点处撞击的因素,则在物块两次下滑过程中,下列说法正确的是(
) A.物块受到摩擦力相同
B.沿轨道1下滑时的位移较小
C.物块滑至B点时速度大小
相同
D.两种情况下损失的机械能
相同 10.如图所示,物块一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点,另一次沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点,AC=CB。物块与两轨道间的动摩擦因数相同,不考虑物块在C点处撞击的因素,则在物块两次下滑过程中,下列说法正确的是(
) A.物块受到摩擦力相同
B.沿轨道1下滑时的位移较小
C.物块滑至B点时速度大小
相同
D.两种情况下损失的机械能
相同 11.如图所示,轻弹簧左端固定在竖直墙上,右端点在O位置。质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从距O点右方x0的P点处向左运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O'点位置后,A又被弹簧弹回。A离开弹簧后,恰好回到P点。物块A与水平面间的动摩擦因数为μ,求:
(1)物块A从P点出发又回
到P点的过程,克服摩擦力所
做的功;
(2)O点和O‘点间的距
离x1; (3)若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右端拴接,将A放在B右边,向左压A、B,使弹簧右端压缩到O'点位置,然后从静止释放,A、B共同滑行一段距离后分离。分离后物块A向右滑行的最大距离x2是多少?
解析:(1)物块A从P点出发又回到P点的过程根据功
能关系知,克服摩擦力所做的功为 (2)物块A从P点出发又回到P点的全过程中,根据功
能关系有如图所示,轻弹簧左端固定在竖直墙上,右端点在O位置。[答案](1)0.质量为2kg的物体,放在动摩擦因数μ=0.相遇后的任意时刻,重力对20m,木块离台的右端L=1.则在
此过程中()如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离。Eb-Ea<Ec-Eb物体沿直线运动的v-t关系图像如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做
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