2025年高考物理复习之小题狂练600题(选择题):功和能(10题)_第1页
2025年高考物理复习之小题狂练600题(选择题):功和能(10题)_第2页
2025年高考物理复习之小题狂练600题(选择题):功和能(10题)_第3页
2025年高考物理复习之小题狂练600题(选择题):功和能(10题)_第4页
2025年高考物理复习之小题狂练600题(选择题):功和能(10题)_第5页
已阅读5页,还剩37页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第1页(共1页)2025年高考物理复习之小题狂练600题(选择题):功和能(10题)一.选择题(共10小题)1.(2024•梅州一模)如图所示,喷泉经常出现在广场和公园等公共场所,给人们的生活增添了无穷乐趣。假设一水珠从喷出到落回地面在同一竖直线上运动,且运动过程中水珠的质量和空气阻力的大小均保持不变,则该水珠在空中运动的过程中,下列说法正确的是()A.该水珠在落回地面时,重力的瞬时功率最小 B.该水珠在落回地面时,水珠的机械能最小 C.上升过程所用的时间大于下落过程所用的时间 D.上升过程克服空气阻力做的功大于下落过程克服空气阻力做的功2.(2024•龙岗区校级三模)如图所示,这是一种古老的舂米机。舂米时,稻谷放在石臼A中,横梁可以绕O点转动,在横梁前端B点固定一舂米锤,脚踏在横梁另一端C点往下压时,舂米锤便向上抬起,提起脚,舂米锤就向下运动,击打A中的稻谷,使稻谷的壳脱落,稻谷变为大米。已知OC>OB,则在横梁绕O点转动的过程中()A.在横梁绕O点转动过程中,B、C两点的加速度大小相等 B.舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力 C.在横梁绕O点转动过程中,B点的速度大于C点的速度 D.脚踏在横梁另一端C点往下压的过程中,舂米锤的重力势能增大3.(2024•江苏模拟)如图甲是儿童非常喜欢的弹跳球。儿童双脚站在弹跳球的水平跳板上,用力向下压弹跳球,形变的弹跳球能和儿童一起上下跳跃,从而达到锻炼身体的目的,如图乙所示。关于儿童跳跃过程中,下列说法正确的是()A.地面对弹跳球的弹力,是因为弹跳球的形变产生的 B.儿童能够夹着弹跳球跳起来,是因为儿童消耗生物能对弹跳球做正功 C.儿童向上运动过程中所受重力对他做负功,他的动能一直减少 D.在上下跳跃的过程中,儿童和弹跳球整体只有动能和重力势能相互转化,机械能守恒4.(2024•江苏模拟)“高铁”作为一种时尚快捷的交通工具,正受到越来越多人的喜爱。若高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动且所受阻力大小不变,则该阶段列车的位移x、牵引力的功率P随时间t及列车的速度v、动能Ek随位移x的关系图像,正确的是()A. B. C. D.5.(2024•浙江二模)功率的单位是瓦特,若用国际单位制的基本单位来表示瓦特,正确的是()A.Js B.kg⋅m2s3 C.6.(2024•博望区校级模拟)足球运动员在球场上进行足球训练,甲、乙两运动员分别将A、B球从水平地面同时踢起,两球上升过程中在空中相遇,若两球的质量相等,不计空气阻力,忽略球的大小,则下列说法正确的是()A.两球的运动轨迹一定在同一竖直平面内 B.两球在水平方向分速度大小一定相等 C.两球相遇时的机械能一定相等 D.两球相遇时克服重力做功的功率一定相等7.(2024•广东模拟)如图甲所示,“回回炮”是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中,在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面,然后突然松开,石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示的模型、将一质量m=50kg、可视为质点的石块装在长L=10m的长臂末端的石袋中,初始时长臂与水平面的夹角为30°,松开后长臂转至竖直位置时,石块被水平抛出,落在水平地面上,测得石块落地点与O点的水平距离为30m,以地面为零势能面,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是()A.石块被水平抛出时的重力势能为5000J B.石块被水平抛出时的动能为6000J C.石块被水平抛出时的机械能为15000J D.石块着地时重力的功率为5008.(2024•镇海区校级模拟)如图所示,小红拎着一个质量为m的电脑包以速率v匀速直线上楼,手对包的拉力大小为T。对这一过程,下列说法正确的是()A.拉力对包不做功 B.拉力对包做正功 C.电脑包所受合外力为零,机械能守恒 D.重力对包做功的瞬时功率大小为P=mgv9.(2024•海淀区校级模拟)如图所示,一条不可伸长的轻绳跨过定滑轮,绳的两端分别系有小球A和小球B,初始时A放在地面上。改变B的质量m,系统的加速度a、B落地时系统的总动能Ek都随之发生改变。不计空气阻力、动滑轮质量及轮与轴间的摩擦力,重力加速度为g。下列图像中正确的是()A. B. C. D.10.(2024•湖北模拟)如图所示,带孔物块A穿在光滑固定的竖直细杆上与一不可伸长的轻质细绳连接,细绳另一端跨过轻质光滑定滑轮连接物块B,A位于与定滑轮等高处。已知物块A的质量为m、物块B的质量为3m,定滑轮到细杆的距离为L,细绳的长度为2L。现由静止释放物块A,不计一切摩擦、空气阻力及定滑轮大小,重力加速度大小为gA.物块A的机械能一直增大 B.物块A的速度始终小于物块B的速度 C.物块A、B等高时物块B的速度大小为0 D.物块A下落到最低点时物块B的速度为0,A下落的最大距离为h=

2025年高考物理复习之小题狂练600题(选择题):功和能(10题)参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.(2024•梅州一模)如图所示,喷泉经常出现在广场和公园等公共场所,给人们的生活增添了无穷乐趣。假设一水珠从喷出到落回地面在同一竖直线上运动,且运动过程中水珠的质量和空气阻力的大小均保持不变,则该水珠在空中运动的过程中,下列说法正确的是()A.该水珠在落回地面时,重力的瞬时功率最小 B.该水珠在落回地面时,水珠的机械能最小 C.上升过程所用的时间大于下落过程所用的时间 D.上升过程克服空气阻力做的功大于下落过程克服空气阻力做的功【考点】判断机械能是否守恒及如何变化;瞬时功率的计算;常见力做功与相应的能量转化.【专题】比较思想;寻找守恒量法;功能关系能量守恒定律;理解能力.【答案】B【分析】根据重力的瞬时功率公式P=mgv分析何时重力的瞬时功率最小;根据空气阻力做功情况,分析机械能的变化情况;分析上升和下落加速度关系,判断上升和下落的时间关系;结合功的公式分析上升和下落克服空气阻力做功的关系。【解答】解:A、重力的瞬时功率为P=mgv,水珠在最高点时,速度为零,重力的瞬时功率最小,故A错误;B、水珠在空中运动的过程中,空气阻力一直做负功,水珠的机械能逐渐减小,则该水珠在落回地面时,水珠的机械能最小,故B正确;C、水珠上升过程阻力方向与重力方向相同,下降过程阻力方向与重力方向相反,水珠上升过程的合力大于下降过程的合力,则水珠上升过程的加速度大于下降过程的加速度,而水珠上升过程与下降过程位移大小相等,由x=12aD、在运动过程中水珠所受空气阻力的大小保持不变,水珠上升过程的位移等于下降过程的位移,则上升过程克服空气阻力做的功等于下落过程克服空气阻力做的功,故D错误。故选:B。【点评】本题一方面要分析水珠的受力情况,来判断加速度关系,进而分析运动时间关系;另一方面,分析空气阻力做功情况,判断机械能的变化情况。2.(2024•龙岗区校级三模)如图所示,这是一种古老的舂米机。舂米时,稻谷放在石臼A中,横梁可以绕O点转动,在横梁前端B点固定一舂米锤,脚踏在横梁另一端C点往下压时,舂米锤便向上抬起,提起脚,舂米锤就向下运动,击打A中的稻谷,使稻谷的壳脱落,稻谷变为大米。已知OC>OB,则在横梁绕O点转动的过程中()A.在横梁绕O点转动过程中,B、C两点的加速度大小相等 B.舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力 C.在横梁绕O点转动过程中,B点的速度大于C点的速度 D.脚踏在横梁另一端C点往下压的过程中,舂米锤的重力势能增大【考点】常见力做功与相应的能量转化;牛顿第三定律的理解与应用;线速度的物理意义及定义式;牛顿第二定律求解向心力.【专题】定量思想;推理法;牛顿第二定律在圆周运动中的应用;理解能力.【答案】D【分析】B、C两点为同轴转动,角速度相同;根据题意判断B、C两点的半径关系,根据a=ω2r比较两点向心加速度大小;根据v=ωr比较两点线速度大小;根据重力势能的公式比较重力势能的大小。【解答】解:A、由题意可知,在横梁绕O点转动过程中,B与C两点属于同轴转动,则角速度相等,所以有:ωB=ωC,再根据向心加速度公式有:a=ω2r,因OC>OB,可知C的加速度较大,故A错误;B、根据角速度与线速度的关系有:v=ωr,因OC>OB,可知C的速度较大,故B错误;C、舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力与稻谷对舂米锤的作用力是一对相互作用力关系,由牛顿第三定律可知,这两个力大小相等,故C错误;D、脚踏在横梁另一端C点往下压的过程中,舂米锤上升,克服重力做功,舂米锤的重力势能增大,故D正确。故选:D。【点评】本题考查圆周运动快慢、速度变化快慢问题,解题关键是知道同轴转动的特点,掌握圆周运动的线速度和加速度公式。3.(2024•江苏模拟)如图甲是儿童非常喜欢的弹跳球。儿童双脚站在弹跳球的水平跳板上,用力向下压弹跳球,形变的弹跳球能和儿童一起上下跳跃,从而达到锻炼身体的目的,如图乙所示。关于儿童跳跃过程中,下列说法正确的是()A.地面对弹跳球的弹力,是因为弹跳球的形变产生的 B.儿童能够夹着弹跳球跳起来,是因为儿童消耗生物能对弹跳球做正功 C.儿童向上运动过程中所受重力对他做负功,他的动能一直减少 D.在上下跳跃的过程中,儿童和弹跳球整体只有动能和重力势能相互转化,机械能守恒【考点】常见力做功与相应的能量转化;判断机械能是否守恒及如何变化;机械能守恒定律的简单应用;弹力的概念及其产生条件;功的正负及判断.【专题】定性思想;推理法;功能关系能量守恒定律;推理能力.【答案】B【分析】弹力是由发生弹性形变的物体产生的;根据功能关系,分析儿童动能的来源;根据动能定理,分析动能变化;根据能量转化与守恒,分析机械能。【解答】解:A.地面对弹跳球的弹力,是因为地面的形变要恢复原状产生的,故A错误;B.儿童能够夹着弹跳球跳起来,根据功能关系,是因为儿童消耗生物能对弹跳球做正功,故B正确;C.根据动能定理,儿童向上运动过程中所受重力对他做负功,弹跳球对他的弹力做正功,他的动能先增加后减少,故C错误;D.根据能量转化与守恒,儿童和弹跳球在上下跳跃的过程中,儿童和弹跳球整体有生物能和机械能相互转化,故组成的系统机械能不守恒,故D错误。故选:B。【点评】本题考查学生对功能关系、能量转化和守恒等的掌握,解题关键是分析出儿童消耗生物能对弹跳球做正功。4.(2024•江苏模拟)“高铁”作为一种时尚快捷的交通工具,正受到越来越多人的喜爱。若高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动且所受阻力大小不变,则该阶段列车的位移x、牵引力的功率P随时间t及列车的速度v、动能Ek随位移x的关系图像,正确的是()A. B. C. D.【考点】机车以恒定加速度启动.【专题】比较思想;方程法;功率的计算专题;推理能力.【答案】D【分析】高铁列车做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移与时间的关系列式,再分析x﹣t图像的形状;根据牛顿第二定律和功率公式P=Fv相结合得到P与t的关系式,再分析P﹣t图像的形状;由速度与位移的关系式v2=2ax分析v﹣x图像的形状;由动能定理列式分析Ek﹣x图像的形状。【解答】解:A、高铁列车做初速度为零的匀加速直线运动,位移与时间的关系满足x=12at2,可知位移x与时间t为二次函数关系,xB、由牛顿第二定律得F﹣f=ma得F=f+ma牵引力的功率为P=Fv=(f+ma)v=(f+ma)at,则P﹣t图像应是过原点的倾斜直线,故B错误;C、由速度与位移的关系式v2=2ax可知,v﹣x图像是曲线,故C错误;D、由动能定理得(F﹣f)x=Ek﹣0即得Ek=(F﹣f)x,所以Ek﹣x图像是一条过原点的倾斜直线,故D正确。故选:D。【点评】解答本题的关键要根据物理规律各个图像的解析式,再分析图像的形状。5.(2024•浙江二模)功率的单位是瓦特,若用国际单位制的基本单位来表示瓦特,正确的是()A.Js B.kg⋅m2s3 C.【考点】功率的定义、物理意义和计算式的推导;力学单位制与单位制.【专题】定量思想;方程法;功率的计算专题;推理能力.【答案】B【分析】国际单位制规定了七个基本物理量,分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量,它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫做导出单位。【解答】解:根据功率的定义式P=Wt可知1W=1J/s;J是功的单位,根据功的定义式W=FLcosα可得1J=1N•m,其中1N=1kg•m/s2,故功率单位用国际单位制的基本单位可表示为1W=1kg⋅m2故选:B。【点评】国际单位制规定了七个基本物理量,这七个基本物理量分别是谁,它们在国际单位制分别是谁,这都是需要学生必须掌握的。6.(2024•博望区校级模拟)足球运动员在球场上进行足球训练,甲、乙两运动员分别将A、B球从水平地面同时踢起,两球上升过程中在空中相遇,若两球的质量相等,不计空气阻力,忽略球的大小,则下列说法正确的是()A.两球的运动轨迹一定在同一竖直平面内 B.两球在水平方向分速度大小一定相等 C.两球相遇时的机械能一定相等 D.两球相遇时克服重力做功的功率一定相等【考点】计算物体的机械能;斜抛运动;瞬时功率的计算.【专题】定量思想;推理法;机械能守恒定律应用专题;推理能力.【答案】D【分析】本题根据位移—时间关系、速度一时间关系、速度合成规律、功率的计算公式,结合选项,即可解答。【解答】解:A.两球相遇时,两小球竖直方向的位移相同,根据y=两球运动时间相等,可知两球竖直方向的初速度相等,但两球的运动轨迹不一定在同一竖直平面内,故A错误;BD.根据速度—时间公式vy=v0y﹣gt两球相遇时,两球运动时间相等,则竖直方向分速度大小一定相等,水平分速度不一定相等,故B错误,D正确;C.两球相遇时,两球的重力势能相等,竖直方向的速度相等,水平方向的速度不一定相等,则两球的合速度不一定相等,动能不一定相等,故两球相遇时的机械能不一定相等,故C错误。故选:D。【点评】本题考查学生对位移一时间关系、速度一时间关系、速度合成规律、功率的计算公式的掌握难度不高,比较基础。7.(2024•广东模拟)如图甲所示,“回回炮”是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中,在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面,然后突然松开,石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示的模型、将一质量m=50kg、可视为质点的石块装在长L=10m的长臂末端的石袋中,初始时长臂与水平面的夹角为30°,松开后长臂转至竖直位置时,石块被水平抛出,落在水平地面上,测得石块落地点与O点的水平距离为30m,以地面为零势能面,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是()A.石块被水平抛出时的重力势能为5000J B.石块被水平抛出时的动能为6000J C.石块被水平抛出时的机械能为15000J D.石块着地时重力的功率为500【考点】机械能守恒定律的简单应用;平抛运动速度的计算;功率的定义、物理意义和计算式的推导.【专题】定量思想;寻找守恒量法;机械能守恒定律应用专题;分析综合能力.【答案】C【分析】以地面为零势能面,石块被水平抛出时的高度为h=L+Lsin30°,根据Ep=mgh求石块被水平抛出时的重力势能。石块被水平抛出后做平抛运动,根据分运动规律求石块被水平抛出时的速度,从而求得石块被水平抛出时的动能,进一步得到石块被水平抛出时的机械能。根据vy2=2gh求出石块着地时竖直分速度,由P=【解答】解:A、以地面为零势能面,石块被水平抛出时的高度为h=L+Lsin30°=10m+10×0.5m=15m,则石块被水平抛出时的重力势能为Ep=mgh=50×10×15J=7500J,故A错误;B、石块被水平抛出后做平抛运动,竖直方向有h=12gt2,水平方向有x则石块被水平抛出时的动能为:Ek=1C、石块被水平抛出时的机械能为E=Ep+Ek=7500J+7500J=15000J,故C正确;D、根据vy2=2gh得石块着地时竖直分速度大小为vy=故选:C。【点评】解决该题时,需要明确石块的运动过程,熟练运用运动的分解法处理平抛运动,要注意重力做功的功率与竖直分速度有关。8.(2024•镇海区校级模拟)如图所示,小红拎着一个质量为m的电脑包以速率v匀速直线上楼,手对包的拉力大小为T。对这一过程,下列说法正确的是()A.拉力对包不做功 B.拉力对包做正功 C.电脑包所受合外力为零,机械能守恒 D.重力对包做功的瞬时功率大小为P=mgv【考点】判断机械能是否守恒及如何变化;功的正负及判断;功率的定义、物理意义和计算式的推导;动能定理的简单应用.【专题】定性思想;推理法;功率的计算专题;推理能力.【答案】B【分析】根据功的公式W=Fscosα分析拉力做功情况;根据机械能定义分析机械能是否守恒;根据做功的瞬时功率为表达式P=Fvsinθ分析判断。【解答】解:AB.根据题意,由平衡条件可知,手对包的拉力竖直向上,包的位移斜向上,两方向夹角α为锐角,根据功的公式W=Fscosα可知,拉力对包做正功,故A错误,B正确;C.电脑包匀速运动,处于平衡状态,所受合外力为零,电脑包匀速上升的过程中,动能不变,重力势能增加,机械能不守恒,故C错误;D.设楼梯所在斜面与水平面的夹角为θ,则重力对包做功的瞬时功率为:P=mgvsinθ由于sinθ<1,所以重力对包做功的瞬时功率大小小于mgv,故D错误。故选:B。【点评】本题考查了功、功率、机械能方面的知识,注意要掌握机械能守恒的条件,即在只有重力做功的条件下,与受到的合力是否为零无关。9.(2024•海淀区校级模拟)如图所示,一条不可伸长的轻绳跨过定滑轮,绳的两端分别系有小球A和小球B,初始时A放在地面上。改变B的质量m,系统的加速度a、B落地时系统的总动能Ek都随之发生改变。不计空气阻力、动滑轮质量及轮与轴间的摩擦力,重力加速度为g。下列图像中正确的是()A. B. C. D.【考点】动能定理的简单应用;牛顿第二定律的简单应用.【专题】定量思想;推理法;动能定理的应用专题;机械能守恒定律应用专题;分析综合能力.【答案】B【分析】在球B下落、A球上升的过程中,对A和B整体,由牛顿第二定律求出加速度大小;根据动能定理,分析球B的机械能。【解答】解:AB.设A的质量为m0,对A、B整体,根据牛顿第二定律有mg﹣m0g=(m+m0)a可得a=m-故A错误,B正确;CD.设B落地时下落的高度为h,根据动能定理,B落地时系统的总动能Ek=mgh﹣m0gh可知Ek﹣m图像的纵截距小于零,故CD错误。故选:B。【点评】本题是连接体问题,解题关键是根据牛顿第二定律采用整体法求加速度,并结合动能定理分析B球,注意系统机械能守恒,但单个小球的机械能并不守恒。10.(2024•湖北模拟)如图所示,带孔物块A穿在光滑固定的竖直细杆上与一不可伸长的轻质细绳连接,细绳另一端跨过轻质光滑定滑轮连接物块B,A位于与定滑轮等高处。已知物块A的质量为m、物块B的质量为3m,定滑轮到细杆的距离为L,细绳的长度为2L。现由静止释放物块A,不计一切摩擦、空气阻力及定滑轮大小,重力加速度大小为gA.物块A的机械能一直增大 B.物块A的速度始终小于物块B的速度 C.物块A、B等高时物块B的速度大小为0 D.物块A下落到最低点时物块B的速度为0,A下落的最大距离为h=【考点】动能定理的简单应用;功的正负及判断.【专题】定量思想;推理法;动能定理的应用专题;分析综合能力.【答案】D【分析】物块A下降过程中绳子拉力对A做负功,A的械能减小;根据运动的合成与分解分析A和B速度大小关系;根据几何关系可得物块B上升的最大高度,根据机械能守恒定律进行解答;物块A、B等高时,根据几何关系求解A下降的高度,根据系统机械能守恒定律可得A下落的最大距离。【解答】解:A、由静止释放物块A,物块A向下加速运动过程中,重力做正功,绳子的拉力做负功,物块A的机械能减小。故A错误;B、设物块A下滑过程中绳与竖直方向的夹角为α,则vAcosα=vB由此可知,物块A的速度大于物块B的速度,当物块A的速度为零时,物块B的速度也为零。故B错误;D、当物块A的速度为零时,下落的高度最大,此时物块B的速度也为0,则mgh解得h=故D正确;C、设物块A、B处于同一高度时定滑轮左侧细绳与水平方向所成的角为θ,有Ltanθ=2L-又(sinθ)2+(cosθ)2=1解得θ=37°所以等高时的总动能为Ek解得Ek故C错误;故选:D。【点评】本题主要是考查了功能关系和机械能守恒定律首先要选取研究过程,分析运动过程中物体的受力情况和能量转化情况,根据功能关系列方程解答。

考点卡片1.弹力的概念及其产生条件【知识点的认识】1.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生的力叫弹力.(2)弹力的产生条件:①弹力的产生条件是两个物体直接接触,②并发生弹性形变.(3)弹力的方向:力垂直于两物体的接触面.①支撑面的弹力:支持力的方向总是垂直于支撑面,指向被支持的物体;压力总是垂直于支撑面指向被压的物体.点与面接触时弹力的方向:过接触点垂直于接触面.球与面接触时弹力的方向:在接触点与球心的连线上.球与球相接触的弹力方向:垂直于过接触点的公切面.②弹簧两端的弹力方向:与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向.其弹力可为拉力,可为压力.③轻绳对物体的弹力方向:沿绳指向绳收缩的方向,即只为拉力.(4)弹力的大小对有明显形变的弹簧,弹力的大小可以由胡克定律计算.对没有明显形变的物体,如桌面、绳子等物体,弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定.①胡克定律可表示为(在弹性限度内):F=kx,还可以表示成△F=k△x,即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比.式中k叫弹簧的劲度系数,单位:N/m.k由弹簧本身的性质决定(与弹簧的材料、粗细、直径及原长都有关系).②“硬”弹簧,是指弹簧的k值较大.(同样的力F作用下形变量△x较小)③几种典型物体模型的弹力特点如下表.项目轻绳轻杆弹簧形变情况伸长忽略不计认为长度不变可伸长可缩短施力与受力情况只能受拉力或施出拉力能受拉或受压,可施出拉力或压力同杆力的方向始终沿绳不一定沿杆沿弹簧轴向力的变化可发生突变同绳只能发生渐变【知识点的应用及延伸】弹力有无及方向的判断问题:怎样判断弹力的有无?解答:(1)对于形变明显的情况(如弹簧)可由形变直接判断.(2)对于接触处的形变不明显,判断其弹力的有无可用以下方法.①拆除法即解除所研究处的接触,看物体的运动状态是否改变.若不变,则说明无弹力;若改变,则说明有弹力.②分析主动力和运动状态来判断是否有弹力.分析主动力就是分析沿弹力所在方向上,除弹力以外其他力的合力.看该合力是否满足给定的运动状态,若不满足,则存在弹力;若满足,则不存在弹力.【命题方向】(1)第一类常考题型是对概念的考查:关于弹力,下列说法中正确的是()A.相互接触的物体之间一定有弹力作用B.不接触的物体之间也可能有弹力作用C.压力和支持力的方向都垂直物体的接触面D.压力和支持力的方向都平行于物体的接触面分析:知道弹力产生的条件:1、物体要相互接触2、物体要发生弹性形变.清楚弹力的方向.解答:解:A、弹力产生的条件是:1、物体要相互接触2、物体要发生弹性形变.两个条件同时满足物体间才会产生弹力.故A错误.B、根据A选项分析,故B错误.C、压力和支持力的方向都垂直物体的接触面,指向被压和被支持的方向,故C正确.D、压力和支持力的方向都垂直物体的接触面,故D错误.故选C.点评:要注意支持力、压力属于弹力.压力和支持力的方向都垂直物体的接触面.(2)第二类常考题型是对具体事例进行分析:如图,球A放在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,正确的()A.球A仅受一个弹力作用,弹力方向垂直斜面向上B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下分析:小球处于静止状态,对挡板和斜面接触挤压,挡板和斜面都产生弹性形变,它们对小球产生弹力,弹力的方向垂直于接触面.解答:解:由于小球对挡板和斜面接触挤压,挡板和斜面都产生弹性形变,它们对小球产生弹力,而且弹力的方向垂直于接触面,所以挡板对小球的弹力方向水平向右,斜面对小球的弹力方向垂直于斜面向上.故选C点评:支持力是常见的弹力,其方向垂直于接触面并且指向被支持物.基础题,比较容易.【解题方法点拨】这部分知识难度中等、也有难题,在平时的练习中、阶段性考试中会单独出现,选择、填空、计算等等出题形式多种多样,在高考中不会以综合题的形式考查的,但是会做为题目的一个隐含条件考查.弹力的有无及方向判断比较复杂,因此在确定其大小和方向时,不能想当然,应根据具体的条件或计算来确定.2.牛顿第二定律的简单应用【知识点的认识】牛顿第二定律的表达式是F=ma,已知物体的受力和质量,可以计算物体的加速度;已知物体的质量和加速度,可以计算物体的合外力;已知物体的合外力和加速度,可以计算物体的质量。【命题方向】一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为13g,gA、43mgB、2mgC、mgD分析:对人受力分析,受重力和电梯的支持力,加速度向上,根据牛顿第二定律列式求解即可。解答:对人受力分析,受重力和电梯的支持力,加速度向上,根据牛顿第二定律N﹣mg=ma故N=mg+ma=4根据牛顿第三定律,人对电梯的压力等于电梯对人的支持力,故人对电梯的压力等于43mg故选:A。点评:本题关键对人受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解。【解题方法点拨】在应用牛顿第二定律解决简单问题时,要先明确物体的受力情况,然后列出牛顿第二定律的表达式,再根据需要求出相关物理量。3.力学单位制与单位制【知识点的认识】一、单位制及其基本单位和导出单位1.单位制:基本单位和导出单位共同组成了单位制.(1)基本单位:基本物理量的单位.力学中的基本物理量有长度、质量、时间,它们的国际单位分别是米、千克、秒.(2)导出单位是由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.有力(N)、速度(m/s)、加速度(m/s2)等.2.国际单位制中的基本物理量和基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克kg时间t秒s电流I安(培)A热力学温度T开(尔文)K物质的量n摩(尔)mol发光强度I坎(德拉)cd特别提醒:(1)有些物理单位属于基本单位,但不是国际单位,如厘米、克、小时等.(2)有些单位属于国际单位,但不是基本单位,如米/秒(m/s)、帕斯卡(Pa)、牛(顿)(N)等.【命题方向】题型一:对力学单位制的认识例子:关于力学单位制,下列说法正确的是()A.千克、米/秒、牛顿是导出单位B.千克、米、牛顿是基本单位C.在国际单位制中,质量的单位是g,也可以是kgD.只有存国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma分析:在力学中,质量、长度及时间作为基本物理量,其单位作为基本单位,而由这三个量推出的单位称导出单位;基本单位和导出单位组成单位制;而在国际单位制中,我们取长度单位米,质量单位千克,时间单位秒作为基本单位;而由这些基本单位根据物理公式推导得出的单位为导出单位.解答:A、千克是质量的单位,是基本单位;故A错误;B、牛顿是由牛顿第二定律公式推导得出的单位,为导出单位,故B错误;C、在国际单位制中,质量的单位只能利用kg,故C错误;D、牛顿第二定律表达式为F=kma,只有在国际单位制中,k才取1,表达式才能写成F=ma;故D正确.故选:D.点评:由选定的一组基本单位和由定义方程式与比例因数确定的导出单位组成的一系列完整的单位体制.基本单位是可以任意选定的,由于基本单位选取的不同,组成的单位制也就不同,如现存的单位有:市制、英制、米制、国际单位制等.【知识点的应用及延伸】单位制在物理学中的应用1.简化计算过程的单位表达:在解题计算时,已知量均采用国际单位制,计算过程中不用写出各个量的单位,只要在式子末尾写出所求量的单位即可.2.检验结果的正误:物理公式既反映了各物理量间的数量关系,同时也确定了各物理量的单位关系.因此,在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确,如单位制不对,结果一定错误.4.牛顿第三定律的理解与应用【知识点的认识】1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.2.作用力与反作用力的“四同”和“三不同”:四同大小相同三不同方向不同【命题方向】题型一:牛顿第三定律的理解和应用例子:关于作用力与反作用力,下列说法正确的是()A.作用力与反作用力的合力为零B.先有作用力,然后才产生反作用力C.作用力与反作用力大小相等、方向相反D.作用力与反作用力作用在同一个物体上分析:由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失.解答:A、作用力与反作用力,作用在两个物体上,效果不能抵消,合力不为零,故A错误.B、作用力与反作用力,它们同时产生,同时变化,同时消失,故B错误.C、作用力与反作用力大小相等、方向相反,作用在两个物体上,故C正确.D、作用力与反作用力,作用在两个物体上,故D错误.故选:C.点评:考查牛顿第三定律及其理解.理解牛顿第三定律与平衡力的区别.【解题方法点拨】应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下几点(1)不要凭日常观察的直觉印象随便下结论,分析问题需严格依据科学理论.(2)理解应用牛顿第三定律时,一定抓住“总是”二字,即作用力与反作用力的这种关系与物体的运动状态无关.(3)与平衡力区别应抓住作用力和反作用力分别作用在两个物体上.5.平抛运动速度的计算【知识点的认识】1.平抛运动的性质:平抛运动可以看成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。2.设物体在平抛运动ts后,水平方向上的速度vx=v0竖直方向上的速度vy=gt从而可以得到物体的速度为v=3.同理如果知道物体的末速度和运动时间也可以求出平抛运动的初速度。【命题方向】如图所示,小球以6m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,0.8s时到达P点,取g=10m/s2,则()A、0.8s内小球下落的高度为4.8mB、0.8s内小球下落的高度为3.2mC、小球到达P点的水平速度为4.8m/sD、小球到达P点的竖直速度为8.0m/s分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据时间求出下降的高度以及竖直方向上的分速度。解答:AB、小球下落的高度h=12gt2C、小球在水平方向上的速度不变,为6m/s。故C错误。D、小球到达P点的竖直速度vy=gt=8m/s。故D正确。故选:BD。点评:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解。【解题思路点拨】做平抛运动的物体,水平方向的速度是恒定的,竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动,满足vy=gt。6.斜抛运动【知识点的认识】1.定义:物体将以一定的初速度向空中抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做抛体运动。2.方向:直线运动时物体的速度方向始终在其运动轨迹的直线方向上;曲线运动中,质点在某一刻(或某一位置)的速度方向是在曲线这一点的切线方向。因此,做抛体运动的物体的速度方向,在其运动轨迹各点的切线方向上,并指向物体前进的方向。注:由于曲线上各点的切线方向不同,所以,曲线运动的速度方向时刻都在改变。3.抛体做直线或曲线运动的条件:(1)物体做直线运动:当物体所受到合外力的方向跟它的初速方向在同一直线上时,物体做直线运动。(2)物体做曲线运动:当物体所受到合外力的方向跟它的初速方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。4.平抛运动(1)定义:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,且只在重力作用下所做的运动。(2)条件:①初速度方向为水平;②只受重力作用。(3)规律:平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动,在竖直方向的分运动是自由落体运动,所以平抛运动是匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。(4)公式:速度公式:水平方向:v位移公式:水平方向:x=v0ttanα=5.斜抛运动(1)定义:将物体以一定的初速度沿斜上方抛出,仅在重力作用下的运动叫做斜抛运动。(2)条件:①物体有斜向上的初速度;②仅受重力作用。(3)规律:斜抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动,在竖直方向的分运动是竖直上抛运动,所以斜抛运动是匀变速曲线运动。(4)公式:水平方向初速度:【命题方向】例1:某学生在体育场上抛出铅球,其运动轨迹如图所示。已知在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是()A.D点的速率比C点的速率大B.D点的加速度比C点加速度大C.从B到D加速度与速度始终垂直D.从B到D加速度与速度的夹角先增大后减小分析:不计空气阻力,抛体在空中只受重力作用,机械能守恒;抛体运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的匀变速运动。解答:A、抛体运动,机械能守恒,D点位置低,重力势能小,故动能大,速度大,故A正确;B、抛体运动,只受重力,加速度恒为g,不变,故B错误;C、从B到D是平抛运动,重力一直向下,速度是切线方向,不断改变,故只有最高点B处加速度与速度垂直,故C错误;D、从B到D是平抛运动,加速度竖直向下,速度方向是切线方向,故夹角不断减小,故D错误。故选:A。点评:抛体运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的匀变速直线运动,抛体运动机械能守恒。例2:如图所示,将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上A点,不计空气阻力。若抛射点B向篮板方向移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是()A.增大抛射速度v0,同时减小抛射角θB.减小抛射速度v0,同时减小抛射角θC.增大抛射角θ,同时减小抛出速度v0D.增大抛射角θ,同时增大抛出速度v0分析:解决本题巧用平抛运动知识,由于题目中紧抓住篮球垂直打到篮板,故可以看成平抛运动,则有水平速度越大,落地速度越大,与水平面的夹角越小。解答:可以将篮球的运动,等效成篮球做平抛运动,当水平速度越大时,抛出后落地速度越大,与水平面的夹角则越小。若水平速度减小,则落地速度变小,但与水平面的夹角变大。因此只有增大抛射角,同时减小抛出速度,才能仍垂直打到篮板上,所以只有C正确,ABD均错误。故选:C。点评:本题采用了逆向思维,降低了解决问题的难度。若仍沿题意角度思考,解题很烦同时容易出错。【解题方法点拨】类平抛运动:1.定义:当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时,物体做类平抛运动。2.类平抛运动的分解方法(1)常规分解法:将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动,两分运动彼此独立,互不影响,且与合运动具有等时性。(2)特殊分解法:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度分解为ax、ay,初速度v0分解为vx、vy,然后分别在x、y方向上列方程求解。3.类平抛运动问题的求解思路:根据物体受力特点和运动特点判断该问题属于类平抛运动问题﹣﹣求出物体运动的加速度﹣﹣根据具体问题选择用常规分解法还是特殊分解法求解。4.类抛体运动当物体在巨力作用下运动时,若物体的初速度不为零且与外力不在一条直线上,物体所做的运动就是类抛体运动。在类抛体运动中可采用正交分解法处理问题,基本思路为:①建立直角坐标系,将外力、初速度沿这两个方向分解。②求出这两个方向上的加速度、初速度。③确定这两个方向上的分运动性质,选择合适的方程求解。7.线速度的物理意义及定义式【知识点的认识】1.定义:物体在某段时间内通过的弧长Δs与时间Δt之比。2.定义式:v=3.单位:米每秒,符号是m/s。4.方向:物体做圆周运动时该点的切线方向。5.物理意义:表示物体沿着圆弧运动的快慢。6.线速度的求法(1)定义式计算:v=(2)线速度与角速度的关系:v=ωr(3)知道圆周运动的半径和周期:v=【命题方向】有一质点做半径为R的匀速圆周运动,在t秒内转动n周,则该质点的线速度为()A、2πRntB、2πRntC、nR2πt分析:根据线速度的定义公式v=ΔS解答:质点做半径为R的匀速圆周运动,在t秒内转动n周,故线速度为:v=故选:B。点评:本题关键是明确线速度的定义,记住公式v=ΔS【解题思路点拨】描述圆周运动的各物理量之间的关系如下:8.牛顿第二定律求解向心力【知识点的认识】圆周运动的过程符合牛顿第二定律,表达式Fn=man=mω2r=mv2r=【命题方向】我国著名体操运动员童飞,首次在单杠项目中完成了“单臂大回环”:用一只手抓住单杠,以单杠为轴做竖直面上的圆周运动.假设童飞的质量为55kg,为完成这一动作,童飞在通过最低点时的向心加速度至少是4g,那么在完成“单臂大回环”的过程中,童飞的单臂至少要能够承受多大的力.分析:运动员在最低点时处于超重状态,由单杠对人拉力与重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求解.解答:运动员在最低点时处于超重状态,设运动员手臂的拉力为F,由牛顿第二定律可得:F心=ma心则得:F心=2200N又F心=F﹣mg得:F=F心+mg=2200+55×10=2750N答:童飞的单臂至少要能够承受2750N的力.点评:解答本题的关键是分析向心力的来源,建立模型,运用牛顿第二定律求解.【解题思路点拨】圆周运动中的动力学问题分析(1)向心力的确定①确定圆周运动的轨道所在的平面及圆心的位置.②分析物体的受力情况,找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力,该力就是向心力.(2)向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分力,因此在受力分析中要避免再另外添加向心力.(3)解决圆周运动问题步骤①审清题意,确定研究对象;②分析物体的运动情况,即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等;③分析物体的受力情况,画出受力示意图,确定向心力的来源;④根据牛顿运动定律及向心力公式列方程.9.功的正负及判断【知识点的认识】正功和负功:根据W=Flcosα可知:0≤α<90°α=90°90°<α≤180°功的正负W>0W=0W<0意义力F对物体做正功力F对物体不做功力F对物体做负功力F是动力还是阻力动力阻力可以总结成如下规律:对于恒力做功,如果力与位移的夹角为锐角,则力对物体做正功;如果力与位移的夹角为钝角,则力对物体做负功;如果力与位移成直角,则力对物体不做功。【命题方向】如图,人站在自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动,下列说法中正确的是()A、重力对人做负功B、摩擦力对人做正功C、支持力对人做正功D、合力对人做功为零分析:做功的必要因素是:力与在力方向上有位移。功的大小W=Fscosθ,θ为力与位移的夹角。解答:人站在自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动,受重力和支持力,重力做负功,支持力做正功,合外力为零,所以合外力做功等于零。人不受摩擦力,所以没有摩擦力做功。故A、C、D正确,B错误。故选:ACD。点评:解决本题的关键知道做功的必要因素,以及知道力的方向与位移的夹角大于等于0°小于90°,该力做正功,大于90°小于等于180°,该力做负功。【解题思路点拨】判断功的正、负主要有以下三种方法:(1)若物体做直线运动,依据力与位移的夹角来判断,此法常用于恒力做功的判断.(2)若物体做曲线运动,依据F与v的方向的夹角α的大小来判断.当α<90°时,力对物体做正功;90°<α≤180°时,力对物体做负功;α=90°时,力对物体不做功.(3)依据能量变化来判断:此法既适用于恒力做功,也适用于变力做功,关键应分析清楚能量的转化情况.根据功是能量转化的量度,若有能量转化,则必有力对物体做功.比如系统的机械能增加,说明力对系统做正功;如果系统的机械能减少,则说明力对系统做负功.此法常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断.10.功率的定义、物理意义和计算式的推导【知识点的认识】1.义:功与完成这些功所用时间的比值.2.理意义:描述做功的快慢。3.质:功是标量。4.计算公式(1)定义式:P=Wt,P为时间(2)机械功的表达式:P=Fvcosα(α为F与v的夹角)①v为平均速度,则P为平均功率.②v为瞬时速度,则P为瞬时功率.推导:如果物体的受力F与运动方向的夹角为α,从计时开始到时刻t这段时间内,发生的位移是l,则力在这段时间所做的功W=Flcosα因此有P=Wt由于位移l是从开始计时到时刻t这段时间内发生的,所以lt是物体在这段时间内的平均速度vP=Fvcosα可见,力对物体做功的功率等于沿运动方向的分力与物体速度的乘积。通常情况下,力与位移的方向一致,即F与v的夹角一致时,cosα=1,上式可以写成P=Fv。从以上推导过程来看,P=Fv中的速度v是物体在恒力F作用下的平均速度,所以这里的功率P是指从计时开始到时刻t的平均功率。如果时间间隔非常小,上述平均速度就可以看作瞬时速度,这个关系式也就可以反映瞬时速度与瞬时功率的关系。5.额定功率:机械正常工作时输出的最大功率.6.实际功率:机械实际工作时输出的功率.要求不大于额定功率.【命题方向】下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是()A、功率大的机械,做功一定多B、做功多的机械,效率一定高C、做功快的机械,功率一定大D、效率高的机械,功率一定大分析:根据P=Wt知,做功多.功率不一定大,根据η解答:A、根据P=Wt知,功率大,做功不一定多。故BD、根据η=W有W总=C、功率是反映做功快慢的物理量,做功快,功率一定大。故C正确。故选:C。点评:解决本题的关键知道功率反映做功快慢的物理量,功率大,做功不一定多.做功多,效率不一定高.【解题思路点拨】1.功率是反映做功快慢的物理量,与功的多少没有直接关系。2.功率的定义式P=W11.瞬时功率的计算【知识点的认识】1.对于恒力做功,瞬时功率为P=Fvcosα(v是瞬时速度,α是力与速度的夹角)2.如果力与速度的方向一致,则P=Fv【命题方向】物体m从倾角为α的固定的光滑斜面由静止开始下滑,斜面高为h,当物体滑至斜面底端,重力做功的瞬时功率为()A、mg2ghB、12mg2gC、mg2ghsinαD、mg分析:应用公式P=Fv求某力的瞬时功率时,注意公式要求力和速度的方向在一条线上,在本题中应用机械能守恒求出物体滑到斜面底端时的速度,然后将速度沿竖直方向分解即可求出重力功率.解答:物体下滑过程中机械能守恒,所以有:mgh=12物体滑到底端重力功率为:P=mgvsinα②联立①②解得:P=mg2ghsinα,故选项ABD错误,C故选:C。点评:物理公式不仅给出了公式中各个物理量的数学运算关系,更重要的是给出了公式需要遵循的规律和适用条件,在做题时不能盲目的带公式,要弄清公式是否适用.【解题思路点拨】①对于瞬时功率的计算,一定要牢记瞬时功率等于力在速度方向上的投影与速度的乘积。②重力的功率等于重力乘以竖直方向上的速度。12.机车以恒定加速度启动【知识点的认识】汽车以恒定加速度起动,汽车的功率逐渐增大,当功率增大到额定功率时,匀加速运动结束,此时汽车的速度为匀加速运动的末速度,但并不是汽车所能达到的最大速度,此后汽车还可以保持功率不变做加速度逐渐减小的加速运动,直到加速度减小到零时速度才达到最大,具体变化过程及运动中v与t关系如图所示.【命题方向】有一质量为m=2.0×103kg,发动机的额定输出功率P0=40KW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小a=1m/s2.达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了一段时间,直到获得最大速度后才匀速行驶.试求:(1)汽车的最大行驶速度vm;(2)汽车匀加速运动的时间t;(3)当速度为6m/s时,汽车牵引力的瞬时功率.分析:这题考的知识点是汽车的两种启动方式,恒定加速度启动和恒定功率启动.本题属于恒定加速度启动方式,由于牵引力不变,根据p=Fv可知随着汽车速度的增加,汽车的实际功率在增加,此过程汽车做匀加速运动,当实际功率达到额定功率时,功率不能增加了,要想增加速度,就必须减小牵引力,当牵引力减小到等于阻力时,加速度等于零,速度达到最大值.求3s末的瞬时功率,首先要知道3s末时汽车是否还处于匀加速直线运动的状态.解答:(1)当阻力等于牵引力时,汽车达到最大速度为vm=(2)根据牛顿第二定律得:F﹣f=maF=ma+f=4000N匀加速运动的最大速度为:v=Pt=(3)当汽车速度是6m/s时,汽车处于匀加速阶段,所以P=Fv=4000×6W=24000W答:(1)汽车的最大行驶速度为20m/s;(2)汽车匀加速运动的时间t为10s;(3)当速度为6m/s时,汽车牵引力的瞬时功率为24KW.点评:本题考查的是机车启动的两种方式,即恒定加速度启动和恒定功率启动.要求同学们能对两种启动方式进行动态分析,能画出动态过程的方框图,公式p=Fv,p指实际功率,F表示牵引力,v表示瞬时速度.当牵引力等于阻力时,机车达到最大速度vm=P【解题思路点拨】1.机车启动问题的本质是因为受发动机的限制,机车的功率不能无限增大,力与速度存在制约关系,即需满足P=Fv。2.机车在运动过程中,虽然方向时刻在变化,但可以认为发动机的牵引力时刻与机车的瞬时速度的方向保持一致,所以发动机的输出功率等于发动机的牵引力乘以机车的瞬时速度,即P=Fv。3.机车启动的过程是一个变加速过程,要结合牛顿第二定律进行相关的分析计算。4.当机车在做匀速运动时,此时牵引力与阻力平衡,即F=f,所以发动机的功率P=Fv=fv。13.动能定理的简单应用【知识点的认识】1.动能定理的内容:合外力做的功等于动能的变化量。2.表达式:W合=ΔEk=Ek末﹣Ek初3.本考点针对简单情况下用动能定理来解题的情况。【命题方向】如图所示,质量m=10kg的物体放在水平地面上,物体与地面的动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2,今用F=50N的水平恒力作用于物体上,使物体由静止开始做匀加速直线运动,作用时间t=6s后撤去F,求:(1)物体在前6s运动的过程中的加速度;(2)物体在前6s运动的位移(3)物体从开始运动直到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功。分析:(1)对物体受力分析知,物体做匀加速运动,由牛顿第二定律就可求出加速度;(2)用匀变速直线运动的位移公式即可求得位移的大小;(3)对全程用动能定理,可以求得摩擦力的功。解答:(1)对物体受力分析,由牛顿第二定律得F﹣μmg=ma,解得a=3m/s2,(2)由位移公式得X=12at2=12×3×6(3)对全程用动能定理得FX﹣Wf=0Wf=FX=50×54J=2700J。答:(1)物体在前6s运动的过程中的加速度是3m/s2;(2)物体在前6s运动的位移是54m;(3)物体从开始运动直到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功为2700J。点评:分析清楚物体的运动过程,直接应用牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律求解即可,求摩擦力的功的时候对全程应用动能定理比较简单。【解题思路点拨】1.应用动能定理的一般步骤(1)选取研究对象,明确并分析运动过程。(2)分析受力及各力做功的情况①受哪些力?②每个力是否做功?③在哪段位移哪段过程中做功?④做正功还是负功?⑤做多少功?求出代数和。(3)明确过程始末状态的动能Ek1及Ek2。(4)列方程W总=Ek2﹣Ek1,必要时注意分析题目潜在的条件,补充方程进行求解。注意:①在研究某一物体受到力的持续作用而发生状态改变时,如涉及位移和速度而不涉及时间时应首先考虑应用动能定理,而后考虑牛顿定律、运动学公式,如涉及加速度时,先考虑牛顿第二定律。②用动能定理解题,关键是对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析,并画出物体运动过程的草图,以便更准确地理解物理过程和各物理量的关系。有些力在物体运动全过程中不是始终存在的,在计算外力做功时更应引起注意。14.常见力做功与相应的能量转化【知识点的认识】1.内容(1)功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化。(2)做功的过程一定伴随着能量的转化,而且能量的转化必通过做功来实现。2.高中物理中几种常见的功能关系功能量的变化合外力做正功动能增加重力做正功重力势能减少弹簧弹力做正功弹性势能减少电场力做正功电势能减少其他力(除重力、弹力)做正功机械能增加一对滑动摩擦力做的总功为负功系统的内能增加【解题思路点拨】如图所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧,用手拉住弹簧上端上移H,将物体缓缓提高h,拉力F做功WF,不计弹簧的质量,则下列说法正确的是()A、重力做功﹣mgh,重力势能减少mghB、弹力做功﹣WF,弹性势能增加WFC、重力势能增加mgh,弹性势能增加FHD、重力势能增加mgh,弹性势能增加WF﹣mgh分析:重力势能的变化量等于负的重力所做的功,物体缓缓提高说明速度不变,拉力F做的功等于物体重力势能的变化量与弹簧弹性势能增加量之和.解答:重力势能的变化量等于负的重力所做的功,即ΔEP=﹣WG=﹣(﹣mgh)=mgh物体缓缓提高说明速度不变,所以物体动能不发生变化,ΔE弹=WF+WG=WF﹣mgh故选:D。点评:本题主要考查了重力势能的变化量与重力做功的关系以及能量转化关系,难度不大,属于基础题.【解题思路点拨】1.常见的功能关系:合力做功——动能变化;重力做功——重力势能变化;弹力做功——弹性势能变化;摩擦力做功——内能变化;其他力做功——机械能变化。2.判断和计算做功或能量变化时,可以反其道而行之,通过计算能量变化或做功多少来进行。15.计算物体的机械能【知识点的认识】1.物体或系统的机械能由动能、重力势能及弹性势能组成,计算物体或系统的机械能时,先分别计算动能、重力势能及弹性势能,再求解机械能。2.在实际应用过程中,如果系统的机械能守恒,则只需要计算出某一时刻的机械能,那么任意时刻的机械能都与其相等。【命题方向】质量为m的物体,以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动,在滑动过程中,当高度为h时,该物体具有的机械能为()A、12mv02B、12分析:物体上滑过程中,支持力不做功,只有重力做功,机械能守恒.解答:物体的初动能为12mv02物体沿着光滑斜面上滑的过程中,只有重力做功,机械能守恒,故上升的高度为h时的机械能依然为12故选:A。点评:本题关键抓住只有重力做功,物体的机械能守恒来求解.【解题思路点拨】计算机械能的步骤如下:1.确定研究对象,是单个物体还是多物体组成的系统2.确定物体或系统的机械能组成,包含动能、重力势能和弹性势能的哪几部分3.分别结算物体或系统的动能、重力势能和弹性势能,注意零势能面的选择对势能大小的影响,以及参考系的选择对动能大小的影响。4.计算物体或系统的机械能。如果物体或系统满足机械能守恒定律,那么任意时刻物

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论