山东省新泰市汶城中学高三物理二轮复习 专题四 功能关系

山东省新泰市汶城中学高三物理二轮复习专题四：功能关系-1-自主预习-1-\n一、功和功率1、功（1）恒力的功：W=Fscosθ（2）变力的功W=Pt2、功率：=Fvcosθ（1）当v为即时速度时，对应的P为即时功率；（2）当v为平均速度时，对应的P为平均功率二、动能定理1、定义：合外力所做的总功等于物体动能的变化量.2、表达式：三、机械能守恒定律1、条件：（1）对单个物体，只有重力或弹力做功．（2）对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变成其它形式的能(如没有内能产生)，则系统的机械能守恒．2、表达式四、能量守恒定律\n高考体验1、（07）下列实例属于超重现象的是A.汽车驶过拱形桥顶端B.荡秋千的小孩通过最低点C.跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动D.火箭点火后加速升空2、（08）直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。设投放初速度为零．箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中．下列说法正确的是A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”3、（09）图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是A.m＝MB.m＝2MC.木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能3、（10）如图所示，倾角＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为、质量为、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中A．物块的机械能逐渐增加B．软绳重力势能共减少了C．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D．软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和4、(11)如图所示，将小球从地面以初速度竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球从距地面处由静止释放，两球恰在处相遇（不计空气阻力）。则\nabv0hh/2A.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，球动能的减少量等于球动能的增加量D.相遇后的任意时刻，重力对球做功功率和对球做功功率相等合作探究1、质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上．现用一水平拉力使物体从静止开始运动，其运动的v－t图象如图3－1－1所示．下列关于物体运动过程分析正确的是(　　)A．0～t1时间内拉力逐渐减小B．0～t1时间内拉力对物体做负功C．在t1～t2时间内拉力的功率为零D．在t1～t2时间内合外力做功为mv22、节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车．有一质量m＝1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1＝90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P＝50kW.当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L＝72m后，速度变为v2＝72km/h.此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能．假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变．求：(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小；(2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能E电；(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离L′.3、如图3－1－7所示，用轻质细绳悬挂一质量为m＝0.5kg的小圆球，圆球套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽竖直放置在水平面上．自细绳静止在竖直位置开始，框架槽在水平力F＝20N的恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向的夹角为θ＝30°，绳长L＝\n0.2m，不计一切摩擦，g取10m/s2.(1)求水平力F做的功；(2)若不计框架槽的质量，求小球在此位置的速度的大小；(3)若框架槽的质量为0.2kg，求小球在此位置的速度的大小．4、(2022·安徽高考)如图3－2－1所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中(　　)A．重力做功2mgRB．机械能减少mgRC．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR5、如图3－2－4所示，左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑．右侧是一个固定光滑斜面，斜面足够长，倾角θ＝30°.一根不可伸长的不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上，线的两端分别系有可视为质点的小球m1和m2，且m1＞m2.开始时m1恰在碗口右端水平直径A处，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直．当m1由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开，不计细绳断开瞬间的能量损失．(1)求小球m2沿斜面上升的最大距离s；(2)若已知细绳断开后小球m1沿碗的内侧上升的最大高度为R/2，求.\n6、如图3－2－8所示，传送带与水平面之间的夹角为θ＝30°，其上A、B两点间的距离为l＝5m，传送带在电动机的带动下以v＝1m/s的速度匀速运动，现将一质量为m＝10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ＝，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，(g取10m/s2)求：(1)传送带对小物体做的功；(2)电动机做的功．巩固练习1、如图3－2－9所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间摩擦不计．开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，设两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度．对于m、M和弹簧组成的系统(　　)A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大C．由于F1、F2大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动\nD．由于F1、F2均能做正功，故系统的机械能一直增大2、如图3－2－10所示，质量为m＝2kg的小球系在轻质弹簧的一端，另一端固定在悬点O处，将弹簧拉至水平位置A处，且弹簧处于自然状态，弹簧的原长lOA＝0.3m；然后小球由静止释放，小球到达距O点下方h＝0.5m处的B点时速度为vB＝2m/s，g取10m/s2.(1)求小球从A运动到B的过程中弹簧的弹力做的功和此时弹簧的弹性势能；(2)求该弹簧的劲度系数．3、如图3－1－10所示，用恒力F通过光滑的定滑轮把静止在水平面上的物体从位置A拉到位置B，物体的质量为m，定滑轮离物体上表面的高度为h，物体在水平位置A、B时，细绳与水平方向的夹角分别为θ1和θ2，求绳的拉力对物体做的功．4、一辆汽车质量为m，从静止开始运动，沿水平路面行驶s后达到最大速度vm，设汽车牵引力功率不变，所受阻力为车重的k倍．求：(1)汽车的牵引力功率；(2)汽车从静止开始到匀速运动所需的时间．\n5、如图3－1－11，将质量m＝2kg的一块石头从离地面H＝2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h＝5cm深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力．(g取10m/s2)