高三高考物理一轮复习专题强化卷:动能定理和能量守恒定律.
- 格式:pdf
- 大小:390.76 KB
- 文档页数:10
弄死我咯,搞了一个多钟专题四动能定理与能量守恒(注意大点的字)本专题涉及的考点有:功和功率、动能和动能定理、重力做功和重力势能、弹性势能、机械能守恒定律,都是历年高考的必考内容,考查的知识点覆盖面全,频率高,题型全。
动能定理、机械能守恒定律是力学中的重点和难点,用能量观点解题是解决动力学问题的三大途径之一。
《大纲》对本部分考点要求为Ⅱ类有五个,功能关系一直都是高考的“重中之重”,是高考的热点和难点,涉及这部分内容的考题不但题型全、分值重,而且还常有高考压轴题。
考题的内容经常与牛顿运动定律、曲线运动、动量守恒定律、电磁学等方面知识综合,物理过程复杂,综合分析的能力要求较高,这部分知识能密切联系生活实际、联系现代科学技术,因此,每年高考的压轴题,高难度的综合题经常涉及本专题知识。
它的特点:一般过程复杂、难度大、能力要求高。
还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题,然后运用数学知识解决物理问题的能力。
所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握,加强建立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。
在09年的高考中要考查学生对于生活、生产中的实际问题要建立相关物理模型,灵活运用牛顿定律、动能定理、动量定理及能量转化的方法提高解决实际问题的能力。
二、重点剖析1、理解功的六个基本问题(1)做功与否的判断问题:关键看功的两个必要因素,第一是力;第二是力的方向上的位移。
而所谓的“力的方向上的位移”可作如下理解:当位移平行于力,则位移就是力的方向上的位的位移;当位移垂直于力,则位移垂直于力,则位移就不是力的方向上的位移;当位移与力既不垂直又不平行于力,则可对位移进行正交分解,其平行于力的方向上的分位移仍被称为力的方向上的位移。
(2)关于功的计算问题:①W=FS cos α这种方法只适用于恒力做功。
②用动能定理W=ΔE k 或功能关系求功。
当F 为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功。
这种方法的依据是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。
2021年高考物理一轮复习考点优化训练功功能关系能量守恒定律一、单选题1.一个斜面长5m,高2.5m,用平行于斜面、大小为100N的力F,将质量为10kg的物体从斜面底匀速推到斜面的顶端。
在这个过程中()(g取10m/s2)A. 力F对物体做功500JB. 力F对物体做功250JC. 重力对物体做功250JD. 物体克服摩擦力做功500J2.2019环攀枝花国际公路自行车赛11月24日迎来收官之战,18支国内外车队经过攀枝花中国三线建设博物馆至米易县文化广场114.7公里的争夺后,最终乌克兰基辅首都洲际队的维塔利亚•布茨收获2019环攀枝花个人总冠军,夺得“英雄衫”橙衫。
若布茨在比赛的某段下坡过程中保持同一姿态滑行了一段距离,重力对他做功4000J,他克服阻力做功200J.则布茨在该段下坡过程()A. 动能增加了4000JB. 机械能减小了200JC. 机械能减小了3800JD. 重力势能减小了3800 J3.某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片,简化图如上图所示.则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近()A. 4JB. 40JC. 400JD. 4000J4.假设某次罚点球直接射门时,球恰好从横梁下边缘踢进,此时的速度为v.横梁下边缘离地面的高度为h,足球质量为m,运动员对足球做的功为W1,足球运动过程中克服空气阻力做的功为W2,选地面为零势能面,下列说法正确的是( )A. 运动员对足球做的功为W1=mgh+mv2B. 足球机械能的变化量为W1-W2C. 足球克服空气阻力做的功为W2=mgh+mv2-W1D. 运动员刚踢完球的瞬间,足球的动能为mgh+mv25.如图所示,轻弹簧竖直固定于水平地面上,将一小球从弹簧的上端处由静止释放,在小球第一次下落到最低点的过程中,下列关于小球的速度v、小球所受弹力的大小F随小球运动时间t,小球的重力势能E P、小球的机械能E随小球下落位移x的图像关系正确的是(取最低点处小球的重力势能为0)()A. B. C. D.6.如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点处,将小球拉至A处,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到O点正下方B点间的竖直高度差为h,速度为v,则()A. 由A到B重力做的功等于mghB. 由A到B重力势能减少mv2C. 由A到B小球克服弹力做功为mghD. 小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh+7.如图所示,质量为m的蹦极运动员从蹦极台上跃下。
专题21 功能关系能量守恒定律1.掌握功和能的对应关系,特别是合力功、重力功、弹力功分别对应的能量转化关系.2.理解能量守恒定律,并能分析解决有关问题.一、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、弹力外)做正功机械能增加二、能量守恒定律1.内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变.2.表达式:ΔE减=ΔE增.考点一功能关系的应用1.在应用功能关系解决具体问题的过程中,假设只涉与动能的变化用动能定理分析.2.只涉与重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析.3.只涉与机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析.4.只涉与电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析.★重点归纳★1、功能关系问题的解答技巧对各种功能关系熟记于心,力学范围内,应结实掌握以下三条功能关系:(1)重力的功等于重力势能的变化,弹力的功等于弹性势能的变化;(2)合外力的功等于动能的变化;(3)除重力、弹力外,其他力的功等于机械能的变化.运用功能关系解题时,应弄清楚重力做什么功,合外力做什么功,除重力、弹力外的力做什么功,从而判断重力势能或弹性势能、动能、机械能的变化.★典型案例★如图,在距水平地面高h 1=1.2m 的光滑水平台面上,一个质量m=1kg 的小物块压缩弹簧后被锁定。
现解除锁定,小物块与弹簧别离后以一定的水平速度v 1向右从A 点滑离平台,并恰好从B 点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC 。
B 点距水平地面的高h 2=0.6m ,圆弧轨道BC 的圆心O 与水平台面等高,C 点的切线水平,并与长L=2.8m 的水平粗糙直轨道CD 平滑连接,小物块恰能到达D 处。
重力加速度g=10m/s 2,空气阻力忽略不计。
功能关系 能量守恒班级姓名1.如下说法中正确的答案是A .随着科技的开展,永动机是可以制成的B .某种形式的能量减少,一定有其他形式的能量增加C .能量耗散明确,在能量的转化过程中能的总量逐渐减少D .不用电池、也不用上发条的“全自动〞手表,说明能量可以凭空产生的2.用恒力F 向上拉一物体,使其由地面处开始加速上升到某一高度,假设该过程空气阻力不能忽略,如此如下说法中正确的答案是〔 〕A .力F 做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B .重力所做的功等于物体重力势能的增量C .力F 做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D .力F 、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量3.一个质量为m 的物体只在重力和竖直向上的拉力作用下以g a 2 的加速度竖直向上加速运动,如此在此物体上升h 高度的过程中,如下说法正确的答案是〔 〕A .物体的重力势能增加了mgh 2B .物体的动能增加了mgh 2C .拉力对物体做功为mgh 2D .物体的机械能增加了mgh 34.如图,固定斜面倾角为30°,质量为m 的小物块自斜面底端以某一初速度沿斜面向上做匀减速运动,其加速度大小恰好等于重力加速度g 的大小。
假设物块上升的最大高度为H ,如此此过程中〔 〕A .小物块上滑过程中机械能守恒B .小物块上滑过程中动能损失了mgHC .小物块上滑过程中动能损失了2mgHD .小物块上滑过程中机械能损失了2mgH5.如下列图,质量为m 的物体沿水平面向左运动,经过A 点时速度为υ0,滑过AB 段后与m H 030轻弹簧接触并发生相互作用,弹簧先被压缩,而后又将物体弹回,物体向右滑到C 处时恰好静止。
AB=a ,BC=b ,且物体只与水平面AB 间有摩擦,动摩擦因数为μ,物体在其它地方不受摩擦力作用。
如此在上述过程中,弹簧的最大弹性势能为A .μmgbB .μmgaC .201()2m υμmg a b --D .201()2m υμmg a b -+ 6.如下列图,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中〔弹簧保持竖直〕,如下关于能的表示正确的答案是A .弹簧的弹性势能先增大后减小B .小球的动能先增大后减小C .小球的重力势能先增大后减小D .小球与弹簧机械能总和先增大后减小7.如下列图,质量为m 的滑块从 h 高处的a 点沿圆弧轨道ab 滑入水平轨道bc ,滑块与轨道的动摩擦因素一样.滑块在a 、c 两点时的速度大小均为v ,ab 弧长与bc 长度相等.空气阻力不计,如此滑块从a 到c 的运动过程中〔 〕A .小球的动能始终保持不变B .小球在bc 过程抑制阻力做的功一定等于mgh/2C .小球经b 点时的速度大于2v gh +D .小球经b 点时的速度等于22v gh +8.荡秋千是人们都喜欢的健身娱乐活动。
高考热点强化(四) 动能定理与机械能守恒的综合应用(时间:40分钟)1.在某次“蹦床”娱乐活动中,从小朋友下落到离地面高h 1处开始计时,其动能E k 与离地高度h 的关系如图所示。
在h 1~h 2阶段图象为直线,其余部分为曲线,小朋友的质量为m ,重力加速度为g ,不计空气阻力和一切摩擦。
下列说法正确的是( )A .整个过程中小朋友的机械能守恒B .从小朋友的脚接触蹦床直至运动到最低点的过程中,其加速度先增大后减小C .小朋友处于h =h 4高度处时,蹦床的弹性势能为E p =mg (h 2-h 4)D .小朋友从h 1高度处下降到h 5高度处过程中,蹦床的最大弹性势能为E pm =mgh 1 C [蹦床弹力对小朋友做了功,小朋友的机械能不守恒,A 错误;从小朋友的脚接触蹦床直至运动到最低点的过程中,蹦床对小朋友的弹力逐渐增大,小朋友的加速度先减小后反向增大,B 错误;小朋友从h 2高度处到h 4高度处,蹦床和小朋友组成的系统机械能守恒,则小朋友处于h =h 4高度时,蹦床的弹性势能为E p =mg (h 2-h 4),C 正确;分析可知小朋友从h 1高度处下降到h 5高度处过程中,在h 5高度处的弹性势能最大,且最大值E pm =mgh 1-mgh 5,D 错误。
]2.如图所示,质量为m 的小球(可看作质点)在竖直放置的半径为R 的固定光滑圆环轨道内运动,若小球通过最高点时的速率为v 0=2gR ,则下列说法正确的是( )A .小球在最高点时只受到重力作用B .小球在最高点对圆环的压力大小为3mgC .小球绕圆环一周的时间等于2πRv 0D .小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值D [根据牛顿第二定律有mg +N =m v 20R,解得N =mg ,A 、B 错误;小球做的运动不是匀速圆周运动,无法求出运动的时间,C 错误;小球在运动的过程中机械能守恒,小球在最高点的机械能等于最低点的机械能,以最低点所在水平面为零势能面,有E k1+mg ·2R =E k2=C (C 为常数),则有E k2+E k1+mg ·2R =2C ,在运动的过程中,小球经过某一位置重力势能减小多少,则经过关于此位置圆心对称的位置的重力势能就增加多少。
高考物理动能与动能定理真题汇编(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.如图所示,粗糙水平桌面上有一轻质弹簧左端固定在A 点,自然状态时其右端位于B 点。
水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP ,其形状为半径R =1.0m 的圆环剪去了左上角120°的圆弧,MN 为其竖直直径,P 点到桌面的竖直距离是h =2.4m 。
用质量为m =0.2kg 的物块将弹簧由B 点缓慢压缩至C 点后由静止释放,弹簧在C 点时储存的弹性势能E p =3.2J ,物块飞离桌面后恰好P 点沿切线落入圆轨道。
已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g 值取10m/s 2,不计空气阻力,求∶(1)物块通过P 点的速度大小;(2)物块经过轨道最高点M 时对轨道的压力大小; (3)C 、D 两点间的距离;【答案】(1)8m/s ;(2)4.8N ;(3)2m 【解析】 【分析】 【详解】(1)通过P 点时,由几何关系可知,速度方向与水平方向夹角为60o ,则22y v gh =o sin 60y v v=整理可得,物块通过P 点的速度8m/s v =(2)从P 到M 点的过程中,机械能守恒2211=(1cos60)+22o M mv mgR mv + 在最高点时根据牛顿第二定律2MN mv F mg R+= 整理得4.8N N F =根据牛顿第三定律可知,物块对轨道的压力大小为4.8N(3)从D 到P 物块做平抛运动,因此o cos 604m/s D v v ==从C 到D 的过程中,根据能量守恒定律212p D E mgx mv μ=+C 、D 两点间的距离2m x =2.如图,在竖直平面内,半径R =0.5m 的光滑圆弧轨道ABC 与粗糙的足够长斜面CD 相切于C 点,CD 与水平面的夹角θ=37°,B 是轨道最低点,其最大承受力F m =21N ,过A 点的切线沿竖直方向。
专题 动能定理与能量守恒三、考点透视考点1:平均功率和瞬时功率例1、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时,重力做功的功率为( ) A.gh mg 2 B.gh a mg 2sin 21⋅ C.a gh mg sin 2 D.a gh mg sin 2 答案:C考点2:机车起动的问题例2质量kg m 3100.4⨯=的汽车,发动机的额定功率为KW p 40=,汽车从静止以2/5.0s m a =的加速度行驶,所受阻力N F f 3100.2⨯=,则汽车匀加速行驶的最长时间为多少?汽车可能达到的最大速度为多少?考点3:动能定理的应用例3如图2所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m 的滑块,距挡板P 为0s ,以初速度0v 沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?四、热点分析热点1:动能定理例1、半径cm R 20=的竖直放置的圆轨道与水平直轨道相连接。
如图6所示。
质量为g m 50=的小球A 以一定的初速度由直轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁冲上去,如果A 经过N 点时的速度s m v /41=A 经过轨道最高点M 时对轨道的压力为N 5.0,取2/10s m g =. 求:小球A 从N 到M 这一段过程中克服阻力做的功W .图6热点2:机械能守恒定律例2、如图7所示,在长为L 的轻杆中点A 和端点B 各固定一质量均为m 的小球,杆可绕无摩擦的轴O 转动,使杆从水平位置无初速释放摆下。
求当杆转到竖直位置时,轻杆对A 、B 两球分别做了多少功?热点3:能量守恒定律例3、如图4-4所示,质量为M ,长为L 的木板(端点为A 、B ,中点为O )在光滑水平面上以v 0的水平速度向右运动,把质量为m 、长度可忽略的小木块置于B 端(对地初速度为0),它与木板间的动摩擦因数为μ,问v 0在什么范围内才能使小木块停在O 、A 之间?图4-4五、能力突破1.作用力做功与反作用力做功例1下列是一些说法中,正确的是( ) A .一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内的冲量一定相同;B .一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反;C .在同样的时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正负号一定相反;D .在同样的时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正负号也不一定相反;正确选项是BD 。
2022年高考物理一轮复习动能定理功能关系机械能守恒定律题型分析本专题涉及的考点有:动能和动能定理、动能定理的应用、机械能守恒定律、功能关系、能量守恒定律、探究功和速度变化的关系(实验)、验证机械能守恒定律(实验)等内容。
其中动能定理的综合应用问题、机械能守恒条件的考查、机械能守恒定律的综合应用问题、验证机械能守恒定律(实验)关于纸带的处理及误差的分析问题、功能关系的综合考查、能量守恒定律的综合应用问题等在高考试题中频繁出现,验证机械能守恒定律(实验)成为力学实验必考的实验之一,考查内容主要有:实验原理的分析与创新、实验数据的处理与分析、实验误差的来源与分析、实验器材的选取,出题频率非常高,但整体难度不大。
功能关系、动能定律、机械能守恒定律、能量的守恒与转化是高考必考之内容,既以选择题的形式出现,更以计算题的形式考查,且综合多方面的知识,常与平抛运动、电场、磁场、圆周运动、牛顿定律、运动学等知识结合,试题形式多样,考查全面,简单、中等、较难的题目都会涉及。
复习这部分内容时要注重方法的强化,注重题型的归纳,对于多种运动组合的多运动过程问题是近几年高考试题中的热点题型,往往应用动能定理或机械能守恒定律、能量守恒定律等规律,需要在解题时冷静思考,弄清运动过程,注意不同过程连接点速度的关系,对不同过程运用不同规律分析解决;对于试题中常有功、能与电场、磁场联系的综合问题,这类问题以能量守恒为核心考查重力、摩擦力、电场力、磁场力的做功特点,以及动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律的应用。
分析时应抓住能量核心和各种力做功的不同特点,运用动能定理和能量守恒定律进行分析。
题型一、利用动能定理求变力功的问题例1. 如图所示,AB 为14圆弧轨道,半径为0.8m R =,BC 是水平轨道,长3m s =,BC 处的摩擦系数为151=μ,今有质量1kg m =的物体,自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止。
求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功。
高考物理一轮复习 专项训练 物理动能与动能定理及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.如图所示,水平地面上一木板质量M =1 kg ,长度L =3.5 m ,木板右侧有一竖直固定的四分之一光滑圆弧轨道,轨道半径R =1 m ,最低点P 的切线与木板上表面相平.质量m =2 kg 的小滑块位于木板的左端,与木板一起向右滑动,并以0v 39m /s 的速度与圆弧轨道相碰,木板碰到轨道后立即停止,滑块沿木板冲上圆弧轨道,后又返回到木板上,最终滑离木板.已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,g 取10 m/s 2.求: (1)滑块对P 点压力的大小;(2)滑块返回木板上时,木板的加速度大小; (3)滑块从返回木板到滑离木板所用的时间.【答案】(1)70 N (2)1 m/s 2 (3)1 s 【解析】 【分析】 【详解】(1)滑块在木板上滑动过程由动能定理得:-μ1mgL =12mv 2-1220mv 解得:v =5 m/s在P 点由牛顿第二定律得:F -mg =m 2v r解得:F =70 N由牛顿第三定律,滑块对P 点的压力大小是70 N (2)滑块对木板的摩擦力F f 1=μ1mg =4 N 地面对木板的摩擦力 F f 2=μ2(M +m )g =3 N对木板由牛顿第二定律得:F f 1-F f 2=Ma a =12f f F F M-=1 m/s 2(3)滑块滑上圆弧轨道运动的过程机械能守恒,故滑块再次滑上木板的速度等于v =5 m/s 对滑块有:(x +L )=vt -12μ1gt 2 对木板有:x =12at 2解得:t =1 s 或t =73s(不合题意,舍去) 故本题答案是: (1)70 N (2)1 m/s 2 (3)1 s 【点睛】分析受力找到运动状态,结合运动学公式求解即可.2.儿童乐园里的弹珠游戏不仅具有娱乐性还可以锻炼儿童的眼手合一能力。
第二讲 动能定理➢ 知识梳理一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能. 2.公式:E k =12mv 2.3.矢标性:动能是标量,只有正值,动能与速度方向无关. 4.状态量:动能是状态量,因为v 是瞬时速度.5.相对性:由于速度具有相对性,所以动能也具有相对性.6.动能的变化:物体末动能与初动能之差,即ΔE k =12m 22v -12m 21v .动能的变化是过程量.二、动能定理1.内容:合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化. 2.表达式 (1)W =ΔE k . (2)W =E k2-E k1. (3)W =12m 22v -12m 21v .3.物理意义:合外力的功是物体动能变化的量度. 4.适用范围广泛(1)既适用于直线运动,也适用于曲线运动. (2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用.➢ 知识训练考点一、动能定理的理解和基本应用 1.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动. (2)动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分阶段作用. 2.解题流程3.注意事项(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系. (2)当物体的运动包含多个不同过程时,可分段应用动能定理求解;也可以全过程应用动能定理求解. (3)动能是标量,动能定理是标量式,解题时不能分解动能.例1、(2021·山东高考)如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L 的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴O 转动,另一端与质量为m 的小木块相连。
木块以水平初速度v 0出发,恰好能完成一个完整的圆周运动。
在运动过程中,木块所受摩擦力的大小为( )A .mv 202πLB .mv 204πLC .mv 208πLD .mv 2016πL【答案】B【解析】在木块运动过程中,只有摩擦力做功,而摩擦力做功与路径有关,根据动能定理有-f ·2πL =0-12m 20v ,可得木块所受摩擦力的大小f =mv 204πL,故选B .例2、随着高铁时代的到来,人们出行也是越来越方便,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.在启动阶段,列车的动能( )A .与它所经历的时间成正比B .与它的位移成正比C .与它的速度成正比D .与它的加速度成正比 【答案】B【解析】根据v =at ,E k =21mv 2,整理得E k =21ma 2t 2,可知动能和时间的平方成正比,选项A 错误;根据动能定理E k =21mv 2=Fl ,可知动能和位移成正比,选项B 正确;根据E k =21mv 2,动能与速度的平方成正比,选项C 错误;加速度是不变的,所以动能与加速度不成正比,选项D 错误.例3、(2018·全国卷Ⅱ·14)如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度.木箱获得的动能一定( )A .小于拉力所做的功B .等于拉力所做的功C .等于克服摩擦力所做的功D .大于克服摩擦力所做的功 【答案】A【解析】由题意知,W 拉-W 克摩=ΔE k ,则W 拉>ΔE k ,A 项正确,B 项错误;W 克摩与ΔE k 的大小关系不确定,C 、D 项错误.例4、如图所示,粗糙水平地面AB 与半径R =0.4 m 的光滑半圆轨道BCD 相连接,且在同一竖直平面内,O 是BCD 的圆心,BOD 在同一竖直线上.质量m =1 kg 的小物块在9 N 的水平恒力F 的作用下,从A 点由静止开始做匀加速直线运动.已知x AB =5 m ,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.1,当小物块运动到B 点时撤去力F ,取重力加速度g =10 m/s 2,求:(1)小物块到达B 点时速度的大小;(2)小物块运动到D 点时,轨道对小物块作用力的大小. 【答案】(1)4 5 m/s (2)150 N【解析】(1)从A 到B 过程,据动能定理可得(F -μmg )x AB =12mv B 2解得小物块到达B 点时速度的大小为 v B =4 5 m/s(2)从B 到D 过程,据动能定理可得 -mg ·2R =12mv D 2-12mv B 2在D 点由牛顿第二定律可得 F N +mg =m v D 2R联立解得小物块运动到D 点时,轨道对小物块作用力的大小为F N =150 N.课堂随练训练1、(2021·高考河北卷,T6)一半径为R 的圆柱体水平固定,横截面如图所示。
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—动能定理及其应用1.(多选)如图所示,电梯质量为M ,在它的水平地板上放置一质量为m 的物体.电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动,当电梯的速度由v 1增大到v 2时,上升高度为H ,重力加速度为g ,则在这个过程中,下列说法正确的是( )A .对物体,动能定理的表达式为W =12m v 22-12m v 12,其中W 为支持力做的功B .对物体,动能定理的表达式为W 合=0,其中W 合为合力做的功C .对物体,动能定理的表达式为W -mgH =12m v 22-12m v 12,其中W 为支持力做的功D .对电梯,其所受的合力做功为12M v 22-12M v 122.如图所示,一半圆弧形细杆ABC 竖直固定在水平地面上,AC 为其水平直径,圆弧半径BO =3.6 m .质量为m =4.0 kg 的小圆环(可视为质点,小环直径略大于杆的)套在细杆上,在大小为50 N 、方向始终沿圆的切线方向的拉力F 作用下,从A 点由静止开始运动,到达B 点时对细杆的压力恰好为0.已知π取3.14,重力加速度g 取10 m/s 2,在这一过程中摩擦力做功为( )A .66.6 JB .-66.6 JC .210.6 JD .-210.6 J3.(2023·湖南怀化市模拟)如图所示,DO 是水平面,AB 是斜面,初速度为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零,如果斜面改为AC ,让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零,则物体具有的初速度(已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,不计B 、C 处能量损失)( )A .等于v 0B .大于v 0C .小于v 0D .取决于斜面4.(多选)(2023·云南昆明市第一中学、宁夏银川一中模拟)如图,若小滑块以某一初速度v 0从斜面底端沿光滑斜面上滑,恰能运动到斜面顶端.现仅将光滑斜面改为粗糙斜面,仍让滑块以初速度v 0从斜面底端上滑时,滑块恰能运动到距离斜面底端长度的34处.则( )A .滑块滑上斜面后能再次滑回斜面底端B .滑块滑上斜面后不能再次滑回斜面底端C .滑块在斜面上运动的整个过程产生的热量为18m v 02D .滑块在斜面上运动的整个过程产生的热量为14m v 025.A 、B 两物体分别在水平恒力F 1和F 2的作用下沿水平面运动,先后撤去F 1、F 2后,两物体最终停下,它们的v -t 图像如图所示.已知两物体所受的滑动摩擦力大小相等,则下列说法正确的是( )A .F 1、F 2大小之比为1∶2B.F1对A、F2对B做功之比为1∶2C.A、B质量之比为2∶1D.全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2∶16.电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机,用于多层建筑载人或载运货物.某次电梯从地面由静止启动,加速度a与离地高度h的关系图像如图所示,则()A.2h0~3h0范围内电梯向上做匀减速直线运动B.电梯在0~h0和2h0~3h0范围内的速度变化量相等C.电梯在3h0处的速度大小为2a0h0D.电梯上升的最大高度可能为3h07.(2019·全国卷Ⅲ·17)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h在3 m以内时,物体上升、下落过程中动能E k随h的变化如图所示.重力加速度取10 m/s2.该物体的质量为()A.2 kg B.1.5 kg C.1 kg D.0.5 kg8.(多选)如图所示为一滑草场.某条滑道由上下两段高均为h、与水平面夹角分别为45°和37°的滑道组成,载人滑草车与草地各处间的动摩擦因数均为μ.质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计载人滑草车在两段滑道交接处的能量损失,重力加速度大小为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).则()A .动摩擦因数μ=67B .载人滑草车最大速度为2gh 7C .载人滑草车克服摩擦力做功为mghD .载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g9.如图所示,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平.一质量为m 的小球(可看成质点)从P 点上方高为R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道.小球滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力大小为4mg ,g 为重力加速度.用W 表示小球从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功,则( )A .W =12mgR ,小球恰好可以到达Q 点B .W >12mgR ,小球不能到达Q 点C .W =12mgR ,小球到达Q 点后,继续上升一段距离D .W <12mgR ,小球到达Q 点后,继续上升一段距离10.(2023·云南昆明市第一中学模拟)如图甲所示,两个不同材料制成的滑块A 、B 静置于水平桌面上,滑块A 的右端与滑块B 的左端接触.某时刻开始,给滑块A 一个水平向右的力F ,使滑块A 、B 开始滑动,当滑块A 、B 滑动1.0 m 时撤去力F .整个运动过程中,滑块A 、B 的动能E k 随位移x 的变化规律如图乙所示.不计空气阻力,求:(1)滑块A 对B 做的功; (2)力F 的大小.11.如图,在竖直平面内,一半径为R 的光滑圆弧轨道ABC 和水平轨道P A 在A 点相切,BC 为圆弧轨道的直径,O 为圆心,OA 和OB 之间的夹角为α,sin α=35.一质量为m 的小球沿水平轨道向右运动,经A 点沿圆弧轨道通过C 点,落至水平轨道;在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外,小球还一直受到一水平恒力的作用,已知小球在C 点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零.重力加速度大小为g .求:(1)水平恒力的大小和小球到达C 点时速度的大小; (2)小球到达B 点时对圆弧轨道的压力大小.答案及解析1.CD 2.B 3.A 4.AD 5.C 6.C 7.C8.AB [对载人滑草车从坡顶由静止开始滑到底端的全过程分析,由动能定理可知:mg ·2h -μmg cos 45°·h sin 45°-μmg cos 37°·h sin 37°=0,解得μ=67,选项A 正确;滑草车在滑道上段加速,在滑道下段减速,故滑草车通过上段滑道末端时速度最大,根据动能定理有mgh -μmg cos 45°·h sin 45°=12m v m 2,解得:v m =2gh7,选项B 正确;全过程有W G -W 克f=0,则载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh ,选项C 错误;载人滑草车在下段滑道上的加速度为a =mg sin 37°-μmg cos 37°m =-335g ,故加速度大小为335g ,选项D 错误.]9.C [在N 点,根据牛顿第二定律有F N -mg =m v N 2R ,由牛顿第三定律知F N =F N ′=4mg ,解得v N =3gR ,对小球从开始下落至到达N 点的过程,由动能定理得mg ·2R -W =12m v N 2-0,解得W =12mgR .由于小球在PN 段某点处的速度大于此点关于ON 在NQ 段对称点处的速度,所以小球在PN 段某点处受到的支持力大于此点关于ON 在NQ 段对称点处受到的支持力,则小球在NQ 段克服摩擦力做的功小于在PN 段克服摩擦力做的功,小球在NQ 段运动时,由动能定理得-mgR -W ′=12m v Q 2-12m v N 2,因为W ′<12mgR ,故v Q >0,所以小球到达Q 点后,继续上升一段距离,选项C 正确.] 10.(1)12 J (2)39 N解析 (1)B 在撤去F 后继续滑行x B =1.0 m ,撤去F 时B 的动能E k B =6 J , 由动能定理有-F f B x B =0-E k B 在撤去F 前,对B 由动能定律得 W AB -F f B x =E k B联立并代入数据解得W AB =12 J(2)撤去力F 后,滑块A 继续滑行的距离为x A =0.5 m ,撤去F 时A 的动能E k A =9 J , 由动能定理有-F f A x A =0-E k A力F 作用的过程中,分析滑块A 、B 整体,由动能定理有 (F -F f A -F f B )x =E k A +E k B 代入数据解得F =39 N. 11.(1)34mg5gR 2 (2)152mg 解析 (1)设水平恒力的大小为F 0,小球所受重力和水平恒力的合力的大小为F ,小球到达C 点时速度的大小为v C ,则F 0mg =tan α,F =mgcos α, 由牛顿第二定律得F =m v C 2R ,联立并代入数据解得F 0=34mg ,v C =5gR2. (2)设小球到达B 点时速度的大小为v B ,小球由B 到C 的过程中由动能定理可得-2FR =12m v C 2-12m v B 2, 代入数据解得v B =52gR小球在B 点时有F N -F =m v B 2R ,解得F N =152mg ,由牛顿第三定律可知,小球在B 点时对圆弧轨道的压力大小为F N ′=152mg .。
衡水中学高三物理一轮复习资料——动能、能量守恒定律第一节动能动能定理一、知识点讲解一、动能1.定义:物体由运动而具有的能。
2.表达式:Ek=2/1mv23.矢标性:标量4.单位:焦耳,1J=1nm=1kg*m2/s25.瞬时性:v是瞬时速度6.相对性:物体的动能相对于不同的参考系一般不同。
二、动能定理1.内容:力在某个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.物理意义:动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系,即合力的功是物体动能变化的量度.特别提示:动能具有相对性,其数值与参考系的选取有关,一般取地面为参考系.二、小结一、对动能定理的理解1.动能定理公式中等号的意义等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系:(1)数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系.可以通过计算物体动能的变化,求合力的功,进而求得某一力的功.(2)单位相同,国际单位都是焦耳.(3)因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因.2.动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能定理.由于只需要从力在整个位移内做的功和这段位移始末两状态动能变化去考虑,无需注意其中运动状态变化的细节,同时动能和功都是标量,无方向性,所以无论是直线运动还是曲线运动,计算都会特别方便.3.高中阶段动能定理中的位移和速度应以地面或相对地面静止的物体为参考系.4.适用范围:直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、各个力同时做功、分段做功均可用动能定理.特别提醒:动能定理说明外力对物体所做的总功和动能变化间的一种因果关系和数量关系,不可理解为功转变成了物体的动能.二、动能定理的应用1.运用动能定理须注意的问题(1)应用动能定理解题时,在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程始末的动能.(2)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作用的,必须根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功连同符号(正负)一同代入公式.2.解题步骤(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个力的做功情况,然后求各个外力做功的代数和.(3)明确物体在过程始末状态的动能Ek1和Ek2.(4)列出动能定理的方程W合=Ek2-Ek1及其他必要的解题方程,进行求解.特别提醒:(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,让草图帮助我们理解物理过程和各量关系,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.第二节机械能守恒定律一、知识点讲解一、重力势能1.定义:物体的重力势能等于它所受重力与高度的乘积.2.公式:Ep=mgh.3.矢标性:重力势能是标量,但有正、负,其意义是表示物体的重力势能比它在参考平面上大还是小,这与功的正、负的物理意义不同.4.特点(1)系统性:重力势能是地球和物体共有的.(2)相对性:重力势能的大小与参考平面的选取有关.重力势能的变化是绝对的,与参考平面的选取无关.5.重力做功与重力势能变化的关系重力做正功时,重力势能减小;重力做负功时,重力势能增大;重力做多少正(负)功,重力势能就减小(增大)多少,即WG=Ep1—Ep2.二、弹性势能1.定义:物体由于发生弹性形变而具有的能.2.大小:弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大.3.弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做正功,弹性势能减小;弹力做负功,弹性势能增大.即弹簧恢复原长过程中弹力做正功,弹性势能减小,形变量变大的过程中弹力做负功,弹性势能增大.三、机械能守恒定律1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,只存在动能与势能的相互转化,而总的机械能保持不变.2.表达式(1)Ek1+Ep1=)Ek2+Ep2(要选零势能参考平面).(2)ΔEk=—ΔEp(不用选零势能参考平面).(3)ΔEA增=ΔEB减(不用选零势能参考平面).3.机械能守恒的条件只有重力(或弹簧的弹力)做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和为零.二、小结一、机械能守恒条件的理解及守恒判断方法1.对机械能守恒条件的理解机械能守恒的条件是:只有重力或弹力做功.可以从以下两个方面理解:(1)只受重力作用,例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动,物体的机械能守恒.(2)受其他力,但其他力不做功,只有重力或弹力做功.例如物体沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物体的机械能守恒.2.判断机械能是否守恒的几种方法(1)利用机械能的定义判断(直接判断):若物体在水平面匀速运动,其动能、势能均不变,机械能不变.若一个物体沿斜面匀速下滑,其动能不变,重力势能减少,其机械能减少.(2)用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,虽受其他力,但其他力不做功,机械能守恒.(3)用能量转化来判断:若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒.(4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒.特别提醒:机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零,更不是合外力为零;判断机械能是否守恒时,要根据不同情景恰当地选取判断方法.二、机械能守恒定律的应用1.定律的三种表达形式(1)E1=E2或Ek1+Ep1=Ek2+Ep2,表示系统在初状态机械能等于其末状态的机械能.运用这种形式表达时,应选好零势能面,且初、末状态的高度已知,系统除地球外,只有一个物体时,用这种表达形式较方便.(2)ΔEp=-ΔEk,表示系统(或物体)机械能守恒时,系统减少(或增加)的势能等于增加(或减少)的总动能.应用时,关键在于分清重力势能的增加量和减少量,可不选参考平面而直接计算初、末状态的势能差.这种表达方式一般用于始末状态的高度未知,但高度变化已知的情况.(3)ΔEA增=ΔEB减,表示若系统由A、B两部分组成,则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等.以上三种表达方式中,(1)是最基本的表达方式,易于理解和掌握,但始、末状态的动能和势能要分析全,防止遗漏某种形式的机械能.应用(2)、(3)方式列出的方程简捷,是同学们应该重点掌握的,但在分析势能的变化时易出错,要引起注意.2.解题的基本步骤(1)正确选取研究对象,必须明确研究对象是一个系统,而不能是一个单一的物体.(2)分析研究对象在运动过程中的受力情况,明确各力的做功情况,判断机械能是否守恒.(3)选取零势能面,确定研究对象在初、末状态的机械能.(4)根据机械能守恒定律列出方程.(5)解方程求出结果,并对结果进行必要的讨论和说明.特别提醒:(1)在应用机械能守恒解决问题时,首先要判断系统的机械能是否守恒,然后注意选取恰当的守恒形式列式求解.(2)应特别关注研究对象的“一个过程”和“两个状态”.(3)零势能面的选取是任意的,在通常情况下,一般选取地面或物体在运动过程中所达到的最低水平面为零势能面.第三节功能关系能量守恒一、知识点讲解一、功能关系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转化,而且能量转化必通过做功来实现.二、能量守恒定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变.应从下面两方面去理解能量守恒定律:1.某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等;2.某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路.二、小结一、几种常见的功与能的关系1.合外力对物体所做的功等于物体动能的增量,即W合=ΔEk=Ek2-Ek1,即动能定理.2.重力做功对应重力势能的改变.WG=-ΔEp=Ep1-Ep2重力做多少正功,重力势能减少多少;重力做多少负功,重力势能增加多少.3.弹簧弹力做功与弹性势能的改变相对应.WF=-ΔEp=Ep1-Ep2弹力做多少正功,弹性势能减少多少;弹力做多少负功,弹性势能增加多少.4.除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少功与物体机械能的增量相对应,即W其他=ΔE.(1)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少正功,物体的机械能就增加多少.(2)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少负功,物体的机械能就减少多少.(3)除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功,物体的机械能守恒.5.电场力做功与电势能变化的关系WAB=-ΔEp电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加.6.安培力做正功,电能转化为其他形式的能;克服安培力做功,其他形式的能转化为电能.特别提醒:在动能定理中,合外力的功包含重力和弹力在内的所有力所做功的代数和,所以可能包含着重力势能和弹性势能的转化.二、摩擦力做功与机械能、内能之间的转化关系1.静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功,可以做负功,还可以不做功.(2)存在相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做的总功为零.(3)在静摩擦力做功的过程中,有机械能的转移,而没有机械能转化为内能.2.滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以做负功,还可以不做功.(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果:①机械能全部转化为内能;②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移,另外部分转化为内能.(3)摩擦生热的计算:Q=Ffl相.三、能量守恒定律的理解及应用1.对定律的理解(1)某种形式的能量减少,一定存在另外形式的能量增加,且减少量和增加量相等.(2)某个物体的能量减少,一定存在别的物体的能量增加,且减少量和增加量相等.2.应用定律解题的步骤(1)分清共有多少种形式的能(如动能、势能、电能、内能等)在变化.(2)明确哪种形式的能量增加,哪种形式的能量减少.(3)减少的总能量一定等于增加的总能量,据此列出方程:ΔE减=ΔE增.特别提醒:应用能量守恒定律解决有关问题,关键是准确分析有多少种形式的能在变化,求出减小的总能量和增加的总能量,然后再依据能量守恒列式求解.。
高考物理复习专题五动能定理能量守恒定律一、单选题1.如图所示,在竖直平面内有一固定轨道,其中AB是长为R的粗糙水平直轨道,BCD是圆心为O,半径为R的3/4光滑圆弧轨道,两轨道相切于B点.在推力作用下,质量为m的小滑块从A 点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时即撤去推力,小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C。
重力加速度大小为g,取AB所在的水平面为零势能面。
则小滑块()A.在AB段运动的加速度为2gB.经B点时加速度为零C.在C点时合外力的瞬时功率为D.上滑时动能与重力势能相等的位置在直径DD′上方2.运输人员要把质量为,体积较小的木箱拉上汽车。
现将长为L的木板搭在汽车尾部与地面间,构成一固定斜面,然后把木箱沿斜面拉上汽车。
斜面与水平地面成30o角,拉力与斜面平行。
木箱与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。
则将木箱运上汽车,拉力至少做功()A.B.C.D.3.如图所示,轻质弹簧的一端固定在粗糙斜面的挡板O点,另一端固定一个小物块。
小物块从P1位置(此位置弹簧伸长量为零)由静止开始运动,运动到最低点P2位置,然后在弹力作用下上升运动到最高点P3位置(图中未标出)。
在此两过程中,下列判断正确的是()A.下滑和上滑过程弹簧和小物块系统机械能守恒B.下滑过程物块速度最大值位置比上滑过程速度最大位置高C.下滑过程弹簧和小物块组成系统机械减小量比上升过程小D.下滑过程克服弹簧弹力和摩擦力做功总值比上滑过程克服重力和摩擦力做功总值小4.如图所示,水平桌面上有一小车,装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力,小车从静止开始做直线运动。
保持小车的质量M不变,第一次实验中小车在质量为m1的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离s;第二次实验中小车在质量为m2的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s,其中。
两次实验中,绳对小车的拉力分别为T1和T2,小车,砂和砂桶系统的机械能变化量分别为和,若空气阻力和摩擦阻力的大小保持不变,不计绳,滑轮的质量,则下列分析正确的是()A.B.C.D.5.小车静止在光滑的水平导轨上,一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置无初速释放,在小球下摆到最低点的过程中,下列说法正确的是( )A.绳对球的拉力不做功B.球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能C.绳对车做的功等于球减少的动能D.球减少的重力势能等于球增加的动能6.如图所示,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,θ角缓慢增大,在货物相对车厢仍然静止的过程中,下列说法正确的是()A.货物受到的支持力变小B.货物受到的摩擦力变小C.货物受到的支持力对货物做负功D.货物受到的摩擦力对货物做负功7.一质量为0.6kg的物体以20m/s的初速度竖直上抛,当物体上升到某一位置时,其动能减少了18J,机械能减少了3J。
考点规范练19功能关系、能量守恒定律一、单项选择题1.如图所示,某滑翔爱好者利用无动力滑翔伞在高山顶助跑起飞,在空中完成长距离滑翔后安全到达山脚下。
他在空中滑翔的过程中()A.只有重力做功B.重力势能的减小量大于重力做的功C.重力势能的减小量等于动能的增加量D.动能的增加量等于合力做的功2.某同学将质量为m的一矿泉水瓶(可看成质点)竖直向上抛出,水瓶以54g的加速度匀减速上升,上升的最大高度为h。
水瓶往返过程受到的阻力大小不变。
则()A.上升过程中水瓶的动能减少量为54mghB.上升过程中水瓶的机械能减少了54mghC.水瓶落回地面时动能大小为mgℎ4D.水瓶上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态3.如图所示,滑雪者从O点由静止沿斜面自由滑下,接着在水平面上滑至N点停下。
斜面、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ=0.1。
滑雪者(包括滑雪板)的质量m=50 kg,g取 10 m/s2,O、N两点间的水平距离s=100 m。
在滑雪者经过ON段运动的过程中,克服摩擦力做的功为()A.1 250 JB.2 500 JC.5 000 JD.7 500 J4.如图甲所示,固定的粗糙斜面长为10 m,一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中,小滑块的动能E k随位移x的变化规律如图乙所示。
取斜面底端为重力势能的参考平面,小滑块的重力势能E p随位移x的变化规律如图丙所示,重力加速度g取10m/s2。
根据上述信息能求出()A.斜面的倾角B.小滑块与斜面之间的动摩擦因数C.小滑块下滑的加速度的大小D.小滑块受到的滑动摩擦力的大小5.如图所示,足够长的水平传送带以v=2 m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,上方漏斗以每秒25 kg把煤粉均匀且竖直抖落到传送带上,然后煤粉随传送带一起运动。
已知煤粉与传送带间的动摩擦因数为0.2,重力加速度g取10 m/s2,欲使传送带保持原来的速度匀速转动,则传送带的电动机应增加的功率为()A.200 WB.50 WC.100 WD.无法确定6.一足够长的光滑圆筒竖直立于水平地面上,内有一轻质弹簧,下端固定于圆筒底部,弹簧上面放一质量为m的小球,小球与弹簧不连接,施加外力,将小球竖直向下压至某位置静止,如图所示。