高一物理机械能专题复习

高一物理期末总复习-机械能00≤θ＜900时，力对物体做_____功一．功：W=FScosθθ=900时，力对物体______功900＜θ≤1800时，力对物体做_____功（物体________这个力做正功）（1）W=FScosθ（计算恒力的功）求功的三种方法：（2）W=Pt（P为平均功率,此式主要用于求在一个功率不变力所做的功）（3）用动能定理求功W=Ek=Ek2一Ek1=12122212mVmV例：质量为m的物体静止在斜面上，如图若斜面体匀速向左前进位移S，试分析物体受到的作用力的做功情况．二、功率1、功率(1)物理意义：功率是描述力对物体____________的物理量。(2)定义：功W跟完成这些功所用的时间t的比值叫做功率。(3)公式：如果用W表示功，t表示完成这些功所用的时间，P表示功率，则有Ｐ＝_______公式变形后给我们提供了一种求功的方法：W＝______。(4)单位：______；1W＝1J/s＝1kg·m2/s3常用单位：千瓦(kW)1kW＝1000W(5)功率是______量(填标量或矢量)功有正、负，但在计算功率时，功只取绝对值。(6)功率的另一表达式，根据W＝Fscosα和v＝st，可得P=___________;例：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[]2、对公式P＝Fv的讨论①当功率P一定时，F与v成___比，即做功的力越大，其速度就越____。当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要____速度。所以汽车上坡时，司机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。②当速度v一定时，P与F成____比，即做功的力越大，它的功率就越____。汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。③当力F一定时，功率P与速度v成____比，即速度越大，功率越____。起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起重机输出的功率越大。3、额定功率和实际功率(1)额定功率：指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。(2)实际功率：指机器工作中实际输出的功率。4、交通工具的两种起动过程汽车、轮船等交通工具在起动过程中，有两种典型的起动过程。以恒定的功率起动汽车在水平方向受到两个力的作用：牵引力F和摩擦力F1，汽车起动后先做变加速运动，最后做匀速直线运动，变化情况如下：P恒定→V较小时，F＞F1→v↑→F↓(P＝Fv)→a↓＝(F－F1)/m→a＝0时→vmaxa↓的变加速直线运动匀速直线运动汽车以恒定功率起动时的速度图象如右图以恒定的加速度起动以恒定加速度起动后的汽车先做一段匀变速运动，当汽车的功率达到额定功率以后，加速度减小，汽车FF1FNGVVmOtVVmV′m将做变加速运动，速度继续增大，速度达到最大值后将做匀速直线运动，变化情况如下：a恒定→F恒定→v↑→P↑→P＝P额[＝(ma＋F1)vmax′]→F↓→a↓→a＝0时→vmax匀加速直线运动变加速直线运动匀速直线运动以恒定加速度起动的速度图象如右图[例]一辆机车的质量为750T，沿平直轨道由静止开始运动．它以额定功率在5分钟内驶过2.5km，并达到10m／s的最大速度．求：(1)机车发动机的额定功率P和机车与轨道间的摩擦因数μ分别是多少?(2)当机车速度为5m／s时的加速度多大(g取10m／s2)例：质量为4t的汽车，在水平路面上以v1=10m/s的速度匀速行驶，若功率保持不变，匀速开上一斜坡，坡度为每沿斜坡前进100m高度升高15m，则汽车速度应改为v2=5m/s，若汽车在斜坡上行驶时所受的摩擦阻力是水平路面所受摩擦力的0.8倍，求汽车的功率。（g=10m/s2）三．机械能：1、动能：EK=221mV2、重力势能：EP=mgh（h为从物体到零势能参考平面的高度）3、弹性势能：与弹性形变有关4、机械能：E=EK+EP四．动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化（增量）。公式：W合=Ek=Ek2一Ek1=12122212mVmV例：一列火车由机车牵引沿水平轨道行使，经过时间t，其速度由0增大到v。已知列车总质量为M，机车功率P保持不变，列车所受阻力f为恒力。求：这段时间内列车通过的路程。[例]如图所示，小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止．已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为s．求小滑块与接触面间的动摩擦因数(设滑块与各部分的动摩擦因数相同)．五．机械能守恒定律：机械能=动能+重力势能+弹性势能条件：只有重力（或弹力）做功.公式：______________、_________________________、mgh1+121212222mVmghmV或者Ep减=Ek增或者Ep增=Ek减例；一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面上的轻弹簧上，如图。在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时，物体的速度为零，然后被弹回。则下列说法中错误的是：A、物体从A点下降到B的过程中，动能不断减小；B、物体从B上升到A的过程中，动能不断增大；C、物体从A下降到B以及由B上升到A的过程中，动能都是先增大，后减小；D、物体在B点时，所受合力为零。六．重力做功与重力势能变化的关系：（1）重力做功与路径_________，只与初、末位置的竖直________有关。（2）重力做正功，重力势能_______，重力做多少正功，重力势能__________重力做负功，重力势能_______，克服重力做多少功，重力势能__________例：.物体在运动过程中，克服重力做功为50JA.重力做功为50JB.物体的重力势能一定增加50JC.物体的动能一定减少50JD.重力做了50J的负功七、功能关系：做功的过程就是能的转化的过程，做了多少功，就有某种形式的能转化成等量的其它形式的能，即功是能的转化的量度(功不是能，也不是能量大小的量度)。重力做功是重力势能变化的量度；合力做功是动能变化的量度。如果只有重力做功，减少的重力势能等量地转化为动能，机械能是守恒的。在实际问题中，常常遇到除重力做功以外，还有牵引力、阻力等其它外力做功的情况。这时，物体的机械能就发生变化。如果重力以外的力做功的代数和是正的．机械能增加；重力以外的力做功的代数和是负的，机械能减少。重力以外的力做功是机械能变化的量度，即：重力以外的其余力做功等于机械能的改变。[例]一物体下沿斜面向下运动，在一段过程中，牵引力做功8kJ，重力做功10kJ，物体克服摩擦力做功12kJ。则：重力势能__________kJ,动能____________kJ，机械能_____________kJ。八、解题方法：1．应用动能定理的解题思路：（1）确定研究对象及研究过程。（2）进行受力分析，确认每个力是否作功，做多少功。（3）根据动能定理列方程求解。2．应用机械能守恒定律的解题思路：（1）确定研究对象。（2）进行受力分析，确认是否满足守恒的条件。（3）选择零势能参考面（点），确定初、末状态的动能和势能。（4）根据机械能守恒定律列方程求解。九、、实验：验证机械能守恒定律1、实验目的：验证机械能守恒定律2、实验原理：通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律。3、实验器材：打点计时器、电源、纸带、复写纸片、重物、刻度尺、带有铁夹台、导线两根4、实验步骤：①将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器；②用手握着纸带，让重物静止地靠近打点计时器，然后接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列小点。③从几条打下点的纸带中挑选第一、二点间距离接近2mm且点迹清楚的低带进行测量，测出一系列各计数点到第一个点的距离d1、d2，据公式Tddvnnn211，计算物体在打下点1、2……时的即时速度v1、v2……，计算相应的动能的增加值。④用刻度尺测量纸带从点O到点1、2……之间的距离h1、h2……，计算出相应减少的重力势能。⑤实验的注意事项：5、实验的注意事项：①打点计时器安装时，必须使纸带两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。②实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落，以保证第一个点是一个清晰的点。③选用纸带时应尽量挑选第一、二点间接近2mm的纸带。④测量下落高度时，者必须从起始点算起，不能搞错，为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起台点远一些，纸带也不易过长，有效长度可在60cm-800cm之内。⑤因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量。一、不定项选择（4×10＝40分）1．下面关于重力势能的说法中，正确的是（）A．有A、B两物体，A的高度是B的2倍，那么物体A的重力势能的数值一定是物体B的2倍B．从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛，从抛出到落地的过程中，物体重力势能的变化是相同的C．有一物体从楼顶落到地面，若受到空气阻力，物体重力势能的减小量小于自由下落时重力势能的减小量D．重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体运动的路径有关2．一人用力踢质量为1kg的皮球，使球由静止以10m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球的平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m后停下来，那么人对球作的功为A．50JB．200JC．400JD．500J6．质量为m的物体，在距地面为h的高处，以g/3的恒定加速度竖直向上减速运动，则在上升h的过程中正确的是：A．物体的重力势能增加mgh/3B．物体的动能减少mgh/3C．物体机械能增加2mgh/3D．以地面为零势能面，物体上升了h高处，重力势能为mgh7．如图所示的两个单摆，摆球质量相等，悬线甲短，乙长，悬点O1、O2等高，将悬线拉至水平然后释放，以悬点所在平面为参考平面，则两球经过最低点时A．甲球的动能小于乙球的动能B．甲球的机械能等于乙球的机械能C．甲球的机械能小于乙球的机械能D．甲球悬线的张力等于乙球悬线的张力8．如图所示，把AB小球由图中位置同时由静止释放，（绳开始时拉直）则在两小球向下运动的过程中A．绳OA对A球做正功B．绳AB对B球做负功C．绳AB对A球做负功A球机械能不守恒D．绳AB对B球做正功，A、B系统机械能守恒9．足够长的传送带以v匀速传动，一质量为m的小物块A由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为A．2vmB．2v2mC．2v41mD．2v21m10．如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。用AmO1O2甲乙θABO打点计时器纸带水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E。这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒C．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为ED．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/31、质量为m的物体，在水平拉力F的作用下，在粗糙的水平面上运动，则下列说法中正确的是：（）A、如物体做加速直线运动，则F一定对物体做正功。B、如物体做减速直线运动，则F一定对物体做负功。C、如物体做减速直线运动，则F一定对物体做正功。D、如物体做匀速直线运动，则F一定对物体做正功。2、汽车从静止开始保持加速度a做匀加速运动的最长时间为t,此后汽车的运动情况是（）A、加速度为0，速度恒定B、加速度渐渐减小直到0，速度也渐渐增大直到最大值后保持匀速C、加速度渐渐减小直到0，速度也渐渐减小到0D、加速度渐渐增大到某一值后不变，，速度也渐渐增大直到最后匀速。3、两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1和F2的合力对物体做的功为（）A、7JB、1JC、5JD、3、5J4、汽