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1、
功能關(guān)系
[P3.]一、功和能
一功和能
功
能
功能
關(guān)系
功:
功率:
W=FScosè(只適用恒力的功)
動(dòng)能:
勢(shì)能:
P=W/t P=Fvcosθ
EK =1/2mv2
EP =mgh
Ep′=1/2 kx2
功是能量轉(zhuǎn)化的量度——W=△E
機(jī)械能守恒定律 mgh2+1/2 mv22= mgh1+1/2 mv22
=mgh+1/2 mv2
=mgh+1/2 mv2
=
機(jī)械能:
E=EP+EK=mgh+1/2 mv2
動(dòng)能定理 W=ΔEK=1
2、/2mvt2-1/2mv02
[P4.]二. 功能關(guān)系
——功是能量轉(zhuǎn)化的量度
⑴ 重力所做的功等于重力勢(shì)能的減少
⑵ 電場(chǎng)力所做的功等于電勢(shì)能的減少
⑶ 彈簧的彈力所做的功等于彈性勢(shì)能的減少
⑷ 合外力所做的功等于動(dòng)能的增加
⑸ 只有重力和彈簧的彈力做功,機(jī)械能守恒
⑹ 重力和彈簧的彈力以外的力所做的功等于機(jī)械能的增加
WF = E2-E1 = ΔE
⑺克服一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做的凈功等于機(jī)械能的減少
ΔE = fΔS ( ΔS 為相對(duì)滑動(dòng)的距離)
⑻ 克服安培
3、力所做的功等于感應(yīng)電能的增加
[P5.]18學(xué)年度廣東省重點(diǎn)中學(xué)12月月考10.質(zhì)量為m的物體,從靜止開(kāi)始以3g/4的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)了h米,以下判斷正確的是: ( D )
A.物體的重力可能做負(fù)功 B.物體的重力勢(shì)能一定減少了3/4mgh
C.物體的重力勢(shì)能增加了mgh D.物體的機(jī)械能減少1/4mgh
[P6.]18年4月蘇州中學(xué)調(diào)研模擬試題11.如圖所示,彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體,物體在豎直方向上作振幅為A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),彈簧正好為原長(zhǎng)。則物體在振動(dòng)過(guò)程中( A C )
A.物體在最低點(diǎn)時(shí)的彈力大小應(yīng)為2mg
B.彈簧的彈性勢(shì)
4、能和物體動(dòng)能總和不變
C.彈簧的最大彈性勢(shì)能等于2mgA
D.物體的最大動(dòng)能應(yīng)等于mgA
[P7.]蘇北五市18屆調(diào)研考試6.為了探究能量轉(zhuǎn)化和守恒,小明將小鐵塊綁在橡皮筋中部,并讓橡皮筋穿入鐵罐、兩端分別固定在罐蓋和罐底上,如圖所示。讓該裝置
從不太陡的斜面上A處滾下,到斜面上B處停下,
發(fā)現(xiàn)橡皮筋被模擬試題緊了,接著鐵罐居然能從B處自
動(dòng)滾了上去。下列關(guān)于該裝置能量轉(zhuǎn)化的判斷正
確的是 ( D )
A.從A處滾到B處,主要是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B.從A處滾到B處,主要是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C.從B處滾到最高處,主要是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
D.從B處滾到最高處,主
5、要是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
[P8.]v0
v0
18屆南京市綜合檢測(cè)題(三)7.在空中某一位置,以大小v0的速度水平拋出一質(zhì)量為m的物體,經(jīng)時(shí)間t物體下落一段距離后,其速度大小仍為v0,但方向與初速度相反,如圖所示,則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ( A C D )
A.風(fēng)力對(duì)物體做功為零
B.風(fēng)力對(duì)物體做負(fù)功
C.物體機(jī)械能減少mg2t2/2
D.風(fēng)力對(duì)物體的沖量大小為2mv0
[P9.]2018年物理海南模擬試題9.如圖,模擬試題揚(yáng)機(jī)的繩索通過(guò)定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移動(dòng)。在移動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是 ( C D )
A.F對(duì)
6、木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和
F
B.F對(duì)木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力勢(shì)能
D.F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和
[P10.]18屆廣東惠州市第二次調(diào)研考試10.滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速率變?yōu)関2,且v2< v1,若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A,取斜面底端重力勢(shì)能為零,則 ( B C )
A.上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械能增大
B.上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械能也減小
C.上升過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在
7、A點(diǎn)上方
D.上升過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)下方
[P11.]2018年全國(guó)模擬試題Ⅱ20.假定地球、月球都靜止不動(dòng),用火箭從地球沿地月連線(xiàn)發(fā)射一探測(cè)器。假定探測(cè)器在地球表面附近脫離火箭。用W表示探測(cè)器從脫離火箭處到月球的過(guò)程中克服地球引力做的功,用Ek表示探測(cè)器脫離火箭時(shí)的動(dòng)能,若不計(jì)空氣阻力,則( BD )
A. Ek必須大于或等于W,探測(cè)器才能到達(dá)月球
B. Ek小于W,探測(cè)器也可能到達(dá)月球
C. Ek=W,探測(cè)器一定能到達(dá)月球
D. Ek=W,探測(cè)器一定不能到達(dá)月球
解:設(shè)月球引力對(duì)探測(cè)器做的功為W1,根據(jù)動(dòng)能定理可得:-W+W1=0-Ek,根據(jù)F
8、=可知,F(xiàn)地>F月,由W=FS, 雖然F是變力,但通過(guò)的距離一樣,所以W>W(wǎng)1
,Ek =W-W1 < W
故B選項(xiàng)正確。
由于探測(cè)器從地球到月球的過(guò)程中,地球引力越來(lái)越小,此過(guò)程中克服地球引力做的功為W,
在從地球到達(dá)地月連線(xiàn)中點(diǎn)的過(guò)程中,探測(cè)器克服地球引力做的功要遠(yuǎn)大于1/2 W,而月球引力對(duì)探測(cè)器做的功很小,探測(cè)器的初動(dòng)能若為1/2 W ,則到不了地月連線(xiàn)中點(diǎn)速度即減為0,所以探測(cè)器一定不能到達(dá)月球。 D選項(xiàng)也正確。
[P13.]2018高考理綜北京模擬試題23.(18分)環(huán)保汽車(chē)將為2008年奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館服務(wù)。某輛以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車(chē),總質(zhì)量m=3×103
9、kg。當(dāng)它在水平路面上以v=36km/h的速度勻速行駛時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I=50A,電壓U=300V。在此行駛狀態(tài)下:
⑴求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P電;
⑵若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車(chē)前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī),求汽車(chē)所受阻力與車(chē)重的比值(g取10m/s2);
⑶設(shè)想改用太陽(yáng)能電池給該車(chē)供電,其他條件不變,求所需太陽(yáng)能電池板的最小面積。結(jié)合計(jì)算結(jié)果,簡(jiǎn)述你對(duì)該設(shè)想的思考。
已知太陽(yáng)輻射的總功率P0=4×1026W,太陽(yáng)到地球的距離r=1.5×1011m,太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過(guò)程中大約有30%的能量損耗,該車(chē)所用太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。
解:(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率
(2)在勻速行駛時(shí)
汽車(chē)所受阻力與車(chē)重之比 。
(3)當(dāng)陽(yáng)光垂直電磁板入射式,所需板面積最小,設(shè)其為S,距太陽(yáng)中心為r的球面面積。
若沒(méi)有能量的損耗,太陽(yáng)能電池板接受到的太陽(yáng)能功率為,則
設(shè)太陽(yáng)能電池板實(shí)際接收到的太陽(yáng)能功率為P,
由于,所以電池板的最小面積
分析可行性并提出合理的改進(jìn)建議: 現(xiàn)在還不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,要進(jìn)一步提高太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化率,減小車(chē)的質(zhì)量,提高電動(dòng)機(jī)效率。
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