2019-2020年高三物理第二輪復(fù)習(xí) 功功率動(dòng)能定理 新人教版.doc
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2019-2020年高三物理第二輪復(fù)習(xí) 功功率動(dòng)能定理 新人教版 【備考策略】 根據(jù)近三年高考命題特點(diǎn)和規(guī)律,復(fù)習(xí)專題時(shí),要注意以下幾個(gè)方面: 重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系、動(dòng)能定理等內(nèi)容是高考的熱點(diǎn),其中動(dòng)能定理仍是今后高考的熱點(diǎn),建議復(fù)習(xí)時(shí)要側(cè)重于動(dòng)能定理的應(yīng)用,體會(huì)用動(dòng)能定理理解題的優(yōu)越性。 對(duì)于基本概念的理解及功和功率的計(jì)算是高考的冷點(diǎn),近三年的考卷中出現(xiàn)的及幾率較小,但是它們屬于重點(diǎn)內(nèi)容,建議復(fù)習(xí)時(shí)要重視這部分知識(shí)的掌握,在今后的高考中這部分知識(shí)點(diǎn)有可能會(huì)被考到,而且極有可能會(huì)在一個(gè)計(jì)算題中以其中的一問(wèn)方式出現(xiàn)。 關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化和守恒,要注意其考查的綜合性,因?yàn)樗亲匀唤缰械钠者m規(guī)律,不但在力學(xué)中的重點(diǎn),而且在熱學(xué)、電磁學(xué)領(lǐng)域也是命題的熱點(diǎn),所以在復(fù)習(xí)本專題時(shí)要給予足夠的重視。 【考綱點(diǎn)擊】 重要考綱 要求 功和功率 Ⅱ 動(dòng)能、動(dòng)能定理 Ⅱ 重力做功與重力勢(shì)能 Ⅱ 功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用 Ⅱ 【網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)】 第1講 功 功率 動(dòng)能定理 【核心要點(diǎn)突破】 知識(shí)鏈接 一、功和功率 1、功 (1)恒力的功:W=Fscosθ (2)變力的功W=Pt 2、功率:=Fvcos θ (1)當(dāng)v為即時(shí)速度時(shí),對(duì)應(yīng)的P為即時(shí)功率; (2)當(dāng)v為平均速度時(shí),對(duì)應(yīng)的P為平均功率 二、 動(dòng)能定理 1、 定義:合外力所做的總功等于物體動(dòng)能的變化量. 2、 表達(dá)式: 深化整合 一、變力做功的計(jì)算方法 1、W=Pt 2、用動(dòng)能定理W=ΔEk或功能關(guān)系求功。當(dāng)F為變力時(shí),高中階段往往考慮用這種方法求功。 3、能量的轉(zhuǎn)化情況求,(功是能量轉(zhuǎn)達(dá)化的量度) 4、F-s圖象,圖象與位移軸所圍均“面積”為功的數(shù)值. 5、多個(gè)力的總功求解 (1)用平行四邊形定則求出合外力,再根據(jù)w=Fscosα計(jì)算功.注意α應(yīng)是合外力與位移s間的夾角. (2)分別求各個(gè)外力的功:W1=F1 scosα1, W2=F2scosα2……再求各個(gè)外力功的代數(shù)和. 【典例訓(xùn)練1】(xx新課標(biāo)全國(guó)卷T16)如圖所示,在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象為正弦曲線。從圖中可以判斷 A.在時(shí)間內(nèi),外力做正功 B.在時(shí)間內(nèi),外力的功率逐漸增大 C.在時(shí)刻,外力的功率最大 D.在時(shí)間內(nèi),外力做的總功為零 【命題立意】本題以質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度圖象立意,通過(guò)分析質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,考查外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)的做功情況、外力的總功、功率變化。 【思路點(diǎn)撥】解答本題可按以下思路分析: 由速度圖像分析質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況:速度、加速度的大小和方向的變化情況 外力方向與速度方向相同、相反 外力做正功還是做負(fù)功 速度、加速度、外力大小的變化 外力的功率的變化 【規(guī)范解答】選AD,0~t1和t2~t3時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)作加速運(yùn)動(dòng),外力做正功,故選項(xiàng)A正確;t1~t3時(shí)間內(nèi),動(dòng)能變化為零,外力的總功為零,故選項(xiàng)D正確;0~t1時(shí)間內(nèi),由圖看速度大小變化和圖象斜率表示加速度,加速度對(duì)應(yīng)合外力,根據(jù)P=Fv可以得出外力的功率先減小后增大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;t2時(shí)刻,速率為零,此時(shí)外力的功率為零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 二、汽車(chē)的兩種起動(dòng)問(wèn)題 1、恒定功率的加速 2、恒定牽引力的加速。 【典例訓(xùn)練2】質(zhì)量為m的汽車(chē)在平直的公路上,以速度v0開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t前進(jìn)了x的距離,此時(shí)速度達(dá)到最大值vm.設(shè)在此過(guò)程中汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P,汽車(chē)所受的阻力為Ff,則在此段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功可表示為( ) A.Pt B.Ffx C.Ffvmt D.Ffx+mvm2-mv02 三、對(duì)動(dòng)能定理的進(jìn)一步理解及一般解題步驟 1、 對(duì)動(dòng)能定理的進(jìn)一步理解 (1)動(dòng)能定理適用于單個(gè)物體或者可以看做單一物體的物體系,對(duì)于物體系統(tǒng)尤其是具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體系統(tǒng)不能盲目的應(yīng)用動(dòng)能定理.因?yàn)榇藭r(shí)內(nèi)力的功也可引起物體動(dòng)能向其他形式能(比如內(nèi)能)的轉(zhuǎn)化. (2)動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動(dòng)的情況.即動(dòng)能定理對(duì)恒力、變力做功都適用;直線運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)也均適用. (3)對(duì)動(dòng)能定理中的位移與速度(v和s)必須相對(duì)同一參照物. 2、應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟 ⑴確定研究對(duì)象和研究過(guò)程。 ⑵對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。(研究對(duì)象以外的物體施于研究對(duì)象的力都要分析,含重力)。 ⑶寫(xiě)出該過(guò)程中合外力做的功,或分別寫(xiě)出各個(gè)力做的功(注意功的正負(fù))。如果研究過(guò)程中物體受力情況有變化,要分別寫(xiě)出該力在各個(gè)階段做的功。 ⑷寫(xiě)出物體的初、末動(dòng)能。 ⑸按照動(dòng)能定理列式求解。 【典例訓(xùn)練3】如圖所示,L為豎直、固定的光滑絕緣桿,桿上O點(diǎn)套有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小環(huán),在桿的左側(cè)固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,桿上a、b兩點(diǎn)到+Q的距離相等,Oa之間距離為h1,ab之間距離為h2,使小環(huán)從圖示位置的O點(diǎn)由靜止釋放后,通過(guò)a的速率為.則下列說(shuō)法正確的是( ) A.小環(huán)通過(guò)b點(diǎn)的速率為 B.小環(huán)從O到b,電場(chǎng)力做的功可能為零 C.小環(huán)在Oa之間的速度是先增大后減小 D.小環(huán)經(jīng)過(guò)ab中點(diǎn)的加速度等于g 【解析】選A、D.從a到b電場(chǎng)力做功為零,根據(jù)動(dòng)能定理,從O到a,W電+mgh1=mva2,從O到b,W電+mg(h1+h2)= mvb2,可得:小環(huán)通過(guò)b點(diǎn)的速率為經(jīng)過(guò)ab中點(diǎn)時(shí),Q對(duì)小環(huán)的作用力沿水平方向,豎直方向只受重力作用,所以經(jīng)過(guò)ab中點(diǎn)的加速度等于g. 【高考真題探究】 1、(xx江蘇物理卷T8)如圖所示,平直木板AB傾斜放置,板上的P點(diǎn)距A端較近,小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小,先讓物塊從A由靜止開(kāi)始滑到B。然后,將A著地,抬高B,使木板的傾角與前一過(guò)程相同,再讓物塊從B由靜止開(kāi)始滑到A。上述兩過(guò)程相比較,下列說(shuō)法中一定正確的有 A.物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能,前一過(guò)程較小 B.物塊從頂端滑到P點(diǎn)的過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量,前一過(guò)程較少 C.物塊滑到底端的速度,前一過(guò)程較大 D.物塊從頂端滑到底端的時(shí)間,前一過(guò)程較長(zhǎng) 【命題立意】本題以木板傾斜方式為背景,考查力的分析、功、動(dòng)能定理(功能關(guān)系)及相應(yīng)的物理分析和綜合能力,題目較難。 【思路點(diǎn)撥】通過(guò)建立斜面模型,進(jìn)行對(duì)物塊受力分析,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)能定理等相關(guān)知識(shí)求解。 【規(guī)范解答】選AD 物塊下滑的加速度,前一過(guò)程,μ逐漸減小,a逐漸增大;后一過(guò)程,μ逐漸增大,a逐漸減小??芍耙贿^(guò)程中的平均值μ1比后一過(guò)程的平均值μ2大,即μ1>μ2,對(duì)應(yīng)有a1<a2(下標(biāo)為1表示前一過(guò)程,下標(biāo)為2為后一過(guò)程)。 由和可知,前一過(guò)程中S、a均小,故物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能,前一過(guò)程較小,A正確。由可知,兩過(guò)程產(chǎn)生的熱量一樣多,B錯(cuò)誤;由功能關(guān)系可知,滑塊滑到底部的速度大小一樣大,C錯(cuò)誤;在前一過(guò)程中,加速度先變小后變大,后一過(guò)程中,加速度先變大后變小,物塊從頂部滑到底部的時(shí)間,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象可知前一過(guò)程較長(zhǎng), D正確。 2.(xx福建理綜T22)如圖所示,物體A放在足夠長(zhǎng)的木板B上,木板B靜止于水平面。t=0時(shí),電動(dòng)機(jī)通過(guò)水平細(xì)繩以恒力F拉木板B,使它做初速度為零,加速度aB=1.0m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mB均為2.0kg,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.05,B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等,重力加速度g取10m/s2。求 (1)物體A剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA (2)t=1.0s時(shí),電動(dòng)機(jī)的輸出功率P; (3)若t=1.0s時(shí),將電動(dòng)機(jī)的輸出功率立即調(diào)整為P′=5W,并在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持這一功率不變,t=3.8s時(shí)物體A的速度為1.2m/s。則在t=1.0s到t=3.8s這段時(shí)間內(nèi)木板B的位移為多少? 【命題立意】本題以電動(dòng)機(jī)拉木板為背景,主要考查考生對(duì)物理概念、物理現(xiàn)象、物理規(guī)律的深刻理解及靈活應(yīng)用,尤其是對(duì)物理過(guò)程的分析能力要求較高,能夠真正甄別、選拔出具有物理思想方法和能力水平的考生 【思路點(diǎn)撥】 【規(guī)范解答】(1)物體A在水平受滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律 有① 解得 ② (2)t=1.0s時(shí),木板B的速度大小為 ③ 根據(jù)牛頓第二定律 有 ④ 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 ⑤ 解得 (3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率立即為P′=5W時(shí),細(xì)繩對(duì)木板B的拉力為F′ 由P′= F′ 得F′=5N ⑥ 木板B的受力滿足 木板B做勻速直線運(yùn)動(dòng),而物體A在木板B繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到與木板B速度相同為止,這過(guò)程的時(shí)間為 有 ⑦ 這段時(shí)間木板B的位移 ⑧ B速度相同后,由于且電動(dòng)機(jī)的輸出功率不變,A、B一起做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理 得 ⑨ 代入數(shù)據(jù)得 在t=1.0s到t=3.8s這段時(shí)間內(nèi)木板B的位移為 ⑩ 【答案】(1) (2) (3) 【專題模擬演練】 一、選擇題 1、 (xx湖南師大附中模擬)質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提高1m,這時(shí)物體的速度是2m/s,(g=10m/),下列說(shuō)法中正確的是:( ) A.手對(duì)物體做功12J B.合外力對(duì)物體做功12J C.合外力對(duì)物體做功2J D.物體克服重力做功10J 2、 (xx天津模擬)如圖7所示,一根輕彈簧下端固定,豎立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球從靜止開(kāi)始下落,在B位置接觸彈簧的上端,在C位置小球所受彈力大小等于重力,在D位置小球速度減小到零。則在小球下降階段,下列說(shuō)法中正確的是( ) A. 在B位置小球動(dòng)能最大 B. 在D位置小球機(jī)械能最小 C. 從A→C位置小球重力勢(shì)能的減少大于小球動(dòng)能的增加 D. 從A→D位置小球重力勢(shì)能的減少等于彈簧彈性勢(shì)能的增加 3.汽車(chē)在平直的公路上行駛,某一段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的功率隨時(shí)間的變化如圖2所示,設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變,則在這一段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況可能是( ) A.汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C.汽車(chē)做加速度增加的加速直線運(yùn)動(dòng) D.汽車(chē)做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng) 4、下列各圖能正確反映汽車(chē)從靜止勻加速啟動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間,加速度、功率和牽引力隨速度變化的圖象是( ) 5、 如圖3-1-7所示,木塊M上表面是水平的,當(dāng)木塊m置于M上,并與M一起沿光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑時(shí),在下滑過(guò)程中( ) A.重力對(duì)木塊m做正功 B.木塊M對(duì)木塊m的支持力不做功 C.木塊M對(duì)木塊m的摩擦力做負(fù)功 D.木塊m所受合外力對(duì)m做正功 6、 一質(zhì)量為m的帶電液滴以豎直向下的初速度v0進(jìn)入某電場(chǎng)中.由于電場(chǎng)力和重力的作用,液滴沿豎直方向下落一段距離h后,速度變?yōu)榱?以下判斷正確的是( ) A.電場(chǎng)力對(duì)液滴做的功為 B.液滴克服電場(chǎng)力做的功為mgh+mv02 C.液滴的機(jī)械能減少mgh D.液滴受到的電場(chǎng)力大于它的重力 7、 (xx丹陽(yáng)模擬)如圖所示,是汽車(chē)牽引力F和車(chē)速倒數(shù)的關(guān)系圖像,若汽車(chē)質(zhì)量為2103kg,由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛,阻力恒定,最大車(chē)速為30m/s,則以下說(shuō)法正確的是( ) 汽車(chē)的額定功率為6104W 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力為6103N 汽車(chē)先做勻加速運(yùn)動(dòng),然后再做勻速直線運(yùn)動(dòng) 汽車(chē)先做勻加速運(yùn)動(dòng),然后再做變加速直線運(yùn)動(dòng) 二、計(jì)算題 冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,比賽場(chǎng)地示意如圖3所示.比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員從起滑架處推著冰壺出發(fā),在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出,使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O.為使冰壺滑行得更遠(yuǎn),運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小.設(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.008,用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減小至μ2=0.004.在某次比賽中,運(yùn)動(dòng)員使冰壺C在投擲線中點(diǎn)處以2 m/s 的速度沿虛線滑出.為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)圓心O點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度應(yīng)為多少?(g取10 m/s2) 9、 滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng).研究表明,在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí),水對(duì)滑板的作用力FN垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止).某次運(yùn)動(dòng)中,在水平牽引力作用下,當(dāng)滑板和水面的夾角θ=37時(shí)(如圖4),滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng),相應(yīng)的k=54 kg/m,人和滑板的總質(zhì)量為108 kg,試求(重力加速度g取10 m/s2,sin37取,忽略空氣阻力): (1)水平牽引力的大??; (2)滑板的速率; (3)水平牽引力的功率. 10、 某學(xué)校探究性學(xué)習(xí)小組對(duì)一輛自制遙控小車(chē)的性能進(jìn)行研究.他們讓這輛小車(chē)在水平的地面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),并將小車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái),通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到如圖5所示的v-t圖象,已知小車(chē)在0~2 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在2 s ~ 10 s內(nèi)小車(chē)牽引力的功率保持不變,在10 s末停止遙控讓小車(chē)自由滑行,小車(chē)質(zhì)量m=1 kg,整個(gè)過(guò)程中小車(chē)受到的阻力大小不變.求: (1)小車(chē)所受的阻力Ff是多大? (2)在2 s~10 s內(nèi)小車(chē)牽引力的功率P是多大? (3)小車(chē)在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的總位移是多少? 答案解析 一、選擇題 解析:選ACD,運(yùn)用動(dòng)能定理可求合外力對(duì)物體做功2J;根據(jù),可求物體克服重力做功10J;根據(jù)受力分析,可求手對(duì)物體做功12J。可得ACD正確。 解析:選BCD,從A點(diǎn)到B點(diǎn),小球做自由落體運(yùn)動(dòng),從B點(diǎn)到C點(diǎn),小球做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng),從C點(diǎn)到D點(diǎn),小球做加速度越來(lái)越大的減速運(yùn)動(dòng),所以小球在C位置時(shí)速度最大,動(dòng)能最大,A錯(cuò)誤;D位置,小球的動(dòng)能為零,重力勢(shì)能最小,所以小球機(jī)械能最小,B正確;從A→C位置,小球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能,所以小球重力勢(shì)能的減少大于小球動(dòng)能的增加,C正確;從A→D位置,小球的重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,小球的動(dòng)能變?yōu)榱?,所以小球重力?shì)能的減少等于彈簧彈性勢(shì)能的增加,D正確。 【解析】選A、D.汽車(chē)功率是恒定的,如果汽車(chē)的牽引力等于阻力,則做勻速直線運(yùn)動(dòng);如果牽引力大于阻力,汽車(chē)做加速度越來(lái)越小的變加速運(yùn)動(dòng). 【解析】選A、C、D.汽車(chē)勻加速啟動(dòng)時(shí),F-Ff=ma.v=,而vm=,汽車(chē)從勻加速末時(shí)刻到勻速運(yùn)動(dòng)階段加速度逐漸變小,最后為零,牽引力逐漸減小到Ff,故A、C正確,B錯(cuò)誤;由P=Fv知隨v均勻增大的過(guò)程中,功率P也均勻增大,達(dá)到P額后,功率保持不變,故D正確. 【解析】選A、D.力對(duì)物體是否做功,做正功還是負(fù)功,關(guān)鍵是看力與物體、位移方向間的夾角.m沿斜面向下運(yùn)動(dòng),重力、摩擦力均對(duì)m做正功,M對(duì)m的支持力對(duì)m做負(fù)功,m受的合外力沿斜面向下,故合外力對(duì)m做正功,因此只有A、D正確. 【解析】選B、D.由動(dòng)能定理mgh-W電=0-mv02,所以W電=mgh+mv02,A錯(cuò),B對(duì);液滴減少的機(jī)械能等于電場(chǎng)力做的功,C錯(cuò);因?yàn)樨Q直方向做的是減速運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力大于重力,D對(duì). 解析:選AD,由圖像可知,隨著汽車(chē)速度的增加,即隨著的減小,牽引力先是恒定不變,后逐漸減小,汽車(chē)先做勻加速啟動(dòng),后做額定功率下的變加速啟動(dòng),C錯(cuò)誤、D正確;由圖象可知v=30m/s時(shí),F(xiàn)=2103N,所以P=Fv=6104W,A正確;汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力f=P/Vm=2103N,B錯(cuò)誤; 二、計(jì)算題 【解析】(1)以滑板和運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,其受力如圖所示由共點(diǎn)力平衡條件可得 FNcosθ=mg① F Nsinθ=F② 由①②聯(lián)立,得F=810 N. (2)FN=mg/cosθ FN=kv2, 得v==5 m/s. (3)水平牽引力的功率 P=Fv=4 050 W. 答案:(1)810 N (2)5 m/s (3)4 050 W 【解析】(1)在10 s末撤去牽引力后,小車(chē)只在阻力Ff作用下做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度大小為a,則Ff=ma, (2分) (2)小車(chē)的勻速運(yùn)動(dòng)階段,即7 s ~ 10 s內(nèi),設(shè)牽引力為F,則F=Ff P=Fvm,由圖象可知vm=6 m/s, (2分) 所以,在2 s ~ 10 s內(nèi)小車(chē)牽引力的功率P=12 W. (3)小車(chē)的加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以分解為0 ~ 2 s和2 s ~ 7 s兩段,設(shè)對(duì)應(yīng)的位移分別為x1和x2,在0 ~ 2 s內(nèi)的加速度大小為a1,則由圖象可得 答案:(1)2 N (2)12 W (3)29 m 【備課資源】 1.提高介質(zhì)中物體(例如汽車(chē))運(yùn)動(dòng)速率的有效途徑是增大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和減小阻力因數(shù)(設(shè)介質(zhì)阻力與物體運(yùn)動(dòng)速率的平方成正比,即Ff=kv2,k是阻力因數(shù)).當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P0時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的最大速度為vm,如果要使物體運(yùn)動(dòng)速率增大到2vm,則下列辦法可行的是( ) A.阻力因數(shù)不變,使發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到2P0 B.發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率不變,使阻力因數(shù)減小到 C.阻力因數(shù)不變,使發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到8P0 D.發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率不變,使阻力因數(shù)減小到 【解析】選C、D.物體運(yùn)動(dòng)的最大速度為勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度,此時(shí)牽引力與阻力相等,由公式P0=Fvm=Ffvm=kv2mvm=kv3m,若速率增大到2vm,則牽引力的功率的表達(dá)式為P′=8k′v3m,則當(dāng)阻力因數(shù)不變時(shí),即k=k′時(shí),則P′=8P0,A錯(cuò),C對(duì);當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率不變時(shí),即P0=P′時(shí),則k=8k′, k′=,D對(duì),B錯(cuò). 2.質(zhì)量為1 500 kg的汽車(chē)在平直的公路上運(yùn)動(dòng),v-t圖象如圖所示.由此可求( ) A.前25 s內(nèi)汽車(chē)的平均速度 B.前10 s內(nèi)汽車(chē)的加速度 C.前10 s內(nèi)汽車(chē)所受的阻力 D.15 s~25 s內(nèi)合外力對(duì)汽車(chē)所做的功 【解析】選A、B、D.由圖象可求前25 s位移,即圖象與時(shí)間軸圍成區(qū)域的面積.再由可求平均速度,故A對(duì).前10 s圖象的斜率即為10 s內(nèi)汽車(chē)的加速度,故B對(duì).前10 s汽車(chē)的牽引力大小未知,因此汽車(chē)所受阻力不能求,故C錯(cuò).由動(dòng)能定理,合外力所做的功與動(dòng)能增量相等,故D對(duì).正確答案為A、B、D. 3、 如圖所示,傳送帶的水平部分長(zhǎng)為L(zhǎng),運(yùn)行速率恒為v,在其左端無(wú)初速地放上一質(zhì)量為m的小木塊.已知木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則關(guān)于物塊從左到右的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,摩擦力做功的說(shuō)法中正確的是( ) A.一定等于μmgL B.可能小于μmgL C.一定等于mv2 D.可能小于mv2 【解析】選B、D.如果物體放在傳送帶向右勻加速的過(guò)程中,加速到最右端時(shí)速度仍未達(dá)到v,則摩擦力對(duì)物塊做功為μmgL- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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