江西省南昌市新建一中2020屆高考物理專題復(fù)習(xí) 專題四 功能關(guān)系學(xué)案

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1、山西省南昌市新建一中2020屆高考物理專題復(fù)習(xí) 專題四 功能關(guān)系學(xué)案 自主預(yù)習(xí) 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)，對應(yīng)的P為即時(shí)功率； （2）當(dāng)v為平均速度時(shí)，對應(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： 三、 機(jī)械能守恒定律 1、條件：（1）對單個(gè)物體，只有重力或彈力做功． （2）對某一系統(tǒng),物體間只有動(dòng)能和重力勢能及彈性勢能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞, 機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)變成其它形式的能(如沒

2、有內(nèi)能產(chǎn)生)，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒． 2、 表達(dá)式 四、 能量守恒定律 高考體驗(yàn) 1、（07）下列實(shí)例屬于超重現(xiàn)象的是 A.汽車駛過拱形橋頂端 B.蕩秋千的小孩通過最低點(diǎn) C.跳水運(yùn)動(dòng)員被跳板彈起，離開跳板向上運(yùn)動(dòng) D.火箭點(diǎn)火后加速升空 2、（08）直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子，如圖所示。設(shè)投放初速度為零．箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運(yùn)動(dòng)過程中箱子始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過程中．下列說法正確的是 A.箱內(nèi)物體對箱子底部始終沒有壓力 B.箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最大

3、 C.箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大 D.若下落距離足夠長，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來” 3、（09）圖示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為。木箱在軌道頂端時(shí)，自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程。下列選項(xiàng)正確的是 A.m＝M B.m＝2M C.木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加速度 D.在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重

4、力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能 3、（10）如圖所示，傾角＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長為、質(zhì)量為、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平。用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面），在此過程中 A．物塊的機(jī)械能逐漸增加 B．軟繩重力勢能共減少了 C．物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功 D．軟繩重力勢能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦 力所做功之和 合作探究 1、質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙的水平地面上．現(xiàn)用一水平拉力使物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖3－1－1所示．下列關(guān)于物體

5、運(yùn)動(dòng)過程分析正確的是(　　) A．0～t1時(shí)間內(nèi)拉力逐漸減小 B．0～t1時(shí)間內(nèi)拉力對物體做負(fù)功 C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)拉力的功率為零 D．在t1～t2時(shí)間內(nèi)合外力做功為mv2 2、節(jié)能混合動(dòng)力車是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來源的汽車．有一質(zhì)量m＝1 000 kg的混合動(dòng)力轎車，在平直公路上以v1＝90 km/h勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P＝50 kW.當(dāng)駕駛員看到前方有80 km/h的限速標(biāo)志時(shí)，保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電，使轎車做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)L＝72 m后，速度變?yōu)関2＝72 km/h.此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的用于轎車的牽引，用于

6、供給發(fā)電機(jī)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能．假設(shè)轎車在上述運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力保持不變．求： (1)轎車以90 km/h在平直公路上勻速行駛時(shí)，所受阻力F阻的大小； (2)轎車從90 km/h減速到72 km/h過程中，獲得的電能E電； (3)轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能E電維持72 km/h勻速運(yùn)動(dòng)的距離L′. 3、如圖3－1－7所示，用輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為m＝0.5 kg的小圓球，圓球套在可沿水平方向移動(dòng)的框架槽內(nèi)，框架槽豎直放置在水平面上．自細(xì)繩靜止在豎直位置開始，框架槽在水平力F＝20 N的恒力作用下移至圖中位置，此時(shí)細(xì)繩

7、與豎直方向的夾角為θ＝30°，繩長L＝0.2 m，不計(jì)一切摩擦，g取10 m/s2. (1)求水平力F做的功； (2)若不計(jì)框架槽的質(zhì)量，求小球在此 位置的速度的大小； (3)若框架槽的質(zhì)量為0.2 kg，求小球在 此位置的速度的大?。? 4、(2020·安徽高考)如圖3－2－1所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對軌道沒有壓力．已知AP＝2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中(　　) A．重力做功2mgR B．機(jī)械能減少mgR C．

8、合外力做功mgR D．克服摩擦力做功mgR 6、如圖3－2－8所示，傳送帶與水平面之間的夾角為θ＝30°，其上A、B兩點(diǎn)間的距離為l＝5 m，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v＝1 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝10 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的A點(diǎn)，已知小物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的過程中，(g取10 m/s2)求： (1)傳送帶對小物體做的功； (2)電動(dòng)機(jī)做的功． 鞏固練習(xí) 1、如圖3－2－9所示，一輕彈簧左端固定在長木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M

9、及M與地面間摩擦不計(jì)．開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，設(shè)兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧形變不超過其彈性限度．對于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)(　　) A．由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、 M各自的動(dòng)能最大 C．由于F1、F2大小不變，所以m、M各自一直做勻加速運(yùn)動(dòng) D．由于F1、F2均能做正功，故系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大 2、如圖3－2－10所示，質(zhì)量為m＝2 kg的小球系在輕質(zhì)彈簧的一端，另一端固定在懸點(diǎn)O處，將彈簧拉至水平位置A處，且彈簧處于自然狀態(tài)，彈簧的原長lOA＝0.3 m；然

10、后小球由靜止釋放，小球到達(dá)距O點(diǎn)下方h＝0.5 m處的B點(diǎn)時(shí)速度為vB＝2 m/s，g取10 m/s2. (1)求小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中彈簧的彈力做的功和此時(shí)彈簧的彈性勢能； (2)求該彈簧的勁度系數(shù)． 3、如圖3－1－10所示，用恒力F通過光滑的定滑輪把靜止在水平面上的物體從位置A拉到位置B，物體的質(zhì)量為m，定滑輪離物體上表面的高度為h，物體在水平位置A、B時(shí)，細(xì)繩與水平方向的夾角分別為θ1和θ2，求繩的拉力對物體做的功． 4、一輛汽車質(zhì)量為m，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，沿水平路面行駛s后達(dá)到最大速度vm，設(shè)汽車牽引力功率不變，所受阻力為車重的k倍．求： (1)汽車的牽引力功率； (2)汽車從靜止開始到勻速運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間． 5、如圖3－1－11，將質(zhì)量m＝2 kg的一塊石頭從離地面H＝2 m高處由靜止開始釋放，落入泥潭并陷入泥中h＝5 cm深處，不計(jì)空氣阻力，求泥對石頭的平均阻力．(g取10 m/s2)