2022年最新高考机械能专题 .pdf
《2022年最新高考机械能专题 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年最新高考机械能专题 .pdf(38页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、优秀学习资料欢迎下载第五章机械能第一单元功和功率第 1 课时功要点一功1. 下列说法正确的是 ( ) A. 当作用力做正功时, 反作用力一定做负功B. 当作用力不做功时, 反作用力也不做功C. 作用力与反作用力的功, 一定大小相等 , 正负符号相反D. 作用力做正功 , 反作用力也可能做正功答案 D 要点二摩擦力做功的特点2. 在光滑的水平地面上有质量为M 的长平板A, 如图所示 , 平板上放一质量m的物体 B, A、B 之间动摩擦因数为. 今在物体 B 上加一水平恒力F,B 和 A 发生相对滑动 , 经过时间 t, B 未滑离木板A. 求: (1) 摩擦力对 A 所做的功 . (2) 摩擦力
2、对 B 所做的功 . (3) 若长木板 A 固定 , B 对 A 的摩擦力对A 做的功 . 答案 (1)Mmgt2)(2 (2)mmgFtmgt2)(22 (3)0 题型 1 功的正负判断【例 1】 如图所示 ,小物块 A 位于光滑的斜面上, 斜面位于光滑的水平面上, 从地面上看 , 小物块沿斜面下滑的过程中, 斜面对小物块的作用力 ( ) A. 垂直于接触面 , 做功为零B. 垂直于接触面 , 做功不为零C. 不垂直于接触面, 做功为零D. 不垂直于接触面, 做功不为零答案 B 题型 2 恒力功的计算【例 2】如图所示 , 质量为 m 的物体静止在倾角为的斜面上 , 物体与斜面间的精选学习资
3、料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 38 页优秀学习资料欢迎下载动摩擦因数为, 现使斜面水平向左匀速移动距离l.(1) 摩擦力对物体做的功为( 物体与斜面相对静止) ()A.0 B.mglcosC.- mglcossin D.mglsincos(2) 斜面对物体的弹力做的功为 ( ) A.0 B.mglsincos2C.- mglcos2 D.mglsincos(3) 重力对物体做的功 ( ) A.0 B.mglC. mgltan D.mglcos(4) 斜面对物体做的总功是多少?各力对物体所做的总功是多少? 答案 (1)C (2)D
4、 (3)A (4)0 0 题型 3 变力功的计算【例3】用铁锤将一铁钉击入木块, 设木块对铁钉的阻力与铁钉进入木块内的深度成正比. 在铁锤击打第一次后 , 能把铁钉击入木块内1 cm. 则击第二次后 , 能击入多少深度?( 设铁锤每次做功相等) 答案 0.41 cm 题型 4 传送带问题【例 4】如图所示 , 光滑弧形轨道下端与水平传送带连接, 轨道上的A 点到传送带的竖直距离及传送带到地面的距离均为h=5 m,把一物体自A 点由静止释放 , 物体与传送带间的动摩擦因数=0.2. 先让传送带不转动, 物体滑上传送带后 , 从右端 B 水平飞离 , 落在地面上的P 点, B、P 间的水平距离OP
5、 为 s=2 m;然后让传送带顺时针方向转动, 速度大小为v=5 m/s, 从同一高度释放的物体进入传送带, 一段时间后与传送带相对静止 , 从右端 B 水平飞离 .g=10 m/s2. 求: (1) 传送带转动时 , 物体落到何处 ? (2) 两种情况下 , 传送带对物体所做功之比. (3) 两种情况下 , 物体运动所用时间之差. 答案 (1)5 m (2)2532 (3)0.45 s 1. 如图所示 , 木板 OA 水平放置 , 长为l, 在 A 处放置一个质量为m 的物体 , 现绕 O 点缓缓抬高 A精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
6、-第 2 页,共 38 页优秀学习资料欢迎下载端, 直到当木板转动到与水平面成角时停止转动 . 这时物体受到一微小的干扰便开始缓慢地匀速下滑, 物体运动到 O 点, 在整个过程中 ( ) A. 支持力对物体做的总功为mgl sin B. 摩擦力对物体做的总功为零C.木板对物体做的总功为零D.木板对物体做的总功为正答案 AC 2. 如图所示 , 物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带, 传送带以图示方向匀速运转, 则传送带对物体做功情况可能是 ( ) A. 始终不做功B. 先做负功后做正功C.先做正功后不做功D.先做负功后不做功答案 ACD 3. 如图所示 , 定滑轮至滑块的高度为h, 已知
7、细绳的拉力为F( 恒定 ), 滑块沿水平面由A 点前进 s 至 B 点, 滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为和. 求滑块由 A 点运动到 B 点过程中 , 绳的拉力对滑块所做的功. 答案Fh(sin1sin1) 4. (2008 昌平模拟 ) 一质量为 2 kg 的物体 ( 视为质点 ) 从某一高度由静止下落, 与地面相碰后( 忽略碰撞时间 ) 又上升到最高点, 该运动过程的v- t 图象如图所示 . 如果上升和下落过程中空气阻力大小相等, 求: (1) 物体上升的最大高度. (2) 物体下落过程所受的空气阻力的大小. (3) 物体在整个运动过程中空气阻力所做的功.( 取 g=10 m
8、/s2) 答案 (1)1.5 m (2)4 N (3)-22 J 第 2 课时功 率要点一功率1. 物体在水平力F1作用下 , 在水平面上做速度为v1的匀速运动 , F1的功率为P; 若在斜向上的力F2作用下 , 在水平面上做速度为v2的匀速运动 ,F2的功率也是P, 则下列说法正确的是 ( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 38 页优秀学习资料欢迎下载A. F2可能小于F1, v1不可能小于v2B. F2可能小于F1, v1一定小于v2C. F2不可能小于F1, v1不可能小于v2D. F2不可能小于F1, v1一定
9、小于v2答案 B 要点二机车的两种启动方式2. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动, 在前 5 s 内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率, 之后保持以额定功率运动. 其vt 图象如图所示. 已知汽车的质量为m=2103kg, 汽车受到地面的阻力为车重的0.1 倍, 则以下说法不正确的是 ( ) A. 汽车在前 5 s 内的牵引力为4103 N B. 汽车在前 5 s 内的牵引力为6103 N C. 汽车的额定功率为60 kW D. 汽车的最大速度为30 m/s 答案 A 题型 1 功率的计算【例 1】如图所示 , 重物的质量为1 kg, 动滑轮质量不计, 竖直向上拉动细绳, 使重物从静止开始
10、以5 m/s2的加速度上升, 则拉力F 在 1 s 内对物体做的功为多大?拉力F在 1 s 末的瞬时功率是多大?(g取 10 m/s2)答案37.5 J 75 W题型 2 构建模型解功率问题【例2】风力发电是一种环保的电能获取方式. 图为某风力发电站外观图. 设计每台风力发电机的功率为 40 kW, 实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%,空气的密度是1.29 kg/m3, 当地水平风速约为 10 m/s, 问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求? 答案 10 m 题型 3 图景结合【例 3】某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究, 他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动
11、 , 并将小车运动的全过程记录下来, 通过处理转化为vt 图象 , 如图所示 ( 除 210 s 时间段内的图象为曲线外, 其余时间段图象均为直线). 已知小车运动的过程中,2 14 s时间段内小车的功率保持不变, 在 14 s 末停止遥控而让小车自由滑行.小车的质量为1 kg, 可认为在整个过程中精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 38 页优秀学习资料欢迎下载小车所受到的阻力大小不变. 求: (1) 小车所受到的阻力大小及02 s 时间内电动机提供的牵引力大小. (2) 小车匀速行驶阶段的功率. (3) 小车在 010 s
12、 运动过程中位移的大小. 答案 (1)1.25 N (2)2.25 W (3)19.7 m 1. 如图所示 , 手持一根长为l 的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为的匀速圆周运动 , 绳始终保持与该圆周相切, 绳的另一端系一质量为m 的木块 ,木块也在桌面上做匀速圆周运动, 不计空气阻力 ( ) A. 手对木块不做功B. 木块不受桌面的摩擦力C. 绳的拉力大小等于223rlmD. 手拉木块做功的功率等于m3r( l2+r2)/ l答案 D 2. (2009 重庆模拟 ) 一根质量为M 的直木棒 , 悬挂在 O 点, 有一只质量为m 的猴子抓着木棒 , 如图所示 . 剪断悬挂木棒的细绳,
13、 木棒开始下落, 同时猴子开始沿木棒向上爬 . 设在一段时间内木棒沿竖直方向下落, 猴子对地的高度保持不变, 忽略空气阻力,则下列的四个图中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是 ( ) 答案 B 3. 人的心脏每跳一次大约输送810-5 m3的血液 , 正常人血压 ( 可看作心脏压送血液的压强) 的平均值约为 1.5 104 Pa, 心跳约每分钟70 次, 据此估测心脏工作的平均功率为 W. 答案 1.4 4. 额定功率为80 kW的汽车 ,在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s, 汽车的质量为2.0 t.若汽车从静止开始做匀加速直线运动, 加速度大小为2 m/s2,
14、运动过程中阻力不变, 则: 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 38 页优秀学习资料欢迎下载(1) 汽车受到的恒定阻力是多大? (2)3 s末汽车的瞬时功率是多大? (3) 匀加速直线运动的时间是多长? (4) 在匀加速直线运动中, 汽车牵引力做的功是多少? 答案 (1)4103 N (2)48 KW (3)5 s (4)2105 J 1. (2007 广东 4) 机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变, 在此过程中 , 下列说法正确的是 ( ) A. 机车输出功率逐渐增大B. 机车输出功率不变C. 在任意
15、两相等的时间内, 机车动能变化相等D. 在任意两相等的时间内, 机车动量变化的大小相等答案 AD 2. 如图所示 , 质量为 m 的物体 A 静止于倾角为的斜面体 B 上, 斜面体 B 的质量为M, 现对该斜面体施加一个水平向左的推力F, 使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动的位移为l, 则在此运动过程中斜面体B 对物体 A 所做的功为 ( ) A.mMFlm B.Mgl cotC.0 D.21mglsin2答案 C 3. 起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度, 其速度图象如图所示, 则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的哪一个 ( ) 答案 B 4. 如图所示 , 一辆小车静
16、止在光滑的水平导轨上, 一小球用细绳悬挂在车上, 由图中位置无初速释放, 则小球在下摆到最低点的过程中, 下列说法正确的是 ( ) A. 绳对小球的拉力不做功精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 38 页优秀学习资料欢迎下载B. 绳对小球的拉力做正功C. 绳对小球的拉力做负功D. 小球的合力不做功答案 C 5. 以恒力推物体使它在粗糙水平面上移动一段距离, 恒力所做的功为W1, 平均功率为P1, 在末位置的瞬时功率为Pt1, 以相同的恒力推该物体使它在光滑的水平面上移动相同距离, 力所做功为W2, 平均功率为P2,在末位置的瞬
17、时功率为Pt2,则下面结论中正确的是( ) A. W1W2 B.W1=W2C. P1=P2 D.Pt22F2答案 AC 2. 如图所示 , 物体以 100 J 的初动能从斜面底端向上运动, 当它通过斜面某一点M 时,其动能减少80 J, 机械能减少32 J, 如果物体能从斜面上返回底端, 则物体在运动过程中的下列说法正确的是 ( ) A. 物体在M点的重力势能为-48 J B. 物体自M点起重力势能再增加21 J 到最高点C. 物体在整个过程中摩擦力做的功为-80 J D. 物体返回底端时的动能为30 J 答案 C 3. 有一个竖直放置的圆形轨道, 半径为R, 由左右两部分组成. 如图所示 ,
18、 右半部分 AEB 是光滑的 , 左半部分 BFA 是粗糙的 .在轨道最低点A 放一个质量为m的小球 , 并给小球一个水平向右的初速度, 使小球沿轨道恰好运动到最高点B,小球从 B 点又能沿BFA 轨道回到 A 点 , 到达 A 点时对轨道的压力为4mg. 在求小球在A 点的速度v0时, 甲同学的解法是: 由于小球恰好到达B 点, 故在 B 点小球的速度为零 ,21mv02=2mgR , 所以 : v0=2gR. 在求小球从B 点沿 BFA 回到 A 点的速度时 , 乙同学的解法是: 由于回到 A 点时对轨道的压力为4mg,故 :4 mg=mRA2v, 所以 : vA=2gR. 你同意甲、乙两
19、位同学的解法吗?如果同意请说明理由; 若不同意 , 请指出他们的错误之处, 并求出结果 . 根据题中所描绘的物理过程, 求小球由 B 经 F 回到 A 的过程中克服摩擦力所做的功. 答案不同意 . 甲同学在求v0时, 认为小球在B 点的速度为零, 这是错误的 . 在 B 点时vB有最小值 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 38 页优秀学习资料欢迎下载正确的解法是: mg =mRB2v-2 mgR =21mvB2-21mv02联立求解得v0=gR5乙同学在计算中漏掉了重力, 应为 N- mg=mRA2v将N=4mg代入
20、解得vA=gR3设摩擦力做的功为Wf, 小球从BFA 的过程中由动能定理可得2mgR +Wf=21mvA2-21mvB2联立式解得Wf=-mgR故小球从BFA 的过程中克服摩擦力做的功为Wf=mgR4. 如图所示 , 电动机带动滚轮匀速转动, 在滚轮的作用下, 将金属杆从最底端A送往倾角=30的足够长斜面上部. 滚轮中心B 与斜面底部A 的距离为L=6.5 m, 当金属杆的下端运动到B 处时 , 滚轮提起 , 与杆脱离接触. 杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部 , 与挡板相撞后 , 立即静止不动 . 此时滚轮再次压紧杆, 又将金属杆从最底端送往斜面上部, 如此周而复始. 已知滚轮边缘线速度恒
21、为v=4 m/s, 滚轮对杆的正压力N=2104 N, 滚轮与杆间的动摩擦因数为=0.35, 杆的质量为m=1103 kg, 不计杆与斜面间的摩擦, 取 g=10 m/s2. 求: (1) 在滚轮的作用下, 杆加速上升的加速度. (2) 杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离. (3) 每个周期中电动机对金属杆所做的功. (4) 杆往复运动的周期. 答案 (1)2 m/s2 (2)4 m (3)4.05104 J (4)5.225 s 1. 如图所示 , 在抗洪救灾中 , 一架直升机通过绳索, 用恒力 F 竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱 , 使其由水面开始加速上升到某一高度, 若考虑空气阻力
22、而不考虑空气浮力 , 则在此过程中, 以下说法正确的有 ( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 38 页优秀学习资料欢迎下载A. 力 F 所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B. 木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C. 力 F、重力、阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量D. 力 F 和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量答案 BCD 2. 一个小物块冲上一个固定的粗糙斜面, 经过斜面上A、B 两点 , 到达斜面上最高点后返回时 , 又通过了B、A 两点 ,如图所示 . 关于物块上滑时由A 到 B 的过程
23、和下滑时由 B 到 A 的过程 , 动能的变化量的绝对值E上和E下以及所用时间t上和 t下相比较 , 有( ) A.E上E下, t上t下C.E上E下, t上 t下答案 D 3. (2009长沙模拟)如图所示 , 一物块以6 m/s 的初速度从曲面A 点下滑 , 运动到 B 点速度仍为6 m/s. 若物体以5 m/s 的初速度仍由A 点下滑 , 则它运动到 B 点时的速度 ( ) A. 大于 5 m/s B.等于 5 m/s C. 小于 5 m/s D.条件不足 , 无法计算答案 A 4. 如图所示 , 质量为m 的物块与水平转台之间的动摩擦因数为, 物体与转动轴相距R, 物体随转台由静止开始转
24、动.当转速增加至某值时, 物块即将在转台上滑动 , 此时转台已开始匀速转动, 在这一过程中, 摩擦力对物体做的功是( ) A.0 B.2mgRC.2mgR D.mgR /2 答案 D 5. 如图所示 , DO 是水平面 , AB 是斜面 , 初速度为v0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. 已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零, 则物体具有的初速度 ( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 38 页优秀学习
25、资料欢迎下载A. 大于v0 B.等于v0 C.小于v0 D.取决于斜面的倾斜角答案 B 6. 在平直公路上 , 汽车由静止做匀加速运动, 当速度到达vm后立即关闭发动机直至静止 , v- t 图象如图所示, 设汽车的牵引力为F, 摩擦力为f, 全过程中牵引力 F 做功为 W1, 摩擦力 f 对物体做的功为W2, 则 ( ) A.31fF B.1121WW C.14fF D.3121WW答案 BC 7. 如图所示 , 绘出了轮胎与地面间的动摩擦因数分别为1和2时, 紧急刹车时的刹车痕迹 ( 即刹车距离s) 与刹车前车速v的关系曲线 , 则1和2的大小关系为 ( ) A.12 D.条件不足 , 不
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年最新高考机械能专题 2022 最新 高考 机械能 专题
限制150内