四川省木里县中学高三物理 第10次课 功和能复习.doc

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1、1.10功和能，机械能动能动量守恒-10-1．连绳模型轻绳连接的两个物体，如果和外界不存在摩擦力做功等问题，则只有机械能在两个物体之间的相互转化，两物体系统机械能守恒。解决此类问题要认清在物体的运动过程中沿绳方向上两物体速度大小相等。[典例1]　一半径为R的半圆形竖直圆柱面，用轻质不可伸长的细绳连接的A、B两球，悬挂在圆柱面边缘两侧，A球质量为B球质量的2倍，现将A球从圆柱边缘处由静止释放，如图5－1所示，已知A球始终不离开圆柱内表面，且细绳足够长，若不计一切摩擦。求：(1)A球沿圆柱内表面滑至最低点时速度的大小；图5－1(2)A

2、球沿圆柱内表面运动的最大位移。-10-2．连杆模型解决连杆类问题时应注意在运动过程中各个物体之间的角速度、线速度的关系等。[典例2]　一个质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B，支架的两直角边长度分别为2L和L，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦地转动，如图5－4所示，开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则下列判断错误的是(　　)图5－4[答案]　A3．滑链模型解决滑链类问题时应注意重力势能为零的位置选择及重力势能的变化。[典例3]　如图5－5所示，有一条长为L的均匀金属链条，一半长度在光滑斜面上，斜面倾角为

3、θ，另一半长度沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，求链条刚好全部滑出斜面时的速度是多大。图方法2：重力势能替代，有一部分重合。4．弹簧模型解决弹簧类问题时应注意物体与弹簧组成系统的机械能守恒，还要注意不同过程、不同阶段的弹性势能的变化情况。[典例4]　如图5－6所示，轮轴的大轮半-10-径是小轮半径的2倍，固定在倾角为θ的光滑斜面顶端。a、b、c三根不可伸长的轻质细绳各有一端固定在轮轴上，如图乙所示，a绳平行于斜面，下端与质量为图5－6m的物块P相连，轻质弹簧下端固定在挡板上，上端与物块P相连，此时物块P静止于斜

4、面上A点，绳b、c下端都连有轻质小钩。现将质量也为m的物块Q挂在绳b下小钩上，并由静止释放，使物块P恰能运动到B点，AB＝l。若将物块Q挂在绳c下小钩上，并由静止释放，则这次物块P运动到B点时速度多大？[解析]　挂上物块Q时系统只有重力和弹簧弹力做功，机械能守恒。第一次挂上物块Q时，物块Q下降的高度也为l，设此过程中弹簧的弹性势能改变量为ΔE，有mgl－(ΔE＋mglsinθ)＝0　①由于R＝2r，第二次挂上物块Q时，物块Q下降的高度h′＝2l，设物块P运动到B点时P、Q速度分别为vP、vQ，则达标验收一、选择题(本题共7小题，每

5、小题6分，共42分，每小题只有一个选项符合题意)1.如图1所示，质量为M的物体放在光滑水平地面上，受到与水平方向成α角的恒定拉力F作用，从静止开始沿水平地面运动，在时间t内，拉力F对物体所做的功为W。若仅改变上述某一个量，物体还是从静止开始沿水平地面运动，下列可使拉力做的功为2W的是(　　)图1A．物体质量减小为　　　　B．拉力增大为2FC．做功时间增长为2tD．α角从60°变为0°解析：由Fcosα＝Ma及W＝Fcosα·at2可得W＝，要使拉力做的功变为2W，可使F′＝F，t′＝t，M′＝，或者cosα′＝cosα，由此可知选

6、项A正确。2．物体做自由落体运动，Ek表示其动能，Ep表示其势能，h表示其下落的距离，t、v分别表示其下落的时间和速度，以水平面为零势能面，能正确反映各物理量之间关系的是图2中的(　　)-10-图2解析：设物体最初离地面的高度为H，物体做自由落体运动，经过时间t后，v＝gt，则Ek＝mv2＝t2，选项A、B均错；由机械能守恒可知，Ek＝E总－Ep，选项C错误；由Ek＝mgh可知，选项D正确。答案：D3．(2011·上海高考)如图3，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆

7、以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为(　　)A．mgLωB.mgLω图3C.mgLωD.mgLω解析：根据功能关系，因杆是匀速转动，所以拉力F做功的功率等于小球克服重力mg做功的功率。当杆与水平方向成60°角时，重力与小球的速度方向之间的夹角为120°，则PF＝

8、mgvcos120°

9、＝mgLω，方法2：力矩原理求出F再找速度选项C正确。答案：C4．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0。t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复

10、了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。下面几个关于汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图像中正确的是(　　)图4解析：汽车以v0匀速行驶时，P＝F0v0＝fv0。t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减为P/2(以后保