20xx屆二輪復(fù)習(xí)-專題二-功和能-學(xué)案(江蘇專用)(編輯修改稿)
2025-04-05 05:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0江蘇南通、泰州第一次調(diào)研)如圖所示,水平傳送帶以恒定的速度v運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量為m的小物塊輕放在傳送帶的左端,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,物塊和傳送帶以相同的速度一起運(yùn)動(dòng)。已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,則 ( ),傳送帶對(duì)物塊做的功為12mv2,摩擦產(chǎn)生的熱量為mv2答案 AC 物塊加速運(yùn)動(dòng)時(shí),由牛頓第二定律得μmg=ma,可得a=μg,故A項(xiàng)正確。物塊加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=va=vμg,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。整個(gè)過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理得傳送帶對(duì)物塊做的功為W=12mv20=12mv2,故C項(xiàng)正確。物塊加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移為x帶=vt,物塊的位移為x物=0+v2t=vt2,物塊與傳送帶間相對(duì)位移大小為Δx=x帶x物=vt2=v22μg,整個(gè)過(guò)程中摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=μmgΔx=12mv2,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。四、功能關(guān)系的應(yīng)用(1)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,在不同的問(wèn)題中具有的對(duì)應(yīng)關(guān)系是:(2)彈簧中的功能關(guān)系物體與彈簧組成的系統(tǒng)在相互作用的過(guò)程中,在能量方面,由于彈簧的形變會(huì)具有彈性勢(shì)能,系統(tǒng)的總動(dòng)能將發(fā)生變化,若除重力和彈簧彈力以外的力不做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒。若還有其他外力和內(nèi)力做功,這些力做功之和等于系統(tǒng)機(jī)械能改變量。做功之和為正,系統(tǒng)總機(jī)械能增加,反之減少。在相互作用的兩個(gè)物體與彈簧系統(tǒng)中,彈簧兩端物體把彈簧拉伸至最長(zhǎng)(或壓縮至最短)時(shí),兩端的物體具有相同的速度,彈性勢(shì)能最大。如系統(tǒng)每個(gè)物體除彈簧彈力外所受合力為零,當(dāng)彈簧為自然長(zhǎng)度時(shí),系統(tǒng)內(nèi)彈簧某一端的物體具有最大速度(如繃緊的彈簧由靜止釋放)。典例5 (2020江蘇南通、泰州、揚(yáng)州等七市第二次調(diào)研)如圖所示,豎直平面內(nèi)固定一半徑為R的光滑半圓環(huán),圓心在O點(diǎn)。質(zhì)量均為m的A、B兩小球套在圓環(huán)上,用不可形變的輕桿連接,開始時(shí)球A與圓心O等高,球B在圓心O的正下方。輕桿對(duì)小球的作用力沿桿方向。則,(1)若對(duì)球B施加水平向左的力F,使A、B兩小球靜止在圖示位置,求力的大小F。(2)由圖示位置靜止釋放A、B兩小球,求此后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A球的最大速度v的大小。(3)由圖示位置靜止釋放A、B兩小球,求釋放瞬間B球的加速度大小a。答案 (1)mg (2)(21)gR (3)12g解析 (1)設(shè)圓環(huán)對(duì)A球的彈力為N1,輕桿對(duì)A球的彈力為F1,對(duì)A、B和輕桿整體,根據(jù)平衡條件有N1F=0對(duì)A球有F1sin45176。mg=0N1F1cos45176。=0解得F=mg(2)當(dāng)輕桿運(yùn)動(dòng)至水平時(shí),A、B球速度最大且均為v,由機(jī)械能守恒有mg22RmgR22R=12(2m)v2解得v=(21)gR(3)在初始位置釋放瞬間,A、B速度為零,加速度都沿圓環(huán)切線方向,大小均為a,設(shè)此時(shí)桿的彈力為F1,根據(jù)牛頓第二定律對(duì)A球有mgF1sin45176。=ma對(duì)B球有F1cos45176。=ma解得a=12g?！ 〉淅? (多選)(2020江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調(diào)研)如圖所示,直桿與水平面成30176。角,一輕質(zhì)彈簧套在直桿上,下端固定在直桿底端。現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小滑塊從桿頂端A點(diǎn)由靜止釋放,滑塊壓縮彈簧到達(dá)最低點(diǎn)B后返回,脫離彈簧后恰能到達(dá)AB的中點(diǎn)。設(shè)重力加速度為g,AB=L,則該過(guò)程中( )答案 BD 滑塊向下運(yùn)動(dòng)受到的合力為零時(shí),速度最大,即mgsinθ=F彈+f時(shí),速度最大,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到AB中點(diǎn)時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理有00=mgL2sin30176。Wf,解得Wf=14mgL,故B項(xiàng)正確?；瑝K加速度為零即合力為零,向下滑動(dòng)時(shí)0=F彈+fmgsinθ,向上滑動(dòng)時(shí)F彈(mgsinθ+f)=0,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。彈簧被壓縮到最短時(shí)彈性勢(shì)能最大,根據(jù)能量守恒mgLsin30176。=23Wf+Ep,解得彈簧最大彈性勢(shì)能為Ep=13mgL,故D項(xiàng)正確。一、單項(xiàng)選擇題1.(2020江蘇南通呂四中學(xué)質(zhì)量檢測(cè))若物體在某一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能保持不變,則在該過(guò)程中 ( ) 答案 D 動(dòng)能保持不變,表示速度的大小不變,不代表速度方向不變,比如勻速圓周運(yùn)動(dòng),故A項(xiàng)錯(cuò)誤。由動(dòng)能定理知,動(dòng)能保持不變,說(shuō)明合外力的功為零,不說(shuō)明重力對(duì)物體一定做正功,比如水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力不做功,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。由動(dòng)能定理知,若合外力對(duì)物體做正功,動(dòng)能一定增加,不會(huì)保持不變,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。物體的加速度可能與速度始終垂直,比如勻速圓周運(yùn)動(dòng),故D項(xiàng)正確。2.(2020江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調(diào)研)我國(guó)高鐵舒適、平穩(wěn)、快捷。設(shè)高鐵高速運(yùn)行時(shí)所受的空氣阻力與車速成正比,高鐵分別以300km/h和350km/h的速度勻速運(yùn)行時(shí)克服空氣阻力的功率之比為 ( )∶7 ∶6 ∶49 ∶36答案 C 高鐵高速運(yùn)行時(shí)所受的空氣阻力與車速成正比,則f=kv,則克服阻力的功率為P=fv=kv2,所以高鐵分別以300km/h和350km/h的速度勻速運(yùn)行時(shí)克服空氣阻力的功率之比為P1P2=kv12kv22=364
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1