高中生物一輪復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時(shí)間:2021-02-18高考物理第一輪單元知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)題復(fù)習(xí):力學(xué)單位制與連接體問(wèn)題。
第三課時(shí):力學(xué)單位制與連接體問(wèn)題
上課時(shí)間:
【高考要求與解讀】
1、知道力學(xué)單位制;
2.學(xué)會(huì)用整體法、隔離法進(jìn)行受力分析,并熟練應(yīng)用牛頓定律求解簡(jiǎn)單的連接體問(wèn)題
【題型探究】
一、力學(xué)單位制
要牢記物理量和物理量單位的名稱(chēng)、符號(hào)。了解基本單位和導(dǎo)出單位的概念。
【例1】在下面的物理量和單位中()
①密度②牛③米/秒④加速度⑤長(zhǎng)度⑥質(zhì)量⑦千克⑧時(shí)間
A.屬于國(guó)際單位制中基本單位的是①⑤⑥⑧
B.屬于國(guó)際單位制中基本單位的是⑦
C.屬于國(guó)際單位的是②③⑦
D.屬于國(guó)際單位的是④⑤⑥
訓(xùn)練:有一些問(wèn)題你可能不會(huì)求解,但是你仍有可能對(duì)這些問(wèn)題的解是否合理進(jìn)行分析和判斷。例如從解的物理量單位,解隨某些已知量變化的趨勢(shì),解在一些特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析,并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比較,從而判斷解的合理性或正確性。
舉例如下:如圖所示。質(zhì)量為M、傾角為的滑塊A放于水平地面上。把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上。忽略一切摩擦,有人求得B相對(duì)地面的加速度a=,式中g(shù)為重力加速度。
對(duì)于上述解,某同學(xué)首先分析了等號(hào)右側(cè)量的單位,沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。他進(jìn)一步利用特殊條件對(duì)該解做了如下四項(xiàng)分析和判斷,所得結(jié)論都是“解可能是對(duì)的”。但是,其中有一項(xiàng)是錯(cuò)誤的。請(qǐng)你指出該項(xiàng)。
A.當(dāng)=0時(shí),該解給出a=0,這符合常識(shí),說(shuō)明該解可能是對(duì)的
B.當(dāng)=90時(shí),該解給出a=g,這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論,說(shuō)明該解可能是對(duì)的
C.當(dāng)Mm時(shí),該解給出a=gsin,這符合預(yù)期的結(jié)果,說(shuō)明該解可能是對(duì)的
D.當(dāng)mM時(shí),該解給出a=,這符合預(yù)期的結(jié)果,說(shuō)明該解可能是對(duì)的
二、用整體法和隔離法解題。
兩個(gè)或兩個(gè)以上物體相互連接參與運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)稱(chēng)為連接體.以平衡態(tài)或非平衡態(tài)下連接體問(wèn)題擬題屢次呈現(xiàn)于高考卷面中,是考生備考臨考的難點(diǎn)之一.
【例2】在一根繩下串聯(lián)著兩個(gè)質(zhì)量不同的小球,上面小球比下面小球質(zhì)量大,當(dāng)手提著繩端沿水平方向并使兩球一起作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(空氣阻力不計(jì)),則下圖中正確的是()
【例3】用質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的繩沿著光滑水平面拉動(dòng)質(zhì)量為M的物體,在繩的一端所施加的水平拉力為F,如圖14所示,求:
(1)物體與繩的加速度;
(2)繩中各處張力的大小(假定繩的質(zhì)量分布均勻,下垂度可忽略不計(jì)。)
【例4】如圖,傾角為α、質(zhì)量為M的斜面放在粗糙的水平面上,斜面與質(zhì)量為m的木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,木塊由靜止開(kāi)始沿斜面加速下滑時(shí)斜面始終保持靜止。求:(1)水平面對(duì)斜面的支持力
(2)水平面給斜面的摩擦力大小和方向。
訓(xùn)練1:如圖所示,質(zhì)量為M的物體,放置在水平光滑的桌面上,通過(guò)輕繩跨過(guò)定滑輪與物體m相連,求繩的張力。
訓(xùn)練2:如圖所示,質(zhì)量為M的長(zhǎng)平板車(chē)放在光滑的傾角為α的斜面上,車(chē)上站著一質(zhì)量為m的人,若要平板車(chē)靜止在斜面上,車(chē)上的人可以(.C)
A.勻速向下奔跑
B.以加速度向下加速奔跑
C.以加速度向下加速奔跑
D.以加速度向上加速奔跑
訓(xùn)練3:在2008年北京殘奧會(huì)開(kāi)幕式上,運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登,最終點(diǎn)燃了主火炬,體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)忍不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神。為了探究上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用,可將過(guò)程簡(jiǎn)化。一根不可伸縮的輕繩跨過(guò)輕質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住,如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度上升時(shí),試求
(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力;
(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力。
【同步訓(xùn)練】
1.下列四組力學(xué)單位中,都是國(guó)際單位制中基本單位的是()
A.N、kg、mB.N、m、sC.kg、m、sD.kg、N、m
2.質(zhì)量m=200g的物體,測(cè)得它的加速度a=20cm/s2,則關(guān)于它所受的合力的大小及單位,下列運(yùn)算既正確又符合一般運(yùn)算要求的是()
A.F=200×20=4000NB.F=0.2×0.2=0.04NC.F=0.2×0.2=0.04D.F=0.2×0.2N=0.04N
3.聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度ρ、壓強(qiáng)p有關(guān),下列關(guān)于空氣中聲速的表達(dá)式(k是比例系數(shù),無(wú)單位)中正確的是()
A.B.C.D.
4.如圖,水平地面上有一楔形物體b,b的斜面上有一小物塊a;a與b之間、b與地面之間均存在摩擦.已知楔形物體b靜止時(shí),a靜止在b的斜面上.現(xiàn)給a和b一個(gè)共同的向左的初速度,與a和b都靜止時(shí)相比,此時(shí)可能
A.a(chǎn)與b之間的壓力減少,且a相對(duì)b向下滑動(dòng)
B.a(chǎn)與b之間的壓力增大,且a相對(duì)b向上滑動(dòng)
C.a(chǎn)與b之間的壓力增大,且a相對(duì)b靜止不動(dòng)
D.b與地面之間的壓力不變,且a相對(duì)b向上滑動(dòng)
5.如圖所示,質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體用細(xì)線(xiàn)相連,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面,最后豎直向上運(yùn)動(dòng),在三個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)中,線(xiàn)上張力的大小()
A.由大變小B.由小變大
C.始終不變D.由大變小再變大
6.科研人員乘氣球進(jìn)行科學(xué)考察.氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為990kg,.氣球在空中停留一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降,及時(shí)堵?。伦r(shí)氣球下降速度為1m/s,且做勻加速運(yùn)動(dòng),4s內(nèi)下降了12m.為使氣球安全著陸,向舷外緩慢拋出一定的壓艙物.此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運(yùn)動(dòng),下降速度在5分鐘內(nèi)減少3m/s,若空氣阻力和泄漏氣體的質(zhì)量均可忽略,重力加速度g=9.89m/s2,,求拋掉的壓艙物的質(zhì)量.
7.如圖所示,質(zhì)量為m1=5kg的物體,置于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面的大小為30N的力F推物體,物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),斜面體質(zhì)量m2=10kg,且始終靜止,取g=10m/s2,求地面對(duì)斜面的摩擦力的大小及支持力的大小.
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6.2功率
設(shè)計(jì)人:審核:上課時(shí)間:編號(hào):26
目標(biāo):了解功率的概念及功率的計(jì)算方法
重點(diǎn):功率的的計(jì)算方法
難點(diǎn):機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題的動(dòng)態(tài)分析
【知識(shí)梳理與重難點(diǎn)分析】
1.功率的意義:功率是描述做功的物理量。
2.功率的定義式:?jiǎn)挝粫r(shí)間力所做的功。
3.功率的數(shù)學(xué)表達(dá):
①定義式:,所求出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。
②瞬時(shí)功率的表達(dá)式:P=Fvcosθ,其中θ是間的夾角。如果該式中的速度v是平均速度,此式中的功率為平均功率。
○3重力的功率可表示為PG=mgvy,即重力的瞬時(shí)功率等于重力和物體在該、時(shí)刻的豎直分速度之積。
4.汽車(chē)的兩種加速問(wèn)題:
當(dāng)汽車(chē)從靜止開(kāi)始沿水平面加速運(yùn)動(dòng)時(shí),有兩種不同的加速過(guò)程,但分析時(shí)采用的基本公式都是P=Fv和F-f=ma。
①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于P恒定,隨著v的增大,F(xiàn)必將,a也必將,汽車(chē)做加速度不斷的加速運(yùn)動(dòng),直到F=,a=,這時(shí)v達(dá)到最大值??梢?jiàn)恒定功率的加速一定不是勻加速。
②恒定牽引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于F恒定,所以a恒定,汽車(chē)做運(yùn)動(dòng),而隨著v的增大,P也將不斷增大,直到P達(dá)到額定功率Pm,功率不能再增大了。這時(shí)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束,其最大速度為,此后汽車(chē)要想繼續(xù)加速就只能做恒定功率的變加速運(yùn)動(dòng)。
注意:兩種加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最大速度的區(qū)別。
【要點(diǎn)講練】
1、功率的理解及計(jì)算
例1.豎直上拋一小球,小球又落回原處,已知空氣阻力的大小正比于小球的速度.下列說(shuō)法正確的是()
A、上升過(guò)程中克服重力做的功大于下降過(guò)程中重力做的功
B、上升過(guò)程中克服重力做的功小于下降過(guò)程中重力做的功
C、上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力的平均功率
D、上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率小于下降過(guò)程中重力的平均功率
變式1、如圖所示,一質(zhì)量為m的物體,從傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止下滑,開(kāi)始下滑時(shí)離地面的高度為h,當(dāng)物體滑至斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為()
A、
B、
C、
D、
變式2、用水平力拉一物體在水平地面上從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),到
t1秒末撤去拉力F,物體做勻速運(yùn)動(dòng),到t2秒末靜止.其速度圖象如圖所示,且.若拉力F做的功為W,平均功率為P;物體在加速和減速過(guò)程中克服摩擦阻力做的功分別為W1和W2,它們?cè)谄骄β史謩e為P1和P2,則下列選項(xiàng)正確的是()
A.W=W1+W2B.W1=W2C.P=P1+P2D.P1=P2
變式3、如圖所示為測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的一種裝置,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m1,繩拴在腰間沿水平方向跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦),下懸一質(zhì)量為m2的重物,人用力蹬傳送帶而人的重心不動(dòng),使傳送帶以速率v勻速向右運(yùn)動(dòng).下面是人對(duì)傳送帶做功的四中說(shuō)法,其中正確的是()
A.人對(duì)傳送帶做功B.人對(duì)傳送帶不做功
C.人對(duì)傳送帶做功的功率為m2gvD.人對(duì)傳送帶做功的功率為(m1+m2)gv
2.機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題的分析:
例題2.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,汽車(chē)質(zhì)量為5t,汽車(chē)在水平路面上行駛時(shí),阻力是車(chē)重的0.1倍,g取10m/s2,問(wèn):
(1)汽車(chē)保持以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少?
(2)汽車(chē)在加速過(guò)程中,當(dāng)速度大小為4m/s時(shí),加速度是多大?
例題3.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率60千瓦,汽車(chē)的質(zhì)量5噸,汽車(chē)在水平路面上行駛時(shí),阻力是車(chē)重的0.1倍。問(wèn):
(1)汽車(chē)保持以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少?
(2)汽車(chē)從靜止開(kāi)始,保持以0.5m/s2的加速度作勻加速運(yùn)動(dòng),這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?
變式4、汽車(chē)在平直公路上以速度v0勻速行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P,牽引力為F0,t1時(shí)刻,司機(jī)減小了油門(mén),使汽車(chē)的功率立即減小一半,并保持該功率繼續(xù)行駛,到t2時(shí)刻,汽車(chē)又恢復(fù)了勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),能正確表示這一過(guò)程中汽車(chē)牽引力F和速度v隨時(shí)間t變化的圖象是()
時(shí)間t(s)0246810121416182022242628
距離s(m)103263103151207270339413491571650730810891
變式5、一位駕駛員啟動(dòng)汽車(chē)后,從第4s開(kāi)始保持額定功率沿筆直的水平公路行駛,另一測(cè)量者用測(cè)距儀記錄了它啟動(dòng)后ts內(nèi)行駛的距離s,如下表所示,試根據(jù)下表所提供的數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題.
(1)汽車(chē)是變速運(yùn)動(dòng)還是勻速運(yùn)動(dòng)?簡(jiǎn)述判斷的依據(jù).
(2)若汽車(chē)行駛的最大速度v0=40m/s,所受阻力f與車(chē)速v成正比,汽車(chē)的額定功率為P0,請(qǐng)寫(xiě)出用最大速度v0和額定功率P0表示的阻力f和車(chē)速v的關(guān)系式.
(3)若汽車(chē)的質(zhì)量m=1500kg,估算汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P0.
變式6、在傾角為的斜坡公路上,一質(zhì)量m=10t的卡車(chē)從坡底開(kāi)始上坡,經(jīng)時(shí)間t=50s,卡車(chē)的速度從v1=5m/s均勻增加到v2=15m/s.已知汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦及空氣阻力恒為車(chē)重的k倍(k=0.05).sin=,取g=10m/s2,求:
(1)這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均功率;
(2)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)在30s時(shí)的瞬時(shí)功率.
3、實(shí)際問(wèn)題的分析:
例4.若某人的心臟每分鐘跳動(dòng)75次,心臟收縮壓為135mmHg,收縮一次輸出的平均血量為70mL,計(jì)算心臟收縮時(shí)做功的平均功率多大?
變式7、跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng)。設(shè)某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量是50千克,他一分鐘跳繩180次。假定在每次跳躍中,腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次所需時(shí)間2/5,則該運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率是多少?
高考物理一輪復(fù)習(xí)連接體的受力分析教案
教案課件是每個(gè)老師工作中上課需要準(zhǔn)備的東西,大家正在計(jì)劃自己的教案課件了。教案課件工作計(jì)劃寫(xiě)好了之后,這樣接下來(lái)工作才會(huì)更上一層樓!你們清楚教案課件的范文有哪些呢?以下是小編收集整理的“高考物理一輪復(fù)習(xí)連接體的受力分析教案”,希望能為您提供更多的參考。
第2講連接體的受力分析
主講教師:徐建烽首師大附中物理特級(jí)教師
一、平衡分析
題一:如圖所示,水平放置的木板上面放置木塊,木板與木塊、木板與地面間的摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2。已知木塊質(zhì)量為m,木板的質(zhì)量為M,用定滑輪連接如圖所示,現(xiàn)用力F勻速拉動(dòng)木塊在木板上向右滑行,求力F的大小??
題二:如圖所示,一質(zhì)量為M的楔形木塊放在水平桌面上,它的頂角為90°,兩底角為α和β;a、b為兩個(gè)位于斜面上質(zhì)量均為m的小木塊。已知所有接觸面都是粗糙的。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)a、b沿斜面勻速下滑,而楔形木塊靜止不動(dòng),這時(shí)楔形木塊對(duì)水平桌面的壓力等于()
A.Mg+mgB.Mg+2mg
C.Mg+mg(sinα+sinβ)D.Mg+mg(cosα+cosβ)
二、非平衡分析:
題三:跨過(guò)定滑輪的繩的一端掛一吊板,另一端被吊板上的人拉住,已知人的質(zhì)量為70kg,吊板的質(zhì)量為10kg,繩及定滑輪的質(zhì)量,滑輪的摩擦均可不計(jì),取重力加速度g=10m/s2,當(dāng)人以440N的力拉繩時(shí),人與吊板的加速度a和人對(duì)吊板的壓力F分別為()
A.a(chǎn)=1m/s2,F(xiàn)N=260NB.a(chǎn)=1m/s2,F(xiàn)N=330N
C.a(chǎn)=3m/s2,F(xiàn)N=110ND.a(chǎn)=3m/s2,F(xiàn)N=50N
三、綜合分析
題四:如圖,在傾角為的固定光滑斜面上,有一用繩子拴著的長(zhǎng)木板,木板上站著一只貓。已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍。當(dāng)繩子突然斷開(kāi)時(shí),貓立即沿著板向上跑,以保持其相對(duì)斜面的位置不變。則此時(shí)木板沿斜面下滑的加速度為()
A.B.
C.D.2
題五:如圖所示,靜止在水平面上的三角架的質(zhì)量為M,它中間用兩根質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈簧連著一質(zhì)量為m的小球,當(dāng)小球上下振動(dòng),三角架對(duì)水平面的壓力為零的時(shí)刻,小球加速度的方向與大小是()
A.向下,B.向上,g
C.向下,gD.向下,
第2講連接體的受力分析
題一:題二:B題三:B題四:C題五:D
高考物理第一輪單元知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)題復(fù)習(xí):動(dòng)能
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。你知道如何去寫(xiě)好一份優(yōu)秀的教案呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“高考物理第一輪單元知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)題復(fù)習(xí):動(dòng)能”,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
6.4動(dòng)能動(dòng)能定理習(xí)題課
基礎(chǔ)題:
1、下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合外力和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是()
A、如果物體所受合外力為零,則合外力對(duì)物體做的功一定為零
B、如果合外力對(duì)物體所做的功為零,則合外力一定為零
C、物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能一定發(fā)生變化
D、物體的動(dòng)能不變,所受合外力一定為零
2、一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時(shí),物體的速度是2m/s,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(g是10m/s2)()
A.提升過(guò)程中手對(duì)物體做功12JB.提升過(guò)程中合外力對(duì)物體做功12J
C.提升過(guò)程中手對(duì)物體做功2JD.提升過(guò)程中物體克服重力做功10J
3、質(zhì)量為m的子彈,以水平速度v射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的木塊,并留在其中,下列說(shuō)法正確的是()
A.子彈克服阻力做的功與木塊獲得的動(dòng)能相等B.阻力對(duì)子彈做的功與子彈動(dòng)能的減少相等
C.子彈克服阻力做的功與子彈對(duì)木塊做的功相等D.子彈克服阻力做的功大于子彈對(duì)木塊做的功
4、(2007年濟(jì)南模擬)如圖所示.小物體與一根水平輕彈簧相連,放在水平面上,彈簧的另一端固定在P點(diǎn).已知小物體的質(zhì)量m=2.0kg,它與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m,用力F拉小物體,使它從彈簧處于自然狀態(tài)的O點(diǎn)向右移動(dòng)10cm,小物體處于靜止,這時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EP=1J,撤去外力()
A.小物體向左滑動(dòng)的距離可以達(dá)到12.5cmB.小物體向左滑動(dòng)的距離一定小于12.5cm
C.小物體回到O點(diǎn)時(shí),物體的動(dòng)能最大
D.小物體達(dá)到最左位置時(shí),動(dòng)能為0,彈簧的彈性勢(shì)能也為0
5、如圖所示,質(zhì)量為m的物體,從h米高處由靜止滑下,至水平面上A點(diǎn)靜止;若使物體由A點(diǎn)沿原路徑返回C點(diǎn),則外力至少做功為
A.mghB.2mghC.3mghD.條件不足,無(wú)法計(jì)算
6、質(zhì)量為m的物體以速度v0豎直向上拋出,物體落回到地面時(shí),速度大小為,(設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小不變)如圖所示,求
(1)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力的大???
(2)物體以初速度2v0豎直向上拋出時(shí)的最大高度?
(3)在(2)中若假設(shè)物體落地碰撞過(guò)程中無(wú)能量損失,求物體運(yùn)動(dòng)的總路程?
7、如圖所示,皮帶的速度是3m/s,兩軸心距離s=4.5m,現(xiàn)將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上,物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.15。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪正上方時(shí),電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少?
能力題:
8、如圖所示,在光滑的水平面上有一平板車(chē)M正以速度v向右運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將一質(zhì)量為m的木塊無(wú)初速地放上小車(chē),由于木塊和小車(chē)間的摩擦力的作用,小車(chē)的速度將發(fā)生變化,為使小車(chē)保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)速度不變,必須及時(shí)對(duì)小車(chē)施加一向右的水平恒力F,當(dāng)F作用一段時(shí)間后把它撤去時(shí),木塊恰能隨小車(chē)一起以速度v共同向右運(yùn)動(dòng),設(shè)木塊和小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求在上述過(guò)程中,水平恒力F對(duì)小車(chē)做多少功?
9:(2005年上海)如圖所示,某滑板愛(ài)好者在離地h=18m高的平臺(tái)上滑行,水平離開(kāi)A點(diǎn)后落在水平地面的B點(diǎn),其水平位移ll=3m.著地時(shí)由于存在能量損失.著地后水平速度變?yōu)関=4m/s.并以此為初速度沿水平地面滑l2=8m后停止,已知人與滑板的總質(zhì)量m=60kg求:
(1)人與滑板在水平地面滑行時(shí)受到的平均阻力大??;
(2)人與滑板離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的水平初速度(空氣阻力忽略不計(jì),g取10m/s2)
10.某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道,其中“2008”,四個(gè)等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成,固定在豎直平面內(nèi)(所有數(shù)宇均由圓或半圓組成,圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多),底端與水平地面相切。彈射裝置將一個(gè)小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以v=5m/s的水平初速度由a點(diǎn)彈出,從b點(diǎn)進(jìn)人軌道,依次經(jīng)過(guò)“8002”后從p點(diǎn)水平拋出。小物體與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,不計(jì)其它機(jī)械能損失。已知ab段長(zhǎng)L=1.5m,數(shù)字“0”的半徑R=0.2m,小物體質(zhì)量m=0.0lkg,g=10m/s2。求:
(l)小物體從p點(diǎn)拋出后的水平射程。
(2)小物體經(jīng)過(guò)數(shù)字“0”的最高點(diǎn)時(shí)管道對(duì)小物體作用力的大小和方向。
11、如圖所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿,在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),在P點(diǎn)的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A。半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道,豎直地固定在地面上,其圓心O在P點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B。用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩,通過(guò)定滑輪將兩小球連接起來(lái)。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)滑輪大小的影響,g取10m/s2?,F(xiàn)給小球A一個(gè)水平向右的恒力F=55N。求:
(1)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過(guò)程中,力F做的功;
(2)小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小;
(3)小球B被拉到離地多高時(shí)與小球A速度大小相等。
12、一個(gè)質(zhì)量為的物體靜止在足夠大的水平地面上,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。從開(kāi)始,物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F作用,力F隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖10所示。求83秒內(nèi)物體的位移大小和力F對(duì)物體所做的功。取。
高考物理第一輪單元知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)題復(fù)習(xí):功
6.1功
上課時(shí)間:
考綱要求:理解功的概念及功的計(jì)算方法
【知識(shí)梳理】
1.功的意義:功是力的空間積累效應(yīng)。它是能量轉(zhuǎn)化的橋梁與量度,能量的相互轉(zhuǎn)化也反映了物體運(yùn)動(dòng)形式的相互轉(zhuǎn)化,所以通過(guò)功與能量的研究,可以建立力與運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系。
2.力做功的條件:。
3.功的數(shù)據(jù)表達(dá)式:,其中為夾角。
4.功的兩種表述:①功等于力與力方向上位移的乘積;②功等于位移方向的分力與位移的乘積。
5.功是標(biāo)量,即只有大小,沒(méi)有方向。但功能正負(fù),正功表示,負(fù)功表示。
6.變力做功:①一種變力是力隨位移均勻變化,即力與位移是一次函數(shù)關(guān)系,這種變力做功,可以用力的平均求功;②任意變力,這種變力做功,一般是通過(guò)功能關(guān)系求解。
【要點(diǎn)講練】
1.功概念的理解:
例1.下列說(shuō)法中正確的是()
A.功是矢量,正負(fù)表示方向
B.功是標(biāo)量,正負(fù)表示外力對(duì)物體功,還是物體克服外力做功
C.力對(duì)物體做正功還是做負(fù)功,取決于力和位移的方向的關(guān)系
D.力做功總是在某過(guò)程中完成,所以功是一個(gè)過(guò)程量
變式1、一人乘電梯從1樓到20樓,在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速,后勻速,再減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,則電梯支持力對(duì)人作功情況是()
A.加速時(shí)做正功,勻速時(shí)不做,減速時(shí)做負(fù)功
B.加速時(shí)做正功,勻速和減速時(shí)做負(fù)功
C.加速和勻速作正功,減速時(shí)做負(fù)功
D.始終做正功
變式2、如圖,物塊位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,從地面上看在物塊沿斜面下滑的過(guò)程中,斜面對(duì)物塊的作用力()
A.垂直于接觸面,做正功
B.垂直于接觸面,做負(fù)功
C.不垂直于接觸面,做功為零
D.不垂直于接觸面,做功不為零
2.功的計(jì)算:確定所求的功:計(jì)算功時(shí)要明確求哪個(gè)力在什么過(guò)程中所做的正功還是負(fù)功。
例2:如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為α的斜面體上,在水平推力F作用下,使物體與斜面體保持相對(duì)靜止,一起勻速通過(guò)位移.則此過(guò)程中,斜面體對(duì)物體做的總功為()
A.0B.FC.mgsinαD.mgcosα
思考:物體所受各力做的功各是多少?總功多少?
變式3、(2008寧夏理綜)一滑塊在水平地面上沿直線(xiàn)滑行,t=0時(shí)其速度為1m/s。從此刻開(kāi)始滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平面作用F,力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖a和圖b所示。設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為則以下關(guān)系正確的是
A.B.
C.D.
變式4、一物體沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖,已知在前2s內(nèi)外合力對(duì)物體做功為W,則()
A.從第1s末到第2s末合外力為W
B.從第3s末到第5s末合外力做功為-W
C.從第5s末到第7s末合外力做功為W
D.從第3s末到第5s末合外力做功為-W
變式5、放在水平光滑地面上的靜止物體,受F=10N的水平向右的力推動(dòng),運(yùn)動(dòng)8m時(shí)突然將此力反向,但大小不變,一直把物體推回原處(即全過(guò)程總位移為0),有人用W=FCosα算出此力在全過(guò)程中做的功等于零,你怎么看?
3.關(guān)于變力做功
方法:(1)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解(2)將變力的功轉(zhuǎn)化為恒力的功求解
例3、(海門(mén)市2008屆第一次診斷性考試)如圖所示,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,一端固定在豎直的墻上,用手拉住彈簧另一端緩慢地向右拉.試證明在人手拉著彈簧的右端向右移動(dòng)l距離的過(guò)程中,人手克服彈力做的功W=kl2/2.
由于彈簧的彈力F與彈簧的形變量x成正比.即F=kx.本題中x就是人手向右移動(dòng)的距離L,因此我們可以,如圖所示.
如果我們將L無(wú)限細(xì)分成很多相等的小段△x,當(dāng)△x趨近于零時(shí),則.
△x與圖線(xiàn)所構(gòu)成的圖形為矩形,因此在這段.
由于功是標(biāo)量,所以彈力在L的位移內(nèi)所做的總功就等于各個(gè)小段△x上的功(即矩形面積)的總和.故人手克服彈力所做的功為W=.
例4.如圖,小物塊的質(zhì)量為m,從高度為h的斜面頂端靜止起滑下,斜面底端有一彈性擋板,物塊碰到擋板后原速反彈,已知物塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求最終物塊通過(guò)的路程為多少?
變式6、某人利用如圖5.1-2所示的裝置,用100N的恒力F作用于不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩的一端,將物體從水平面上的A點(diǎn)移到B點(diǎn)。已知α1=30°,α2=37°,h=1.5m。不計(jì)滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦。求繩的拉力對(duì)物體所做的功。
4.關(guān)于作用力和反作用力做功及摩擦力功的特點(diǎn):
例5、關(guān)于力對(duì)物體做功,以下說(shuō)法正確的是()
A.一對(duì)作用力和反作用力在相同時(shí)間內(nèi)做的功一定大小相等,正負(fù)相反
B.不論怎樣的力對(duì)物體做功,都可以用W=Fscosα
C.合外力對(duì)物體不作功,物體必定做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D.滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力都可以對(duì)物體做正功或負(fù)功
E、一對(duì)靜摩擦力做功,代數(shù)和不一定為0
F、對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功性質(zhì)不一定相反,代數(shù)和一定為負(fù)
變式7、如圖所示,粗糙的斜面與光滑的水平面相連接,滑塊沿水平面以速度
v0運(yùn)動(dòng),設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)刻為t=0,距B點(diǎn)的水平距離為x,水平速度為
vx.由于v0不同,從A點(diǎn)到B點(diǎn)的幾種可能的運(yùn)動(dòng)圖象如下列選項(xiàng)所示,其中
表示摩擦力做功最大的是()
變式8、如圖所示,一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板,放在光滑的水平
地面上,在木板的右端放一質(zhì)量為m的小木塊,用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)光滑的定滑輪分別與m、M相連接,木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.開(kāi)始時(shí)木板和木塊靜止,現(xiàn)用水平向右的拉力F作用在M上,將m拉向木板左端的過(guò)程中,拉力至少做功為()
A.2μmgLB.μmgLC.μ(M+m)gLD.μmgL
變式9、如圖所示,質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍.它與轉(zhuǎn)軸OO′相距R,物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí),物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng),在物塊由靜止到開(kāi)始滑動(dòng)前的這一過(guò)程中,轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為()
A.kmgRB.0C.2πkmgRD.2kmgR