3.高一下学期物理期末专题复习讲义--机械能--学生版

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高一下学期物理期末专题复习讲义（三）--机械能

【课标要求】

2.1.1 理解功和功率。了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。

2.1.2 理解动能和动能定理。能用动能定理解释生产生活中的现象。

2.1.3 理解重力势能，知道重力势能的变化与重力做功的关系。定性了解弹性势能。

2.1.4 通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律，体会守恒观念对认识物

理规律的重要性。能用机械能守恒定律分析生产生活中的有关问题。

【基础回顾】

一、功

1..公式：W＝。

2.功的正负

(1)当0°≤α＜90°时，W＞0，力对物体做功。

(2)当90°＜α≤180°时，W＜0，力对物体做功，或者说物体这个力做了功。

(3)当α＝90°时，W＝0，力对物体做功。

二、功率

(1)P＝，P为时间 t内的。

(2)P＝ (α为F与v的夹角)

①v为平均速度，则 P为功率。

②v为瞬时速度，则 P为功率。

三、动能和动能定理

四、机械能守恒定律

五、常用的功能关系

【基础自测】

1.思考判断

(1)一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化。(　　)

(2)动能不变的物体一定处于平衡状态。(　　)

(3)如果物体所受的合外力不为零，那么合外力对物体做功一定不为零。(　　)

(4)被举到高处的物体的重力势能一定不为零。(　　)

(5)物体在速度增大时，其机械能可能在减小。(　　)

(6)物体所受合外力为零时，机械能一定守恒。(　　)

2.关于功的概念，下列说法正确的是(　　)

A.物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多

B.合力的功等于各分力功的矢量和

C.摩擦力可以对物体做正功

D.功有正、负，但正、负不表示方向，而表示大小

3.将质量为 100 kg 的物体从地面提升到 10 m 高处，在这个过程中，下列说法正确的是(取g

＝10 m/s2)(　　)

A.重力做正功，重力势能增加 1.0×104 J B.重力做正功，重力势能减少 1.0×104 J

C.重力做负功，重力势能增加 1.0×104 J D.重力做负功，重力势能减少 1.0×104 J

【典例突破】

问题 1：功的分析与计算

【例 1】小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，如图所示为雪橇受到的

牵引力 F及摩擦力 Ff的示意图(O为圆心)，关于各力做功情况，下列

说法中不正确的是(　　)

A.牵引力 F做正功

B.摩擦力 Ff做负功

C.F与Ff的合力做正功

D.F与Ff的合力不做功

【练 1】如图所示，质量为 m的物体在恒力 F的作用下从底端沿斜面向上一直匀速运动到

顶端，斜面高 h，倾斜角为 θ，现把物体放在顶端，发现物体在轻微扰动后可匀速下滑，重

力加速度大小为 g。则在上升过程中恒力 F做的功为(　　)

A.Fh B.2Fh C.mgh

D.2mgh

问题 2：功率的理解与计算

【例 2】一个高中生骑电动车以 20 km/h 的速度匀速行驶，电动车所受的阻力是人和车总重

力的。已知人和车的总质量约为 80 kg，重力加速度大小 g取10 m/s2，则此时电动车电机的

输出功率约为(　　)

A.50 W B.100 W C.450 W D.800 W

【练 2】质量为 m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为 P，且行驶过

程中受到摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为 v，那么当汽车的车速为时，

汽车的瞬时加速度的大小为(　　)

A. B. C. D.

问题 3：动能定理的应用

【例 3】如图所示，质量为 m的小球，从离地面 H高处从静止开始释放，落到地面后继续

陷入泥中 h深度而停止，设小球受到空气阻力为 f，重力加

速度为 g，则下列说法正确的是(　　)

A.小球落地时动能等于 mgH

B.小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功小于刚落到地面时的动能

C.整个过程中小球克服阻力做的功等于 mg(H＋h)

D.小球在泥土中受到的平均阻力为 mg(1＋)

【练 3】如图所示，水平桌面上的轻质弹簧左端固定，右端与静止在 O点质量为 m＝1 kg

的小物块接触而不连接，此时弹簧无形变。现对小物块施加F＝10 N 水平向左的恒力，使

其由静止开始向左运动。小物块在向左运动到 A点前某处速度最大时，弹簧的弹力为 6

N，运动到 A点时撤去推力F，小物块最终运动到 B点静止。图中 OA＝0.5 m，OB＝0.1

m，重力加速度取 g＝10 m/s2。求小物块：

(1)与桌面间的动摩擦因数 μ；

(2)向右运动过程中经过O点的速度；

(3)向左运动的过程中弹簧的最大压缩量。

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