2019高考物理三輪沖刺 考前沖刺練：基礎(chǔ)回扣練——強(qiáng)化得分 專(zhuān)題四 功和能 動(dòng)量.docx

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專(zhuān)題四　功和能　動(dòng)量 一、主干知法必記 1.功和功率 (1)恒力做功:W=Fl cos α(α是力F與位移l之間的夾角)。 (2)總功的計(jì)算:W總=F合l cos α或W總=W1+W2+…或W總=Ek2-Ek1。 (3)利用F-l圖像求功:F-l圖像與橫軸圍成的面積等于力F的功。 (4)功率:P=Wt或P=Fv cos α。 2.動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律 (1)動(dòng)能定理: W=12mv22-12mv12。 (2)機(jī)械能守恒定律:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 或ΔEk增=ΔEp減或ΔEA增=ΔEB減。 3.功能關(guān)系和能量守恒定律 (1)幾種常見(jiàn)的功能關(guān)系 ①合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化量。 ②重力做的功等于物體重力勢(shì)能的減少量。 ③彈簧彈力做的功等于彈簧彈性勢(shì)能的減少量。 ④除重力(或系統(tǒng)內(nèi)彈力)以外的力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量。 ⑤滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)路程的乘積等于產(chǎn)生的熱量。 ⑥電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量。 ⑦電流做的功等于電能的變化量。 ⑧安培力做的功等于電能的減少量。 (2)能量守恒定律:E1=E2 或ΔE減=ΔE增。 4.沖量、動(dòng)量和動(dòng)量定理 (1)沖量:力和力的作用時(shí)間的乘積,即I=Ft,方向與力的方向相同。 (2)動(dòng)量:物體的質(zhì)量與速度的乘積,即p=mv,方向與速度方向相同。 (3)動(dòng)量定理:物體所受合力的沖量等于物體動(dòng)量的變化量,即F合t=Δp=p-p。 5.動(dòng)量守恒定律 (1)動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式 ①p=p,其中p、p分別表示系統(tǒng)的末動(dòng)量和初動(dòng)量。 ②m1v1+m2v2=m1v1+m2v2。 ③Δp1=-Δp2,此式表明:當(dāng)兩個(gè)相互作用的物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒時(shí),系統(tǒng)內(nèi)兩個(gè)物體動(dòng)量的變化必定大小相等,方向相反(或者說(shuō),一個(gè)物體動(dòng)量的增加量等于另一個(gè)物體動(dòng)量的減少量)。 (2)動(dòng)量守恒定律成立的條件 ①系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的矢量和為零。 ②系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多,如碰撞問(wèn)題中的摩擦力、爆炸過(guò)程中的重力等,可以忽略不計(jì)。 ③系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)總動(dòng)量的分量保持不變。 6.彈性碰撞和非彈性碰撞 (1)碰撞問(wèn)題的分類(lèi) ①?gòu)椥耘鲎?動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒。 ②非彈性碰撞:動(dòng)量守恒,機(jī)械能有損失。 ③完全非彈性碰撞:動(dòng)量守恒,機(jī)械能損失最大。 (2)碰撞問(wèn)題應(yīng)同時(shí)遵守三條原則 ①動(dòng)量守恒:p1+p2=p1+p2。 ②動(dòng)能不增加:Ek1+Ek2≥Ek1+Ek2或12m1v12+12m2v22≥12m1v12+12m2v22。 ③速度要符合物理情景。 二、易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)撥 1.誤認(rèn)為“斜面對(duì)物體的支持力始終不做功”不能正確理解W=Fl cos α中“l(fā)”的意義。 2.誤認(rèn)為“一對(duì)作用力與反作用力做功之和一定為零”。 3.誤認(rèn)為“摩擦力一定做負(fù)功”。 4.在機(jī)車(chē)啟動(dòng)類(lèi)問(wèn)題中將“勻加速最后時(shí)刻的速度”與“所能達(dá)到的最大速度”混淆。 5.將機(jī)械能守恒條件中“只有重力做功”誤認(rèn)為“只受重力作用”。 6.在應(yīng)用ΔE內(nèi)=fl相對(duì)時(shí),誤認(rèn)為“l(fā)相對(duì)”是對(duì)地的位移。 7.應(yīng)用機(jī)械能守恒時(shí),不能正確理解三種表達(dá)方式的意義。 8.應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí),力和速度選取不同的正方向。 9.應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí),各速度不是相對(duì)同一參考系。 三、保溫訓(xùn)練 1.(粵教版必修2P67第5題)用起重機(jī)將質(zhì)量為m的物體勻速吊起一段距離,那么作用在物體上的力做功情況應(yīng)是下列說(shuō)法中的哪一種(　　) A.重力做正功,拉力做負(fù)功,合力做功為零 B.重力做負(fù)功,拉力做正功,合力做正功 C.重力做負(fù)功,拉力做正功,合力做功為零 D.重力不做功,拉力做正功,合力做正功 答案　C 2.一質(zhì)量為m的小球自粗糙曲面軌道上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,最終從軌道末端B點(diǎn)沿切線飛出,飛出時(shí)的水平分速度為v,A點(diǎn)離地面的高度為h,小球在軌道上損失的機(jī)械能為ΔE,如圖所示。已知重力加速度為g,則小球飛出后所到達(dá)的最高點(diǎn)與A點(diǎn)間的高度差為(　　) 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.v22g B.h-v24g C.v22g+ΔEmg D.h-v22g+ΔEmg 答案　C 3.列車(chē)在空載情況下以恒定功率P經(jīng)過(guò)一平直的路段,通過(guò)某點(diǎn)時(shí)速率為v,加速度大小為a1;當(dāng)列車(chē)滿載貨物再次經(jīng)過(guò)同一點(diǎn)時(shí),功率和速率均與原來(lái)相同,但加速度大小變?yōu)閍2。重力加速度大小為g。設(shè)阻力是列車(chē)重力的k倍,則列車(chē)滿載與空載時(shí)的質(zhì)量之比為(　　) A.kg+a1kg+a2 B.kg+a2kg+a1 C.P(kg+a2)v(kg+a1) D.P(kg+a1)v(kg+a2) 答案　A 4.(多選)如圖所示,足夠長(zhǎng)傳送帶與水平方向的傾角為θ,物塊a通過(guò)平行于傳送帶的輕繩跨過(guò)光滑輕滑輪與物塊b相連,b的質(zhì)量為m,開(kāi)始時(shí),a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用,現(xiàn)讓傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則在b上升h高度(未與滑輪相碰)過(guò)程中(　　) A.物塊a重力勢(shì)能減少mgh B.摩擦力對(duì)a做的功大于a機(jī)械能的增加 C.摩擦力對(duì)a做的功小于物塊a、b動(dòng)能增加之和 D.任意時(shí)刻,重力對(duì)a、b做功的瞬時(shí)功率大小相等 答案　ABD 5.(多選)如圖所示,輕繩一端受到大小為F的水平恒力作用,另一端通過(guò)定滑輪與質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊相連。開(kāi)始時(shí)繩與水平方向夾角為θ。當(dāng)小物塊從水平面上的A點(diǎn)被拖動(dòng)到水平面上的B點(diǎn)時(shí),位移為L(zhǎng),隨后從B點(diǎn)沿斜面被拖動(dòng)到定滑輪O處,BO間距離也為L(zhǎng)。小物塊與水平面及斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,若小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中,F對(duì)小物塊做的功為WF,小物塊在BO段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功為Wf,則以下結(jié)果正確的是(　　) A.WF=FL(cos θ+1) B.WF=2FL cos θ C.Wf=μmgL cos 2θ D.Wf=FL-mgL sin 2θ 答案　BC 6.在豎直平面內(nèi)有一個(gè)半圓形軌道ABC,半徑為R,如圖所示。A、C兩點(diǎn)的連線水平,B點(diǎn)為軌道最低點(diǎn)。其中AB部分是光滑的,BC部分是粗糙的。有一個(gè)質(zhì)量為m的乙物體靜止在B點(diǎn),另一個(gè)質(zhì)量為4m的甲物體從A點(diǎn)無(wú)初速度釋放,甲物體運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)與乙物體發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰撞后結(jié)合成一個(gè)整體,甲、乙構(gòu)成的整體滑上BC軌道,最高運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),OD與OB連線的夾角θ=60。甲、乙兩物體可以看做質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g,求: (1)甲物體與乙物體碰撞過(guò)程中,甲物體受到的沖量。 (2)甲物體與乙物體碰撞后的瞬間,甲、乙構(gòu)成的整體對(duì)軌道最低點(diǎn)的壓力。 (3)甲、乙構(gòu)成的整體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中,摩擦力對(duì)其做的功。 答案　(1)45m2gR　方向水平向右　(2)11.4mg　方向豎直向下　(3)-0.7mgR 7.如圖甲所示,在高h(yuǎn)=0.8 m的平臺(tái)上放置一質(zhì)量為M=0.99 kg的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),小木塊距平臺(tái)右邊緣距離d=2 m,一質(zhì)量m=0.01 kg的子彈沿水平方向射入小木塊并留在其中,然后一起向右運(yùn)動(dòng),在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的v2-s關(guān)系如圖乙所示。最后,小木塊從平臺(tái)邊緣滑出落在距平臺(tái)右側(cè)水平距離s=0.8 m的地面上,g取10 m/s2,求: (1)小木塊滑出時(shí)的速度; (2)小木塊在滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量; (3)子彈射入小木塊前的速度。 答案　(1)2 m/s　(2)6 J　(3)400 m/s