1、第四章机械能及其守恒定律本章复习提升易混易错练易错点1力与位移不对应出错1.(2021湖北黄冈高一月考,)如图所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F开始提升原来静止的质量为m=10kg的物体,以大小为a=2m/s2的加速度匀加速上升,求开始3s内力F做的功。(g取10m/s2)易错点2混淆平均功率与瞬时功率出错2.(2021湖南怀化高一月考,)一质量为1kg的物体从50m高处自由落下,求下落10m时重力的功率及前2s内重力的功率。(g取10m/s2)易错点3动能定理理解不透彻出错3.(2021浙江宁波高一月考,)(多选)如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置,当太阳光照射到小车
2、上方的太阳能板时,太阳能板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车在平直的公路上以初速度v0开始加速直线行驶,经过时间t,前进了距离s,速度达到最大值vmax。设此过程中电动机的输出功率恒为P,小车受的阻力恒为Ff,则此过程中牵引力所做的功为()A.PtB.FfvmaxtC.FfsD.12mvmax2+Ffs-12mv02易错点4对轻杆连接类的机械能守恒认识不清出错4.(2021山东临沂高二月考,)如图所示,A、B两小球分别固定在一刚性轻杆的两端,两球球心间相距L=1.0m,两球质量分别为mA=4.0kg,mB=1.0kg,杆上距A球球心0.40m处有一水平轴O,杆可绕轴无摩擦转动,现先使杆保
3、持水平,然后从静止释放,当杆转到竖直位置时,求:(1)两球的速度各是多少;(2)转动过程中杆对A球做功为多少。(计算中重力加速度取g=10m/s2)易错点5忽略机械能的瞬时损失出错5.(2021山西太原高一月考,)一质量为m的小球,系于长为R的轻绳的一端,绳的另一端固定在空间的O点,假设绳不可伸长,柔软且无弹性。小球从O点的正上方离O点距离为89R的O1点,以水平速度v0=34gR抛出,试求:当小球到达O点的正下方时,绳对小球的拉力为多大?(重力加速度g=10m/s2)思想方法练一、微元法方法概述所谓微元法是指将研究对象分割成若干微小的单元,或从研究对象上选取某一“微元”加以分析,从而可以化曲
4、为直,使变量、难以确定的量转化为常量、容易确定的量。微元法在中学物理中的应用大致可分为两类:一是将不能简化为“点”的物体分解成无数的点;二是在非均匀变化过程中取极短时间t(微元化)然后进行累积求和。1. (2021安徽滁州高三联考,)水平桌面上,长R=5m的轻绳一端固定于O点,如图所示(俯视图),另一端系一质量m=2.0kg的小球,现对小球施加一个大小不变的力F=10N,F拉着物体从M点运动到N点,方向始终与小球的运动方向成37角。已知小球与桌面间的动摩擦因数=0.2,不计空气阻力,取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,则拉力F做的功与克服摩擦力做的功之比为()A.2B.
5、3C.2D.3二、图像法方法概述图像法是根据各物理量间的数量关系,作出表示物理量之间的函数关系的图线,然后再利用图线的交点、图线的斜率、图线的截距、图线与坐标轴所围几何图形的“面积”等对问题进行分析、推理、判断或计算的方法,其本质是利用图像本身的数学特征所反映的物理意义解决物理问题,或者说根据物理图像判断物理过程、物理状态、物理量之间的函数关系和求解某些物理量。2.(2021江苏苏州高一月考,)如图所示,在竖直平面内,有一光滑圆形轨道,AB为其水平方向的直径。若甲、乙两球同时以同样大小的速度从A点出发,沿轨道内表面按图示方向运动到B,运动中均不脱离圆轨道,则下列说法正确的是()A.甲球先到达B
6、B.乙球先到达BC.两球同时到达BD.若两球质量相等则同时到达B三、转换研究对象法方法概述转换研究对象法是根据题设的条件转换研究对象,将复杂的问题简单化,比如变力做功的问题不能直接用功的定义式求解,可以根据题中的条件或题设中的情境将变力做功的问题转化成恒力做功的问题。3.(2021湖北荆门高一月考,)如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小不变的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止开始上升。若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,图中AB=BC,则一定有()A.W1W2B.W1lBC,故W1W2,选项A正确。方法点津解答本题
7、体现了转换研究对象法的应用。解答本题的关键是对力作用点位移l的理解。当对题中所说的研究对象进行分析,不好理解,很难分析时,就可以用“转换研究对象法”进行分析。4.答案(1)24J(2)2m/s2m/s解析(1)释放前,以B所在位置的水平面为参考平面,A的重力势能为EpA=mAgh可得EpA=24J(2)释放后,A、B构成的系统机械能守恒,A、B速度大小相等,有mAgh2-mBgh2=12(mA+mB)v2解得v=2m/s方法点津解答本题体现了整体法的应用。解题时若单独选择一个小球作为研究对象,机械能不守恒,若选择两个小球构成的系统作为研究对象,绳子拉力是内力,此时两个小球组成的系统机械能守恒。应用整体法灵活地选取过程和对象,可以有效地降低解题难度。
