家教专用机械能和能源学案Word下载.docx
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B．正功表示功大于零，负功表示功小于零
C．正功表示力和位移两者间夹角小于90°
，负功表示力和位移两者之间的夹角大于90°
D．正功表示做功的力为动力，负功表示做功的力为阻力
5．两个互相垂直的力F1和F2同时作用在同一物体上，使物体由静止开始运动，物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功8J，力F2对物体做功6J，则F1和F2的合力对物体做功为（）
A．14JB．10J
C．7JD．2J
6．以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，上升最大高度是h．如果空气阻力f的大小恒定，则从抛出到落回出发点的整个过程中，空气阻力对小球做的功为（）
A．0B．－fhC．一2mghD．一2fh
7．关于力对物体做功以及产生的效果，下列说法正确的是
A．滑动摩擦力对物体一定做正功
B．静摩擦力对物体一定不做功
C．物体克服某个力做功时，这个力对物体来说是动力
D．某个力对物体做正功时，这个力对物体来说是动力
8、一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是：
（）
A、2000J B、1000J
C、16J D、无法确定
9、如图所示，缓慢抬起一段固定在水平面上的木板，木板上的木块保持静止，关于物体所受到的各个力做功情况错误的是：
A重力做负功
B支持力不做功
C摩擦力不做功
D合外力不做功
10．重20N的铁球从离地面40m高处由静止开始下落，若空气阻力是球重的0．2，那么该球从开始下落到着地的过程中，重力对小球做功为，空气阻力对小球做功为，小球克服空气阻力做功为。
11．一个60kg的人乘匀速上升的电梯从l楼到8楼，每层楼高3m，则电梯对人做功J，重力对人做功为J，人受的合力对人做功为J。
人对电梯的压力做功为．（g取10m／s2）
12、如图所示，一个质量为1kg的物体静止于光滑的水平面上，在受到水平拉力F=10N的作用下做匀加速直线运动，运动了10s，求：
拉力F在这段时间内所做的功。
13、如图所示，一个人用与水平方向成60°
角度的力F=20N拉一个木箱，在水平面上沿直线匀速前进了4m，求：
（1）拉力F对木箱所做的功
（2）摩擦力对木箱所做的功
（3）外力对木箱所做的总功
第二节动能势能学案
【知识点】
1．一个物体能够，这个物体就具有能量；
的过程，就是能量转化的过程，能量转化的多少可用来量度。
2．物体由于而具有的能量，称为动能，动能的表达式为，单位，动能是量。
3．物体由于所处位置的能量，称为重力势能；
重力势能的表达式为，单位，重力势能是量；
重力势能是相对某一参考面而言的，具有性，有正负之分，而重力势能的变化是的，重力做功的过程，就是物体的重力势能和其他形式的能量相互转化的过程，重力做了多少，物体的重力势能就转化了多少，重力做正功，物体的重力势能，重力做负功，物体的重力势能。
即：
W=△EP
【课堂练习】
1．有关功和能，下列说法正确的是 （）
A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能
B．物体具有多少能，就一定能做多少功
C．物体做了多少功，就有多少能量消失
D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少
2．改变汽车的速度和质量，都可能使汽车的动能发生改变，在下列几种情况下，汽车动能是原来2倍的是（）
A．质量不变，速度增大到原来的2倍B速度不变，质量增加到原来2倍
C．质量减半，速度增大到原来的4倍D速度减半，质量增大到原来的2倍
3．关于重力势能的下列说法中正确的是（）
A．重力势能的大小只由重物本身决定．B．重力势能恒大于零．
C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零．
D．重力势能实际上是物体和地球所共有的．
4．关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是 [ ]
A．物体克服重力做的功等于重力势能的减小．
B．在同一高度，将物体以初速v0向不同的方向抛出，从抛出到落地过程中，重力做的功相等，物体所变化的重力势能一定相等．
C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功．
D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力的功与物体所增加的重力势能之和．
5、质量为m的物体从某高度自由下落h，若空气阴力为f，则（）
A．重力做功为mgh，使物体的重力势能减少mgh
B．重力做功为mgh，使物体的重力势能减少mgh－fh
C．物体克服重力做功mgh，使物体的重力势能减少mgh
D．物体克服重力做功mgh，使物体的重力势能减少mgh－fh
6，将同一物体分两次举高，每次举高的高度相同，那么（）
A．不论选定什么参考平面，两种情况中，物体重力势能的增加值相同
B．不论选定什么参考平面，两种情况中，物体最后的重力势能相等
C．不同的参考平面，两种情况中，重力做功不等
D．不同的参考平面，两种情况中，物体最后的重力势能肯定不等
7．同一物体，第一次被匀速提升到l0m高处，第二次被沿着倾角为30°
的光滑斜面拉到位移为20m处，那么，在这两次过程中（）
A．第一次增加的重力势能大B．第二次增加的重力势能大
C．两次增加的重力势能一样大D．两次物体克服重力做功值相等
8．下列说法中正确的是（）
A．选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的
B．物体克服重力做功，物体的重力势能增加
C．重力对物体做正功，物体的重力势能增加
D．重力势能为负值的物体，肯定比重力势能为正值的物体做功要少
9．在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一个物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧直至速度减为零时（）
A．物体的重力势能最大B．物体的动能最大
C．弹簧的弹性势能最大D．弹簧的弹性势能最小
10．井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体．若以地面为参考平面，则物体的重力势能为；
若以井底面为参考平面，则物体的重力势能为．
11．竖直上抛的石块，最后落回抛出处，在这过程中（）
A．上升过程中，重力做负功，石块的动能转化为重力势能
B．上升过程中，重力做正功，石块的动能转化为重力势能
C．下降过程中，重力做负功，石块的重力势能转化为动能
D．下降过程中，重力做正功，石块的重力势能转化为动能
12．汽车匀速驶上一斜坡，该过程中（）
A．汽车牵引力做正功，重力做正功，摩擦阻力做负功
B．汽车牵引力做正功，重力做负功，摩擦阻力做负功
C．汽车发动机消耗了汽油的内能，转化为汽车的重力势能和克服阻力产生的内能
D．汽车的动能转化为汽车的重力势能
13．起重机吊钩挂着一木箱，木箱正在匀减速下降，这个过程中（）
A．木箱的重力做正功B．钢索对木箱的拉力做正功
C．钢索对木箱的拉力做负功D．木箱的重力势能和动能都减少
第三节：
动能定理——W总=ΔEk
1、定义：
2、公式：
3、意义：
4、解题思路：
（1）、确定研究对象，进行受力分析，认真画出受力分析示意图
（2）、若问题中涉及到F、s、v、m等物理量，考虑用动能定理！
（3）、确定研究的物理过程（起点和终点），分析这过程中有哪些力对研究对象作功，作了多少功，正功还是负功，求出总功；
（4）、确定研究过程起点和终点的动能，列出动能定理表达式；
（5）、求解，必要时讨论结果的合理性。
常规题（匀变速直线运动）
例1.一辆质量m，速度v0的汽车在关闭发动机后在水平地面上滑行了距离L后停了下来，试求汽车受到的阻力？
【例题2】汽车以速度v=10m/s在水平路面上行驶，车与路面的摩擦因数为0.4，问汽车刹车后汽车还能运动多远？
例3.用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s，拉力F跟木箱前进的方向的夹角为α，木箱与冰道间的摩擦力为f，求木箱获得的速度？
求变力做功问题------瞬间力做功问题
例1.运动员踢球的平均作用力为200N,把一个静止的质量为1kg的球以10m/s的速度踢出,水平面上运动60m后停下,则运动员对球做的功?
图4-3
［例2］如图4-3所示，AB为1/4圆弧轨道,BC为水平轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R.一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止开始下落时,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为（）
A.μmgR/2B.mgR/2C.mgRD.（1-μ）mgR
［变式训练2］质量为m的小球用长为L的轻绳悬于O点，如右图4-4所示，小球在水平力F作用下由最低点P缓慢地移到Q点，在此过程中F做的功为（）
图4-4
A.FLsinθB.mgLcosθ
C.mgL（1－cosθ）D.FLtanθ
求解曲线运动问题
例1.某人从距地面25m高处水平抛出一小球，小球质量100g，出手时速度大小为10m/s,落地时速度大小为16m/s，取g=10m/s2，试求：
（1）
人抛球时对小球做多少功？
（2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？
多过程问题
【例题1】质量为m=5kg的小球，从高H=5m的位置自静止落下，掉入沙中并陷入h=0.25m，求小球在沙中所受到沙子的阻力？
例2.用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平面上运动S后撤掉F,木箱与水平面间的摩擦系数为μ,求撤掉F后木箱滑行的距离L？
【例4】如图所示，质量为m的物体以某一初速度从A点向下沿光滑轨道运动，不计空气阻力，若物体通过半圆形轨道的最低点B时的速度为,求
（1）物体在A点时的速度
（2）物体在B点对轨道的压力
（3）物体离开C点还能上升多高？
例3.如图所示,光滑1/4圆弧半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进4m,到达C点停止.求:
（1）在物体沿水平运动中摩擦力做的功.
（2）物体与水平面间的动摩擦因数.
题型三:
动能定理与图象的结合问题
解决这类问题需要注意:
挖掘图象信息,重点分析图象的坐标、切线斜率、包围面积的物理意义.
［例3］静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图4-5所示，图线为半圆．则小物块运动到x0处时的动能为（）
A．0B．
C．
D．
［变式训练3］在平直公路上，汽车由静止开始作匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，v-t图像如图4-6所示。
设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则（）
A．F：
f=1：
3B．F：
f=4：
1
C．W1：
W2=1：
1D．W1：
W2=l：
3
题型四:
机械能守恒定律的灵活运用
灵活运用机械能守恒定律的三种表达方式:
1.初态机械能等于末态机械能,2.动能增加量等于势能减少量,3.一个物体机械能增加量等于另一个物体机械能减少量.后两种方法不需要选取零势能面.
图4-7
［例4］如图4-7所示，粗细均匀的U形管内装有总长为4L的水。
开始时阀门K闭合，左右支管内水面高度差为L。
打开阀门K后，左右水面刚好相平时左管液面的速度是多大？
（管的内部横截面很小，摩擦阻力忽略不计）
【能力训练】
1.如图4-9所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上P点，已知物体的质量为m=2.0kg，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，弹簧的劲度系数k=200N/m.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm，这时弹簧具有弹性势能EP=1.0J，物体处于静止状态.若取g=10m/s2，则撤去外力F后（）
A．物体向右滑动的距离可以达到12.5cm
B．物体向右滑动的距离一定小于12.5cm
图4-9
C．物体回到O点时速度最大
D．物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为0
2.一辆汽车在水平路面上原来做匀速运动，从某时刻开始，牵引力F和阻力f随时间t的变化规律如图4-10a所示。
则从图中的t1到t2时间内，汽车牵引力的功率P随时间t变化的
关系图线应为图4-10b中的（）
图4-10b
图4-10a
3.如图4-11所示,粗细均匀、全长为h的铁链,对称地挂在轻小光滑的定
滑轮上.受到微小扰动后,铁链从静止开始运动,当铁链脱离滑轮的瞬
间,其速度大小为（）
A.
B.
C.
D.
4.如图4-12所示,两个底面积都是S的圆桶,放在同一水平面
上,桶内装水,水面高度分别为h1和h2,如图所示.已知水的密
度为ρ,现把连接两桶阀门打开,最后两桶水面高度相等,则
在这过程中重力做的功等于（）
A.ρgS（h1一h2）B.
C.
D.
5.如图4-13所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中（）
A.小球和弹簧总机械能守恒
B.小球的重力势能随时间均匀减少
C.小球在b点时动能最大
D.到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
6.如图4-14所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物
从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它
自由摆下.不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中
（）
A．弹簧与重物的总机械能守恒B．弹簧的弹性势能增加
C．重物的机械能不变D．重物的机械能增加
7.如图4-15所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0竖直向下运动，物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角
=45º
过程中，绳中拉力对物体做的功为（）
图4-15
A．
mv02B．mv02C．
mv02D．
mv02
8．如图4-16所示，一物体以一定的速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功W1；
若该物体从A′沿两斜面滑到B′，摩擦力做的总功为W2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则（）
A.W1=W2B.W1＞W2
C.W1＜W2D.不能确定W1、W2大小关系
9．有一斜轨道AB与同材料的l／4圆周轨道BC圆滑相接，数据
如
图4-17所示，D点在C点的正上方，距地面高度为3R，现让
一个小滑块从D点自由下落，沿轨道刚好能滑动到A点，则它再
图4-17
从A点沿轨道自由滑下，能上升到的距地面最大高度是（不计空
气阻力）（）
A．RB．2R
C．在0与R之间D．在R与2R之间
10．一根木棒沿水平桌面从A运动到B，如图4-18所示，若棒与桌面
间的摩擦力大小为f，则棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做
的功各为（）
A．－fs，－fsB．fs，－fs
C．0，－fsD．－fs，0
11．将一物体从地面竖直上抛，物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定.设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E与物体距地面高度h的关系正确的是图4-19中的（）
图4-19
图4-20
12.如图4-20所示，质量分别为2m和3m的两个小球固定在一根
直角尺的两端A、B，直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴。
AO、BO的长分别为2L和L。
开始时直角尺的AO部分处于水
平位置而B在O的正下方。
让该系统由静止开始自由转动，
求：
⑴当A到达最低点时，A小球的速度大小为；
⑵B球能上升的最大高度为；
⑶开始转动后B球可能达到的最大速度为
13.如图4-21所示,面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木
块,木块边长为a,密度为水的1/2,质量为m.开始时,木块静止,有一半没
入水中,现用力F将木块缓慢地压到池底,不计摩擦,求:
（1）从木块刚好
完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量
为.
（2）从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力F所做
的功为.
14．在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平固定长木板上，如图4-22a所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F的变化图像，如图4-22b所示．
已知木块质量为0.78kg．取重力加
速度g=10m/s2，sin37°
=0.60，
cos37°
=0.80．
（1）求木块与长木
板间的动摩擦因数．
（2）若木块在
与水平方向成37°
角斜向右上方
的恒定拉力F作用下，以a=2.0m/s2
的加速度从静止开始做匀变速直
线运动，如图4-22c所示．拉力大小应为多大？
（3）在
（2）中力作用2s后撤去拉力F，求运动过程中摩擦力对木块做的功．
15.图示4-23装置中，质量为m的小球的直径与玻璃管内径接近，封闭玻璃管内装满了液体，液体的密度是小球的2倍，玻璃管两端在同一水平线上，顶端弯成一小段圆弧。
玻璃管的高度为H，球与玻璃管的动摩擦因素为μ（μ＜tg370＝
，小球由左管底端由静止释放，试求：
（1）小球第一次到达右管多高处速度为零？
（2）小球经历多长路程才能处于平衡状态？
图4-23
16.如图4-24所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着
两个质量均为m=12kg的物体A、B。
开始时物体A、B和轻弹簧竖
立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，
使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，
设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2。
此过程中外力F所做的功。
图4-24
图4-25
17.如图4-25所示，倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量均为
m的小球A和B，两球之间用一根长为L的轻杆相连，下面
的小球B离斜面底端的高度为h。
两球从静止开始下滑，不计
球与地面碰撞时的机械能损失，且地面光滑。
（1）两球在光滑水平面上运动时的速度大小；
（2）此过程中杆对A球所做的功；
（3）分析杆对A球做功的情况。
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