高考物理重点专题突破专题07 功和能

高考物理重点专题突破专题07 功和能内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 ：功 和 能典 型 例 题【例题 1】如图 1 所示，轻绳下悬挂一小球，在小球沿水平面作半径为 R 的匀速圆周运动转过半圈的过程中，下列关于绳对小球做功情况的叙述中正确的是（ ）以绳对小球没做功；小球没发生位移，所以绳对小球没做功；球在转过半圈的过程中的位移为水平方向的 2R，所以绳对小球做了功；分析与解】从表面上看似乎选项说得有道理，但事实上由于绳对小球的拉力是方向不断变化的变力，而变力做功与否的判断应该这样来进行：在小球转过半圆周的过程中任取一小段圆弧，经考察发现小球在通过这一小段圆弧时所受拉力方向与这一小段位移垂直，因此可以断定在小球通过每一小段圆弧时绳均 2、不对小球做功，由此可知此例应选 D.【例题 2】把两个大小相同的实心铝球和实心铁球放在同一水平面上，它们的重力势能分别为 和 若把它们移至另一个较低的水平面上时，它们的重力势能减少量分别1 则必有（ ）. . 121 . E【分析与解】如果重力势能的零势面比两球所处的水平面较低，则显然由于铁的密度较大，同体积的铁球质量较大而使 ；但如就取两球心所在的水平面为重力势能零12势面，则又有 0；当然若两球所在的水平面在重力势能的零势面下方，甚至可以12有 0. 考虑到重力势能的“相对性” ，选项、两球下降相同高度的过程中，质量较大的铁球所减少的重力势能都是较多的，所以此例应选择.【例题 3】如图 1 3、02 所示，质量分别为 、 的小球 、轻杆两端，轻杆可绕过中点的水平轴在竖杆处于水平时静止释放，直至杆转到竖直位置的过程中，杆对小球 所做的功为 做的功为 【分析与解】在此过程中由于 、 构成的系统的机械能守此系统减少的重力势能应与系统增加的动能相等即图 1 高中物理资源下载平台世昌的博客 )(1)2(由此解得 、 两球转到杆处于竖直位置时的速度大小为在此过程中 、 两球的机械能的增加量分别为 212 所以，此过程中轻杆对、两小球所做的功分别为 2【例题 4】放在光滑水平面上的长木板，右端用细线系在墙上，如图 3 所示，左端固定一个轻弹簧，质量为 的小某一初速度在光滑木板上表面向左运动，且压缩 4、弹簧，当球的速度减小为初速的一半时，弹簧势能为 ，这时细线使木板获得的动能最大，木板的质量应等于多少。 其最大动能为多少。 【分析与解】先进行状态分析，当小球碰到弹簧后，小球将减速，当球的速度减小为初速的一半时，弹簧势能为 ，即表示：E)2(10细线断后，小球继续减速，木板加速，且弹簧不断伸长，以整体来看，系统的机械能守恒，若小球的速度减小为 0 时，弹簧恰好变成原长状态，则全部的机械能就是木板的动能，此时木板获得的动能最大系统所受的合外力为 0，故动量守恒，21且 2解得 ， 4高中物理资源下载平台世昌的博客 【例题 5】一个竖直放置的光滑圆环，半径为 ，R、 、 、 分别是其水平直径和竖直直径 5、的端环与一个光滑斜轨相接，如图 4 所示一个小球从与 点高度相等的 点从斜轨上无初速下滑试1)过 点时，对轨道的压力 多大。 )小球能否过 点，如能，在 点对轨道压力不能，小球于何处离开圆环。 析与解】小球在运动的全过程中，始终只受重力 和轨道的弹力 其中， 是恒力，而 是大小和方向都可以变化的变力但是，时每刻所受弹力方向都与即时速度方向垂直因此，小球在运动的全过程中弹力不做功，只有重力做功，小球机械能守恒从小球到达圆环最低点 开始，小球就做竖直平面圆周运动小球做圆周运动，此向心力由小球的重力与弹力提供 （1）因为小 机械能守恒 ，所以 21Ra解得 ）小球如能沿圆环内壁滑动到 点，表明小球在 点 6、仍在做圆周运动，则见， 是恒量，随着 的减小 减小；当 已经减小到零（表示点，但球与环顶已是接触而无挤压，处于“若即若离”状态）时，小球的速度是能过 点的最小速度如小球速度低于这个速度就不可能沿圆环到达 点这就表明小球如能到达 点，其机械能至少应是 ，但是小球在 点出发的d 21 因此小球不可能到达 点由于 ，此， 0，小球从 到 点时仍有沿切线向上的速度，所以小球一定是在 、 之开圆环的设半径 与竖直方向夹 角，则由图可见，小球高度 4高中物理资源下载平台世昌的博客 根据机械能守恒定律，小球到达 点的速度 应符合：开始脱离圆环，所以圆环对小球已无弹力，仅由重力 沿半径方向的分力提供向心力，解 7、得 故小球经过圆环最低点环的压力为 小球到达高度为 的斜上抛运动 【说明】球过竖直圆环最高点 的最小速度称为“临界速度” 的大小可以由重力小球到达 点，当 时，小球能过 点，且对环有压力； 时，小球刚能过 点，且对环无压力；当 时，小球到不了 点就会离开小球从 点开始做斜上抛运动，其最大高度低于 点，这可证明s 确的是( ) 所示,绳上系有 A、B 两小球,将绳拉直后静止释放,则在两球向下摆动过程中,下列做功情况的叙述,正确的是( )A 对 A 球做正功 B 对 B B 对 A 球做负功 B 对 B 时刻到时刻 受到恒定的1作用，在这段时间内物块做直线运动，已知物块在 时刻的速度与 时刻的F 8、1在此过程中（ ） 图 2 所示，一磁铁在外力作用下由位0图 2高中物理资源下载平台世昌的博客 ，在这个过程中磁铁穿过了闭合金属线圈 ，若调节线圈上的滑动变阻器 使阻值增大些，将磁铁仍从1 沿直线 以速度 匀速运动到位置 2，此过程外力对磁铁做功为 则（ ）2 B. 21C. 出动能定理的表达式：物体为质点，作用力为恒力， 所示，竖直平面内固定一个半径为 的 光滑圆底端 切线方向连接光滑水平面， 处固定间的水平距离为 ，质量为 的物块从物块每次与档板碰后速度大小都是碰前的 ，碰撞时间忽略不计，则：51物块第二次与档板碰后沿圆形轨道上升的最大高度为多少。 物块第二次与档板碰撞到第四次与档板碰撞间隔 9、的时间。 7. 如图 4 所示，倾角为 的斜面上，有一质量为 的滑块距档 处以初速度 沿斜面上滑，滑块与斜面间动摩擦因数 ,若滑块每次与档板碰撞时没有机械能损失，求小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑簧的上端固定于环的最高点 ，环的半径A=簧的原长 =度系数为 中所示位置 点由静止开始滑动到最低点 时，弹1）小球到 点时的速度 的大小；）小球在 点对环的作用力.（ 取 10/ 2） 所示， 和 为两个对称斜面，其上部足够长，下弧圆心角为 120，半径 个质量为 1的物体在离弧高度为初速度 沿斜面运动，若物体与两斜面力加速度 10 2，则（1）包括圆弧部分）走过路程的最大值为多少。 0 4图 5图 6 10、图 3高中物理资源下载平台世昌的博客 （2）试描述物体最终的运动情况 （3）物体对圆弧最低点的最大压力和最小压力分别为多少。 10. 如图 7 所示，质量为 的滑块 套在光滑的水平量为 的小球 用一长为 的轻的 点相连接，轻杆处于水平位置，可绕1)固定滑块 ，给小球一竖直向上的初速度,使轻杆绕 点转过 900，则小2)若 ，不固定滑2块且给小球一竖直向上的初速度 ，则当轻杆绕 点000， 球运动至最高点时， 的速度多大? 4略）物块在光滑轨道上滑动过程机械能守恒，第一次下滑到底端 时的动能为B于每次与档板碰后速度大小都是碰前的 ，故每次与档板碰后动能都是碰前的 ，51251物块经过两次与档板碰后动能为 ，根据机械能守恒定律有22)51(、得 65R物块第二次与档板碰后沿圆形轨道上升的最大高度 远小于 ，此后物块在圆形625期 第二次与档板碰后速度： 图 7高中物理资源下载平台世昌的博客 ： 第三次与档板碰撞到第四次与档板碰撞间隔的。