高中物理必备能力4功能关系寻关系.doc
【典型例题】
例1. 汽车发动机的功率为60kW，若其总质量为5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为
35.0×10N。试求:
(1)汽车所能达到的最大速度。
2 (2)若汽车以0.5m/s的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间,
点评:机车起动过程中，发动机的功率指牵引力的功率，发动机的额定功率指的是该机器正常工作时的最大输出功率，实际输出功率可在零和额定值之间取值。
(1)机车以恒定功率运动:若在平直道路上运动过程中所受阻力f不变。运动后的情
P况是，由于牵引力，物体的加速度由牛顿第二定律可得:，即F,,,Ffmav
Pf加速度。可见机车随着速度的增大，加速度变小;当其加速度a,,,a0vmm
P时，有，机车的速度达到最大，以后机车将做匀速直线运动。,fvm
(2)机车从静止做匀加速运动。机车以恒定加速度运动时，开始牵引力不变，当其
P速度增大至一定值时，其功率达到最大值，此时有。以后若再使vP,,fmav其速度增加，由于机车的功率不变，机车的牵引力减小，从而加速度也减小，直至加速度a,0时，
Pv,。mf机车速度最大，以后将做匀速直线运动，做匀速直线运动的速度
例2. 如图1所示，物体在离斜面底端4m处由静止滑下，若动摩擦因数均为0.5，斜面倾角37?，斜面与平面间由一小段圆弧连接，求物体能在水平面上滑行多远,
37?
图1
点评:(1)在应用动能定理解题时，认真分析物理过程，认真分析受力都是非常必要的，若不先明确物体在各段的受力情况、力的大小和方向及对应位移，不明确功的“，”“,”号的意义，就很容易出错。
(2)上例中，物体运动的全过程中，加速度是变化的，但初、末状态速度均为零，而力与位移均为已知或待求，显然取全程为研究过程列式比分两个阶段列式要简单。
3如图所示，把一根内壁光滑的细钢管弯成圆弧状，且竖直放着一个34 例3. 小球从管口A的正上方高h处自由下落，小球恰能达到最高点C口处，若小球从高h处自由12下落，则它能从A口运动到C口又飞回A口需满足h等于________。 :h12
例4. 如图4所示，质量均为m的小球A、B、C，用长为L的细线相连，置于高为h的光滑水平桌面上，L,h，A球刚跨过桌边，若A球、B球相继下落着地后不再反跳，则C球离开桌边时速度大小是____________。
【模拟
试题
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】
1. A、B、C三块木块的质量之比是1:2:3，它们的相同的动能在同一粗糙平面上运动，则它们滑行的距离之比是( )
A. 1:2:3 B. 3:2:1
C. 6:3:2 D. 9:4:1
v0 2. 在同一高度将三个质量都相等的小球，以相同的速率分别上抛、平抛、下抛。不计空气阻力，则以下结论正确的是( )
A. 三个小球落地时的速度相同
B. 三个小球落地时的动能相等
C. 从抛出到落地的过程中，重力对它们做的功相等
D. 从抛出到落地，重力对它们做功的平均功率相等
3. 将一物体以速度v从地面竖直上抛，当物体运动到某高度时，它的动能恰为重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为( )
2222vvvv
ggg243g A. B. C. D.
4. 如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下。不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零。小球落到地面前的瞬间的机械能应为( )
mgHh，mgHh,，，，，mghmgH A. B. C. D.
5. 下列实例(均不计空气阻力)中的运动物体，机械能守恒的应是( )
A. 被起重机吊起的货物正在匀加速上升
B. 物体做平抛运动
C. 物体沿粗糙斜面匀速下滑
D. 一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物沿竖直方向作上下振动
6. 以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，运动中空气阻力大小恒为f，则小球从抛出点抛出到再回到原抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功应为( )
A. 0 B. -fh C. -2fh D. -4fh
7. 图1中ABCD是一条长直轨道，其中AB段是倾角为θ的斜面，CD段是水平的，BC是与AB和CD相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计。一质量为m的小滑块在A点从静止状态释放，沿轨道下滑，最后停在D点。A点和D点的位置如图所示。现用一沿着轨道方向的力推
,滑块，使它缓缓地由D点被推回到A点时停下，设滑块与轨道间的动摩擦因数为，则推力对滑块做的功等于( )
mgh2mgh A. B.
h,mgs(，),,,mgsmghctg，sin, C. D.
mkg,2 8. 如图2所示，质量的物体原静止在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数为0.4，
2FN,12一个沿水平方向的恒力作用在这个物体上，(g取10m/s)求:
(1)物体运动的加速度多大,
(2)开始运动后3s内恒力所做的功及3s末恒力做功的功率.
F
m
图2
9. 质量为50kg的跳水运动员，从离地面9m高的平台上，以5m/s的速率起跳，落入比地面低
21m的水面，求:(不计空气阻力，g取10m/s)
(1)起跳过程中运动员做了多少功,
(2)运动员入水时的速率多大,
10、在地面处以30 m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，不计空气阻力(以地面重力势能为0，
2g=10m/s)，求:
(1)球距地面多高处，它的重力势能是动能的2倍?
(2)若小球在运动过程中，动能2倍于重力势能时，它的速度多大,
11. 如图3所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径为R。一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧，在弹力的作用下获一向右速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点。求:
(1)弹簧对物块的弹力做的功?
(2)物块从B至C克服阻力做的功?
(3)物块离开C点后落回水平面时其动能的大小?
33210，kg3010，W12. 质量为的汽车，发动机输出功率为，在水平公路上能达到的最大速度
2ms/为15m/s，当汽车的速度为10m/s时，其加速度为_________。
浙公网安备 33021202002483