高一物理章末總結

2021-10-14 01:29:19 字數 5168 閱讀 1638

要點一功的求解

1.恒力的功可根據w=flcos α計算.

2.變力的功可轉化為恒力的功,如圖7-1所示,

圖7-1

物體沿斜面上滑,然後又沿斜面滑回出發點的過程中,摩擦力是變力(方向變),但若將過程分為兩個階段:上滑過程和下滑過程,則每個階段摩擦力都是恒力,可由w=flcos α確定,然後求代數和,即為全過程摩擦力的功.

3.根據w=pt計算某段時間內的功.如機車以恆定功率啟動時,牽引力是變力,但其做功快慢(p)是不變的,故t時間內的功為pt.

4.利用動能定理w合=δek計算總功或某個力的功,特別是變力的功.

5.由功能關係確定功,功是能量轉化的量度,有多少能量發生了轉化,就應有力做了多少功.

6.微元求和法.

7.利用f—l圖象法.在f—l圖象中,圖線與座標軸所包圍的圖形的面積即為力f做功的數值.

要點二關於摩擦力的功

1.靜摩擦力做功的特點

(1)靜摩擦力可以對物體做正功,也可以做負功,還可以不做功.

(2)相互作用的一對靜摩擦力做功的代數和總等於零.

(3)在靜摩擦力做功的過程中,靜摩擦力起著傳遞機械能的作用,只有機械能的相互轉移,而沒有機械能轉化為其他形式的能.

2.滑動摩擦力做功的特點

(1)滑動摩擦力可以對物體做正功,也可以做負功,還可以不做功.

(2)相互摩擦的系統內,一對滑動摩擦力所做的功總為負值,其絕對值等於滑動摩擦力與相對位移的乘積,且等於系統損失的機械能.

(3)一對滑動摩擦力做功的過程,能量的轉化有兩種情況:

①相互摩擦的物體間機械能的轉移.

②機械能轉化為內能.

(4)滑動摩擦力、空氣阻力等,在曲線運動或者往返運動時,所做的功等於力和路程的乘積.

要點三對功率的理解及應用

1.p=,此式求出的是t時間內的平均功率,當然若功率一直不變,亦為瞬時功率.

2.p=fv·cos α,即功率等於力f、運動的速度v以及力和速度的夾角α的余弦的乘積.

當α=0時,公式簡化為p=f·v.

3.機車以恆定功率啟動或以恆定加速度啟動

(1)p=fv指的是牽引力的瞬時功率.

(2)依據p=fv及a=討論各相關量的變化,最終狀態時三個量的特點:p=pm,a=0(f=ff),v=vm.

要點四關於功能關係及能量守恆的應用問題

1.乙個物體能夠對外做功,就說它具有能量.能量的具體值往往無多大意義,我們關心的大多是能量的變化量.能量的轉化是通過做功來實現的,某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯絡,即所謂功能關係.常見力做功與能量轉化的對應關係可用下面的示意圖表示:

2.功是能量轉化的量度

即某種力做了多少功,就一定伴隨著有多少相應的能量發

生了轉化.

3.能量轉化與守恆定律:δe減=δe增.

4.能量守恆是無條件的,利用它解題一定要明確在物體運動過程的始末狀態間有幾種形式的能在相互轉化,哪些形式的能在減少,哪些形式的能在增加.

5.系統內一對滑動摩擦力的總功w總=-ff·l相對在數值上等於接觸面之間產生的內能.

要點五關於機械能守恆定律及其應用問題

1.判斷機械能是否守恆的方法

(1)方法一:用做功來判定——對某一系統,若只有重力和系統內彈力做功,其他力不做功,則該系統機械能守恆.

(2)方法二:用能量轉化來判定——若物體系統中只有動能和勢能的相互轉化而無機械能與其他形式的能的轉化,則物體系統機械能守恆.

2.機械能守恆定律的表示式

(1)e1=e2 系統原來的機械能等於系統後來的機械能.

(2)δek+δep=0 系統變化的動能與系統變化的勢能之和為零.

(3)δea增=δeb減系統內a物體增加的機械能等於b物體減少的機械能.

第一種表示式是從「守恆」的角度反映機械能守恆,解題時必須選取零勢能面,而後兩種表示式都是從「轉化」的角度來反映機械能守恆,不必選取零勢能面.

3.機械能守恆定律應用的思路

(1)根據要求的物理量,確定研究物件和研究過程.

(2)分析外力和內力的做功情況或能量轉化情況,確定機械能守恆.

(3)選取參考面,表示出初、末狀態的機械能.

(4)列出機械能守恆定律方程及相關輔助方程.

(5)求出未知量.

章末檢測

(時間:90分鐘,滿分:100分)

一、選擇題(共10小題,每小題5分,共50分)

1.在同一高度將質量相等的三個小球以大小相同的速度分別豎直上拋、豎直下拋、水平丟擲,不計空氣阻力.從丟擲到落地過程中,三球(  )

a.運動時間相同

b.落地時的速度相同

c.落地時重力的功率相同

d.落地時的動能相同

答案 d

解析儘管高度、加速度相同,但豎直方向的初速度大小不同,因此運動時間不同,a錯.落地速度方向是不同的,b、c都錯.

2.如圖1所示,

圖1在水平的船板上有一人拉著固定在岸邊樹上的繩子,用力使船向前移動.關於力對船做功的下列說法中正確的是(  )

a.繩的拉力對船做了功

b.人對繩的拉力對船做了功

c.樹對繩子的拉力對船做了功

d.人對船的靜摩擦力對船做了功

答案 d

解析繩的拉力、人對繩的拉力和樹對繩子的拉力並沒有作用於船,沒有對船做功.只有人對船的靜摩擦力作用於船,且船發生了位移,故對船做了功,且做正功.設想一下若船板光滑,人與船之間無摩擦力,則人拉繩時,人前進了,船則在原處不動,沒有力對船做功.

3.下列關於力對物體做功的說法中正確的是(  )

a.摩擦力對物體做功的多少與路徑有關

b.合力不做功,物體必定做勻速直線運動

c.在相同時間內作用力與反作用力做功絕對值一定相等,一正一負

d.一對作用力和反作用力可能其中乙個力做功,而另乙個力不做功

答案 ad

4.節日燃放禮花彈時,要先將禮花彈放入乙個豎直的炮筒中,然後點燃禮花彈的發射部分,通過火藥劇烈燃燒產生的高壓燃氣,將禮花彈由炮筒底部射向空中.禮花彈在炮筒中被擊發過程中,克服重力做功w1,克服炮筒阻力及空氣阻力做功w2,高壓燃氣對禮花彈做功w3,則禮花彈在炮筒內運動的過程中(設禮花彈發射過程中質量不變)(  )

a.禮花彈的動能變化量為w3+w2+w1

b.禮花彈的動能變化量為w3-w2-w1

c.禮花彈的機械能變化量為w3-w1

d.禮花彈的機械能變化量為w3-w2

答案 bd

解析由動能定理可知,所有力對物體做的總功等於物體動能的變化,故b正確;由機械能守恆定律知,系統機械能的改變只有靠重力和系統內的彈力以外的其他力做功才能實現,本題中是靠燃氣推力、炮筒阻力及空氣阻力做功使禮花彈的機械能發生改變的,所以d項正確.

5.質量為m的汽車在平直的公路上行駛,其運動過程中所受阻力恆定.當汽車的加速度為a,速度為v時,發動機的功率為p1,則當功率為p2時,汽車行駛的最大速度為(  )

a.        b.

cd.答案 b

解析當汽車速度為v時,發動機功率為p1,設這種情況下牽引力為f,則f=,加速度a=,故汽車所受阻力ff=-ma.當汽車發動機功率為p2時,汽車行駛的最大速度為vmax==,故應選b.

6.關於摩擦力做的功,以下說法正確的是(  )

a.滑動摩擦力阻礙物體的相對運動,所以一定做負功

b.靜摩擦力雖然阻礙物體間的相對運動,但不做功

c.靜摩擦力和滑動摩擦力不一定都做負功

d.一對相互作用力,若作用力做正功,則反作用力一定做負功

答案 c

解析摩擦力可以是動力,故摩擦力可以做正功;一對相互作用力,可以都做正功,也可以都做負功,或乙個力做功,另乙個力不做功.

7.如圖2所示,

圖2a球用線懸掛且通過彈簧與b球相連,兩球質量相等,當兩球都靜止時,將懸線燒斷.下列說法正確的是(  )

a.線斷瞬間,a球的加速度大於b球的加速度

b.線斷後最初一段時間裡,重力勢能轉化為動能和彈性勢能

c.在下落過程中,兩小球、彈簧和地球組成的系統機械能守恆

d.線斷後最初一段時間裡,動能的增加大於重力勢能的減少

答案 acd

解析懸線燒斷前彈簧處於伸長狀態,彈簧對a球的作用力向下,對b球的作用力向上.當懸線燒斷瞬間,彈簧的伸長來不及改變,對a球作用力仍然向下,故a球的加速度大於b球的加速度,即選項a正確;在下落過程中,只有重力和彈力做功,故兩小球、彈簧和地球組成的系統機械能守恆,即選項c正確;懸線燒斷後最初的一段時間裡,彈簧縮短到原長以前,重力勢能和彈性勢能均減少,系統的動能增加,即選項d正確.

8.下面說法正確的是(  )

a.重力做功同摩擦力做功均與經過路徑無關

b.物體受拉力(及重力)作用豎直向下加速運動,拉力的功是-1 j,但物體重力勢能減少量大於1 j

c.物體沿著有摩擦的曲線運動重力做功1 j,重力勢能的減少量可能小於1 j

d.將某物體從空中某一高度以不同的方式丟擲後落地時,重力勢能變化相同

答案 bd

解析重力做功與經過的路徑無關,但摩擦力做功與路徑有關,a錯,d對;b中wg>1 j,c中wg=1 j,由wg=ep1-ep2可知b中重力勢能減少大於1 j,c中等於1 j,b對,c錯.

9.從地面豎直上拋乙個質量為m的小球,小球上公升的最大高度為h,設上公升過程中空氣阻力ff大小恆定,則在上公升過程中下列說法中錯誤的是(  )

a.小球的加速度大於重力加速度g

b.小球的機械能減小了ffh

c.小球的重力勢能增加了mgh

d.小球的動能減小了mgh

答案 d

解析解答本題先分析物體上公升過程中受力及各力做功情況,再由功與能的關係判斷,小球上公升過程受重力和空氣阻力ff,由mg+ff=ma,得a=g+>g,故a正確;空氣阻力ff做負功ffh,因而小球的機械能減小了ffh,b正確;小球克服重力做功mgh,因而重力勢能增加了mgh,c正確;由動能定理知,小球動能減小了mgh+ffh,故d錯誤.

10.一人乘電梯從1樓到20樓,在此過程中經歷了先加速,後勻速,再減速的運動過程,則電梯支援力對人做功情況是(  )

a.加速時做正功,勻速時不做功,減速時做負功

b.加速時做正功,勻速和減速時做負功

c.加速和勻速時做正功,減速時做負功

d.始終做正功

答案 d

解析乙個力是否做功,以及做正功還是負功取決於力和位移的夾角,與其運動情況無關.向上運動支援力始終與位移夾角為0°,所以一直做正功.

二、實驗題(10分)

11.在用重物下落來驗證機械能守恆時,某同學按照正確的操作選得紙帶如圖3所示.其中o是起始點,a、b、c、d、e是打點計時器連續打下的5個點,打點頻率為50 hz.該同學用公釐刻度尺測量o到a、b、c、d、e各點的距離,並記錄在圖中(單位:cm).

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