摘要:题型1.从地面竖直上抛一个质量为m的小球.小球上升的最大高度为H.设上升过程中空气阻力为F恒定.则对于小球上升的整个过程.下列说法错误的是 A. 小球动能减少了mgH B. 小球机械能减少了FH C. 小球重力势能增加了mgH D. 小球加速度大于重力加速度g 解析:由动能定理可知.小球动能的减小量等于小球克服重力和阻力F做的功.为H.A错误,小球机械能的减小等于克服阻力F做的功.为FH.B正确,小球重力势能的增加等于小球小球克服重力做的功.为mgH.C正确,小球的加速度.D正确 规律总结:功是能量转化的量度.有以下几个功能关系需要理解并牢记 ⑴重力做功与路径无关.重力的功等于重力势能的变化 ⑵滑动摩擦力做的功与路径有关.并且等于转化成的内能 ⑶合力做功等于动能的变化 ⑷重力以外的其他力做的功等于机械能的变化 题型2. 审题指导:1.在汽车匀加速启动时.匀加速运动刚结束时有两大特点 ⑴牵引力仍是匀加速运动时的牵引力.即仍满足 ⑵ 2.注意匀加速运动的末速度并不是整个运动过程的最大速度 题型3.如图所示.竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成.AB恰与圆弧CD在C点相切.轨道固定在水平面上.一个质量为m的小物块从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB.沿着轨道运动.由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点.已知水平轨道AB长为L.求: (1)小物块与水平轨道的动摩擦因数 (2)为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道.圆弧轨道的半径R至少是多大? (3)若圆弧轨道的半径R取第(2)问计算出的最小值.增大小物块的初动能.使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R处.试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上.如果能.将停在何处?如果不能.将以多大速度离开水平轨道? 解析:(1)小物块最终停在AB的中点.在这个过程中.由动能定理得 得 (2)若小物块刚好到达D处.速度为零.同理.有 解得CD圆弧半径至少为 (3)设物块以初动能E′冲上轨道.可以达到的最大高度是1.5R.由动能定理得 解得 物块滑回C点时的动能为.由于.故物块将停在轨道上. 设到A点的距离为x.有 解得 即物块最终停在水平滑道AB上.距A点处. 规律总结:应用动能定理要比动力学方法方便.简洁.只有应用动力学方法可以求解的匀变速直线运动问题.一般应用动能定理都可以求解.尽管动能定理是应用动力学方法推导出来的.但它解决问题的范围更广泛. 题型4.滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动 .滑板运动员可在不同的滑坡上滑行.做出各种动作给人以美的享受.如图甲所示.abcdef为同一竖直平面上依次平滑连接的滑行轨道.其中ab段水平.H=3m.bc段和cd段均为斜直轨道.倾角θ=37º.de段是一半径R=2.5m的四分之一圆弧轨道.o点为圆心,其正上方的d点为圆弧的最高点.滑板及运动员总质量m=60kg.运动员滑经d点时轨道对滑板支持力用Nd表示.忽略摩擦阻力和空气阻力.取g=10m/s2.sin37º=0.6. cos37º=0.8 除下述问(3)中运动员做缓冲动作以外.均可把滑板及运动员视为质点. (1)运动员从bc段紧靠b处无初速滑下.求Nd的大小, (2)运动员逐渐减小从bc上无初速下滑时距水平地面的高度h.请在图乙的坐标图上作出 Nd-h图象(只根据作出的图象评分.不要求写出计算过程和作图依据), (3)运动员改为从b点以υ0=4m/s的速度水平滑出.落在bc上时通过短暂的缓冲动作使他只保留沿斜面方向的速度继续滑行.则他是否会从d点滑离轨道?请通过计算得出结论 解析:解:(1)从开始滑下至d点.由机械能守恒定律得 ① ② 由①②得: ③ (2)所求的图象如图所示 (图线两个端点画对各得1分.图线为直线得1分) (3)当以从b点水平滑出时.运动员做平抛运动落在Q点.如图所示设Bq=.则 ④ ⑤ 由④⑤得 ⑥ ⑦ 在Q点缓冲后 ⑧ 从 ⑨ 运动员恰从d点滑离轨道应满足: ⑩ 由⑨⑩得 即 ⑩ 可见滑板运动员不会从圆弧最高点d滑离轨道. 题型5.(功能关系在电场中的应用)如图所示匀强电场E的区域内.在O点处放置一点电荷 +Q. a.b.c.d.e.f为以O点为球心的球面上的点.aecf平面与电场平行.bedf平面与电场垂直.则下列说法中正确的是 A.b.d两点的电场强度相同 B.a点的电势等于f点的电势 C.点电荷+q在球面上任意两点之间移动时.电场力一定做功 D.将点电荷+q在球面上任意两点之间移动.从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大 解析:由于点电荷+Q在b.d两点的场强方向分别向上和向下.b.d两点的场强大小相同.方向不同.A错,a点和f点位于+Q形成电场的等势面上.但若把一电荷从a点移动到f点.电场E要对电荷做功.B错,当点电荷+q在bedf面上任意两点间移动时.电场力不做功.C错,球面上相距最远的点是ac.电场E对其做功最大.电势能的变化量最大. 规律总结:1.在等势面上移动电荷是.电场力不做功.
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一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。
实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片。
实验步骤:
(1)如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上。
(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点。
(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
① 由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω= 。式中各量的意义是:
.
② 某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m,得到纸带的一段如图2所示,求得角速度为 。
(1) (2)6.8/s。 |