高一物理暑假巩固专题8 机械能守恒定律
【知识回顾】
考点一 功的分析与计算 1．功的正负
(1)0≤α<90°，力对物体做正功．
(2)90°<α≤180°，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功． (3)α＝90°，力对物体不做功． 2．功的计算：W＝Flcos_α
(1)α是力与位移方向之间的夹角，l为物体对地的位移． (2)该公式只适用于恒力做功． (3)功是标(填“标”或“矢”)量． 考点二 功率的计算
W
1．公式P＝和P＝Fv的区别
t
W
P＝是功率的定义式，P＝Fv是功率的计算式．
t2．平均功率的计算方法 W
(1)利用P＝.
t
(2)利用P＝F·vcos α，其中v为物体运动的平均速度． 3．瞬时功率的计算方法
(1)利用公式P＝Fvcos α，其中v为t时刻的瞬时速度． (2)P＝F·vF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度． (3)P＝Fv·v，其中Fv为物体受到的外力F在速度v方向上的分力． 考点三 动能定理及其应用
1212
1．表达式：W＝mv2－mv1＝Ek2－Ek1.
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2．理解：动能定理公式中等号表明了合外力做功与物体动能的变化具有等量代换关系．合外力做功是引起
物体动能变化的原因． 3．适用条件
(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动． (2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功．
(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分阶段作用．
4．应用技巧：若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可以分段考虑，也可以整个过程考虑． 考点四 机械能守恒的判断 1．内容
在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变． 2．条件
只有重力或弹力做功． 3．判断方法
(1)用定义判断：若物体动能、势能均不变，则机械能不变．若一个物体动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增加(减少)，其机械能一定变化．
(2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒． (3)用能量转化来判断：若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体或系统机械能守恒．
(4)对多个物体组成的系统，除考虑外力是否只有重力做功外，还要考虑系统内力做功，如有滑动摩擦力做功时，因摩擦生热，系统机械能将有损失． 考点五 机械能守恒定律的应用 机械能守恒的三种表达式 1．守恒观点
(1)表达式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或E1＝E2.
(2)意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能．
(3)注意：要先选取零势能参考平面，并且在整个过程中必须选取同一个零势能参考平面． 2．转化观点
(1)表达式：ΔEk＝－ΔEp.
(2)意义：系统的机械能守恒时，系统增加(或减少)的动能等于系统减少(或增加)的势能． 3．转移观点
(1)表达式：ΔEA增＝ΔEB减．
(2)意义：若系统由A、B两部分组成，当系统的机械能守恒时，则A部分机械能的增加量等于B部分机械能的减少量． 【巩固练习】
1.以下情境中，机械能守恒的是（ ）
A. 气球缓缓地匀速上升 B. 箭在释放了的弦的作用下加速飞出去 C. 小球在水平面内作匀速圆周运动 D. 足球滚上倾斜的草坪并停在斜坡上 2.下列说法正确的是（ ）
A. 重力势能为0的物体不能对外做功 B. 动能为0的物体不能对外做功 C. 重力势能的计算需要确定参考平面 D. 重力做功的计算需要确定参考平面
3.如图所示，一小球从左曲面上一点静止释放，沿曲面只能滑到对面曲面上的B点。虚线为水平线，若以A点为零势能面，则从A到B的过程中（ ）
A. 重力势能一直非负 B. 动能一直非负
C. 机械能守恒 D. 下降时机械能减小、上升时机械能增大
4.竖直平面内，用绳子系一小球做半径为R的圆周运动，小球质量为m，受到的空气阻力大小恒为f。将绳子拉直，并使小球从与圆心等高的地方静止下落，在到达最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 绳子的拉力对球不做功 B. 这个过程中机械能守恒 C. 最低点的速度是 √2???? D. 空气阻力对物体做功0.5πf R
5.在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到vm后，立即关闭发动机直到停止，运动过程的 ????? 图像如图所示，设汽车的牵引力恒为F，摩擦力恒为f，全过程中牵引力做功W1 ， 克服摩擦力做功W2 ， 则（ ）
A. ??:??=1:4 B. ??:??=3:1 C. ??1:??2=1:1 D. ??1:??2=1:3
6.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的 圆弧轨道，半径OA水平，OB竖直，一个质量为m的小球
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自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中：（ ）
A. 重力做功2.5mgR B. 动能增加1.5mgR C. 克服摩擦力做功0.5mgR D. 机械能减少mgR 7.一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前4s内做匀加速直线运动，4s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v—t图象如图所示。已知汽车的质量为m=3×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.2倍，g取10m/s2 ， 则下列不正确的是（ ）
A. 汽车的最大速度为20m/s B. 汽车的额定功率为180kW
C. 汽车在前4s内的牵引力为1.5×104N D. 汽车在前4s内牵引力做的功为3.6×105J
8.如图所示，木板可绕固定水平轴O转动，木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止．在这一过程中，物块的重力势能增加了2J。用FN表示物块受到的支持力，用f表示物块受到的摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是( )
A. FN和f对物块都不做功 B. FN对物块做功为2J，f对物块不做功 C. FN对物块不做功，f对物块做功为2J D. FN和f对物块所做功的代数和为0
9.一汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变．汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是（ ）
A. 汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大 B. 汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大
C. 汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大 D. 当牵引力等于阻力时，速度达到最大值
10.质量为1kg的物体以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的图线如图所示，g取10m/s2 ， 则以下说法中正确的是（ ）
A. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.4 B. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.25 C. 物体滑行的总时间为4s D. 物体滑行的总时间为2.5s 11.在“验证机械能守恒定律”的实验中，为完成实验：
（1）某同学在实验室找到如图1所示两个体积相同的重锤应选________（用甲、乙表示）； （2）关于本实验，在操作过程正确的情况下，下列说法中正确的是________； A.实验时一定要称出重锤的质量
B.实验中测得重锤重力势能的减少量△Ep略大于它动能的增加量△Ek ， 是因为阻力做功造成的 C.如果纸带上打下的第1、2点模糊不清，则无论用何种方法处理数据，该纸带都不能用于验证机械能守恒定律
D.处理实验数据时，可直接利用打下的连续实际点迹作为“计数点”
（3）打点计时器使用的是50Hz的电源，由图2可以测得打B点时重物的速度vB=________m/s，打F点时重物的速度vF=________m/s。
（4）某同学根据正确的实验操作得到一组数据，画出了 ??加速度g，以下表达式正确的是______ A.g=tanθB.g= tan??C.g=
1
2?1
1
??22
的图像（图3），根据图像求出当地的重力
D.g=
??22???2??21
2（?2??1）
人教版高一物理必修2 第七章 机械能守恒定律 暑假巩固专题8
