能量和能量守恒二轮.docVIP

2015届高三物理二轮复习 2015-03-26 能量和能量守恒 基本概念 1．单体机械能变化原因：除重力以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2—E1=ΔE 当除重力以外的力对物体所做的功为零时，即机械能守恒 2．系统机械能守恒定律：在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内，动能和势能可以互相转化，但机械能的总量保持不变．即 EK2+EP2 = EK1+EP1， 或 ΔEK = —ΔEP 例题部分 1．质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其它力的合力提供，不含升力）。今测得当飞机在水平方向的位移为l时，它的上升高度为h。求： ⑴飞机受到的升力大小； ⑵从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能。 A B 2．如图，质量为m1的物体A 经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k ，A、B 都处于静止状态．一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩，不计滑轮的摩擦．开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向．重力加速度为g． （1）求弹簧的压缩量； （2）现用一恒力F沿竖直方向向下拉挂钩，求物块B刚要离开地面时物块A 的加速度a； （3）上题中，若物块B刚要离开地面时，物块A的速度为v．求从开始施加拉力到物块B刚要离开地面过程中，弹簧弹力对物块A所做的功； （4）若在挂钩上挂一质量为m3的物体C 并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升，求此过程中弹簧弹力对物块A所做的功． 3．有许多大小不同的气球漂浮在空气中，图中左边p为固定的透风的网格。气球受到水平向左的恒定风力作用，可作匀加速运动。已知风对气球的作用力与球的最大截面成正比，即F=kS（k为一常量）。（1）对气球来说空间存在一个风力场，若风力场强度定义为单位面积上所受风力，试写出表达式。（2）若在该风力场中风力对气球作功与路径无关（气球运动时受到阻力不计），可引入风力势能和风力势的概念。若以网格p为零势能参考平面，写出风力势能Ep和风力势U的表达式。（3）写出风力场中机械能守恒定律表达式（对气球而言，阻力不计；设气球平均密度为ρ，气球半径为r，第一状态速度为v1，位置为x1，第二状态速度为v2，位置为x2）。（4）某一气球半径为r＝0.1m ，在网格p 距离为1m处以v0＝10m/s处速度平行网格抛出，它落到网格p处的速度为多大？（空气密度ρ＝1.3kg/m3,比例常数k＝10N/m2） 4．如图所示，水平细杆MN、CD，长度均为L。两杆间距离为h，M、C两端与半圆形细杆相连，半圆形细杆与MN、CD在同一竖直平面内，且MN、CD恰为半圆弧在M、C两点处的切线。质量为m的带正电的小球P，电荷量为q，穿在细杆上，已知小球P与两水平细杆间的动摩擦因数为μ，小球P与半圆形细杆之间的摩擦不计，小球P与细杆之间相互绝缘。 （1）若整个装置处在方向与之垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中，如图（甲）所示。小球P以一定的初速度v0从D端出发，沿杆滑到M点以后恰好在细杆MN上匀速运动。求： ①小球P在细杆MN上滑行的速度； ②小球P滑过DC杆的过程中克服摩擦力所做的功； （2）撤去磁场，在MD、NC连线的交点Ｏ处固定一电荷量为Q的负电荷，如图（乙）所示，使小球P从D端出发沿杆滑动，滑到N点时速度恰好为零。(已知小球所受库仑力始终小于重力)求： ①小球P在水平细杆MN或CD上滑动时所受摩擦力的最大值和最小值； ②小球P从D端出发时的初速度。 v0 N M C 乙 P D O -Q v0 N M C 甲 P D R0 5、如图所示，两个竖直放置的同轴导体薄圆筒，内筒半径为R，两筒间距为d（很小），筒高为L，内筒通过一个电阻R0与电动势U足够大的直流电源的正极连接，外筒与该电源的负极相连。在两筒之间有相距为h的A、B两点，其连线AB与竖直的筒中央轴平行。 （1）若在A点有一质量为m、电量为-Q的带电粒子，它以v0的初速率运动，且方向垂直于由A点和筒中央轴构成的平面。为了使此带电粒子能够经过B点，试求所有可供选择的v0和电源电压值。（可以认为内外圆筒构成的是一个平行板电容器） （2）若在薄圆筒间均匀地充满着质量为m、电量为-Q的带电粒子，单位体积内的带电粒子的数量为n，并且它们均以大小为v0方向垂直于由A点和筒中央轴构成的平面的初速率运动。则经过多少时间筒间带电粒子的总动能达到最大值。（不计带电粒子间的相互作用和空气阻力） 物理作业 1．物体在一个不为零的向上的提力作用下参与了下列三种运动：匀速上升、加速上升和减速上升．关于