人教版高中物理必修二第17讲：机械能综合应用 （教师版）——公主坟陈亚光.docVIP

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机械能综合应用

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1.理解机械能守恒的条件及机车启动问题。

2.学会运用动量定理机械能解决综合问题。

类型一：功、功率

例1．人的心脏每跳一次大约输送8×10－5m3的血液，正常人血压（可看作心脏压送血液的压强）的平均值为1.5×104Pa，心跳约每分钟70次．据此估测心脏工作的平均功率约为______W．

解析:把每一次输送的血液简化成一个正方体模型，输送位移为该正方体的边长L，则W＝1.4W

答案:1.4

类型二:动能定理、机械能守恒定律

例2．在光滑水平面上有质量均为2kg的a、b两质点，a质点在水平恒力Fa＝4N作用下由静止出发移动4s，b质点在水平恒力Fb＝4N作用下由静止出发移动4m．比较两质点所经历的过程，可以得到的正确结论是

A．a质点的位移比b质点的位移大

B．a质点的末速度比b质点的末速度小

C．力Fa做的功比力Fb做的功多

D．力Fa的冲量比力Fb的冲量小

解析：Fa的冲量Ia＝Fat＝4×4N·s＝16N·s由动量定理mva＝Iava＝＝8m/s．由动能定理Fa做的功是Wa＝mva2＝×2×82J＝64J．

由Wa＝Fasa，得a质点的位移是sa＝m＝16m．对B质点，Fb做功Wb＝Fbsb＝4×4J＝16J，由动能定理Wb＝mvb2，得vb＝4m/s，Fb的冲量Ib＝mvb＝2×4N·s＝8N·s，对比以上计算结果，选项A、C正确．

答案:AC

类型三：机械能守恒

例3．A、B两物体的质量之比为mA∶mB＝1∶2．用质量不计的弹簧把它们连接起来，放在光滑水平面上．A物体靠在固定板上，如图所示．用力向左推B物体，压缩弹簧，当外力做功为W时，突然撤去外力．从A物体开始运动以后，弹簧弹性势能的最大值是

A．W/3 B．W/2

C．2W/3 D．W

解析：A物体开始运动后，A、B及弹簧这一系统的机械能守恒，动量守恒，且AB具有相等速度时，弹簧弹性势能最大，则

W＝mBv02

mBv0＝（mA＋mB）v

解得v＝v0

Epm＝mBv02－（mA＋mB）v2

＝mBv02＝W

答案:A

?

类型四：动能定理

例4．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的摩擦因数相同．已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于

A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度

D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

解析：根据动能定理得：

μmgs＝mv02，

s＝

由s甲＞s乙知v0甲＞v0乙

答案:C

基础演练

1.关于功率的概念，下面的说法中正确的是 ( )

A.功率是描述力对物体做功多少的物理量

B.由P=W／t，可知，在相同的时间内做功越多，功率越大

C.若力和速度方向相同，由P=Fv可知，力越大，速度越大，则功率越大

D.某个力对物体做功越多，它的功率就一定大

答案：BC

2.下列说法正确的是 ( )

A.摩擦力对物体做功，其机械能必减少 B.外力对物体做功，其机械能必不守恒

C.做变速运动的物体可能没有力对它做功 D.物体速度增加时，其机械能可能减少

答案：CD

3.下列说法正确的是 ( )

A.作用力做正功时，反作用力一定做负功

B.作用力不做功时，反作用力也一定不做功

C.作用力和反作用力的功一定大小相等，正负相反

D.作用力做正功时，反作用力也可以做正功

答案：D

4.沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法中正确的是( )

A.沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做的功多

B.滑长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多

C.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多

D.上述几种情况重力做功同样多

答案：D

5.当重力列物体做正功时，物体的重力势能和