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时间:2019-11-12
《【物理】2009高考专题冲刺训练配套课件四+功和能》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、专题四功和能目录要点回顾……………………………………………(3)典例赏析……………………………………………(7)跟踪练习……………………………………………(18)返回目录1.机车的两种加速问题.当汽车从静止开始沿水平面加速运动时,有两种不同的加速过程,分析时采用的基本公式都是和.恒定功率的加速.由公式P=Fv和F-f=ma知,由于P恒定,随着v的增大,F必将减小,a也必将减小,汽车做运动,直到,a=0,这时v达到最大值.可见恒定功率的加速一定不是匀加速.这种加速过程发动机做的功只能用计算,不能用W=Fs
2、计算(因为F为变力).恒定牵引力的加速.由公式P=Fv和F-f=ma知,由于F恒定,要点回顾返回目录所以a恒定,汽车做匀加速运动,而随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到,功率不能再增大了.这时匀加速运动结束,其最大速度为,此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了.可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定.这种加速过程发动机做的功只能用计算,不能用W=P·t计算(因为P为变功率).要点回顾[答案]P=Fv;F-f=ma;加速度不断减小的加速;F=f;W=Pt;额定功率Pm;W=F·s返回目录2.
3、力学领域中功能关系的主要形式①合外力的功等于物体动能的增量,即:,这就是动能定理.②重力的功等于重力势能增量的负值,即:.弹力的功等于弹性势能的增量的负值,即:.此外,分子力的功和分子势能、电场力和电势能的关系在形式上也和上述相同③除系统内的重力和弹力以外,其他力做的总功等于系统机械能的增量,即:.要点回顾返回目录④滑动摩擦产生的热量等于.静摩擦力即使对物体做功,由于相对位移为零,因此没有内能产生.⑤对绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等除题目特别说明外,必定有机械能损失.要点回顾[答案]W合=ΔEk;WG
4、=-ΔEp;W弹=-ΔEp;WF=E末-E初;滑动摩擦力乘以相对路程返回目录典例赏析变式练习1环保汽车将为2008年奥运会场馆服务.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103kg.当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V.在此行驶状态下,(1)求驱动电机的输入功率P电;(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s2);(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件
5、不变,求所需的太阳能电池板的最小面积.结合计算结果,简述你对该设想的思考.返回目录典例赏析已知太阳辐射的总功率P0=4×1026W,太阳到地球的距离r=1.5×1011m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%.[解析](1)驱动电机的输入功率P电=IU=1.5×104W.(2)在匀速行驶时P机=0.9P电=Fv=fv,所以f=0.9P电/v汽车所受阻力与车重之比f/mg=0.045.(3)当阳光垂直电磁板入射时,所需板面积最小,设其为S,距太阳中心
6、为r的球面面积S0=4πr2.返回目录典例赏析若没有能量的损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为P′,则设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P,由于P电=15%P,所以电池板的最小面积[答案](1)1.5×104W;(2)0.045;(3)101m2返回目录典例赏析变式练习2如图所示,物体以100J的初动能从斜面底端向上运动,当它通过斜面某一点M时,其动能减少80J,机械能减少32J,如果物体能从斜面上返回底端,则物体在运动过程中的下列说法正确的是()A.物体在M点的重力势能为-48JB.物体自M点起
7、重力势能再增加21J到最高点C.物体在整个过程中摩擦力做的功为-80JD.物体返回底端时的动能为30J返回目录典例赏析[解析]由于WG+WF=ΔEK,而摩擦力做的功WF=ΔEP.由此得摩擦力做功为32J,在到M点前重力的功为-80J+32J=-48J,故重力势能为48J,故A错.由于-mgh-μmg×=ΔEK,由于其他量都是常量,所以ΔEK与h或者mgh成正比,于是得最高点重力势能为60J.即再增加12J到最高点,B错.从底端到最高点,动能减少100J,克服重力做功60J,故摩擦力做功-40J,往返做功
8、-80J,C对.返回底端时的动能为20J,D错.[答案]C返回目录典例赏析变式练习3一质量为m的质点,系于长为R的轻绳的一端,绳的另一端固定在空间的O点,假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的.今把质点从O点的正上方离O点的距离为的O1点以水平的速度抛出,如图所示.试求:(1)轻绳即将伸直时,绳与竖直方向的夹角为多少?(2)当质点到达O点的正下方时,绳对质点的拉力为多大?返回目录典例赏析[解析]第一过程:质点做平抛运动.设绳即将伸直时,绳与竖直
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