2025-2026学年高一下学期期中考试物理复习讲义(2)

2025－2026高一年级期中考试复习讲义(2)　 整理：ZGQ　　2026.4.16 第8章　 　机械能守恒定律 一　功 1、功（W）：W＝Fxcosα　（F应是恒力） 当0≤α＜时，力对物体做正功；当＜α≤π时，力对物体做负功（亦称物体克服这个力做功）； 当α＝时，W＝0，力对物体不做功． 2、摩擦力做功的特点与计算 （1）不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力都可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可能不对物体做功． ①静摩擦力做功：若物体在倾斜的传送带上随传送带一起向上运动，静摩擦力做正功，若随传送带一起向下运动，静摩擦力做负功；在粗糙的水平圆盘上的物体随圆盘做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，不做功． ②滑动摩擦力做功：如图所示，将物体轻轻放在运动的传送带上时，滑动摩擦力对物体做正功；当传送带不动，物体冲上传送带时，滑动摩擦力对物体做负功；当物体在地面上滑动时，地面受到的滑动摩擦力不做功． (2)一对相互作用的静摩擦力等大反向且物体之间相对静止，即两个物体的对地位移相同，由w＝Fxcos α可判断两个相互作用的静摩擦力做功的总和为零． (3)一对相互作用的滑动摩擦力等大反向但物体之间相对滑动，即两个物体的对地位移不相同，由W＝Fxcosα可判断两个相互作用的滑动摩擦力做功的总和不为零． 3、求变力做功的常用方法 方法 方法概述 微元法 常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题 图像法 在 图像中，图线与 轴所围“面积”的代数和就表示力 在这段位移所做的功 用 计算 用 计算功时，必须满足变力的功率是一定的这一条件 动能定理 巩固练习 1、电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。下列说法正确的是 A．从20.0s到30.0s，支持力做负功 B．从30.0s到35.0s，支持力不做功 C．从40.0s到50.0s，支持力做正功 D．从50.0s到60.0s，支持力做正功 2、细心的同学会发现商场里安装供顾客上、下楼的电梯主要有如图所示两种：台阶式如图甲，斜面式如图乙。下列对某同学分别乘坐两种扶梯的过程，描述正确的是（　　） A乘坐电梯甲匀速下降时，该同学受到水平方向的摩擦力 B乘坐电梯甲加速下降时，该同学所受摩擦力做负功 C．乘坐电梯乙匀速上升时，该同学不受到摩擦力作用 D．乘坐电梯乙加速上升时，该同学受到的摩擦力做正功 3、如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情玩耍，在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是（　　） A　先做负功，再做正功 B．先做正功，再做负功　　　C．一直做正功 D．一直做负功 4、某人用手将 2 kg 物体由静止向上匀加速提起 2 m，此时速度为 2 m/s，g 取 10 m/s2。则下列说法正确的是（　　） A．手对物体做功 40 J B．合外力做功 4 J　　　C．合外力做功 44 J D．物体克服重力做功 4 J 5（多选）、如图，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球。当整个装置沿水平面向左匀速运动的过程中，下列说法不正确的是（　）v A．球所受的重力不做功 B．斜面对球的弹力不做功 C．斜面对球的弹力做正功 D．挡板对球的弹力做负功 6如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离s，此时物块刚好滑到小车的左端。物块与小车间的摩擦力为f，在此过程中（　　） A．摩擦力对小物块做的功为　　　　B．摩擦力对系统做的总功为0 C．力F对小车做的功为　　　　　D．小车克服摩擦力所做的功为 7如图所示，毛毛虫沿着树枝向上爬行一段距离，树枝与水平方向有一定夹角，则在该运动过程中（ ） A. 树枝对毛毛虫做的功为零 　　　B. 重力对毛毛虫做的功为零 C. 树枝对毛毛虫的弹力做负功 D. 摩擦力对毛毛虫做负功 8、以前机械化生产水平较低，人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用。如图，假设驴拉磨的力大小始终为 500 N，运动半径为 1 m，则驴拉磨转动一周所做的功（　） A．0 J B．500 J C．500π J D．1 000π J F 9、野山鼠擅长打洞，假设山鼠打洞时受到的阻力与洞的深度成正比，即（为比例常数），则野山鼠打到洞深的过程中，需要克服阻力做的功为 （ ） A. B. C. D. 二、功率（P） 　 （1） 平均功率的计算① 利用　　② 利用 ，其中为物体运动的平均速度. （2） 瞬时功率的计算 　　① 利用公式 ，其中为瞬时速度. 　　② 利用公式，其中为物体的速度在力方向上的分速度. ③ 利用公式，其中为物体所受外力在速度方向上的分力. (3)机车启动的两种方式 以恒定加速度启动 以恒定功率启动 图像与 图像 　　　　　　　　　　　V1＝P0/ 运动规律 段：以加速度 做匀加速直线运动； 段：做加速度逐渐减小的变加速直线运动； 段：做速度为 的匀速直线运动 段：做加速度逐渐减小的变加速直线运动； 段：做速度为 的匀速直线运动 过程分析 段：不变 不变，直到； 段：； 段：达到最大值， 段：； 段： 巩固练习 1、 如图，两小球 A、B 完全相同，在同一高度处将 A 球以初速度 v0 水平抛出，同时将 B 球由静止释放。A、B 球从开始运动到落地过程（不计空气阻力），下列说法正确的是A v0 B A．重力对两球做功相同 B．A 球下落时间比 B 球下落的时间短 C．落地时，重力对两球做功的瞬时功率相同 D．重力对两球做功的平均功率相同 2、某人在平直公路上以一般速度骑自行车，若所受阻力为人与车重的 0.02 倍，则此人骑自行车时的功率最接近 A．100 kW B．10 kW C．0.1 kW D．0.001 kW 3、将一质量 m = 2 kg 的小球以 v0 = 10 m/s 的初速水平抛出，求：（1）运动 2 s 过程中重力的平均功率； （2）2 s 末重力的瞬时功率。v0 m 4如图甲所示，一台起重机将质量 m = 200 kg 的重物由静止开始竖直向上匀加速提升，4 s 末达到额定功率，之后保持该功率继续提升重物，5 s 末重物达到最大速度 vm。整个过程中重物的 v-t 图像如图乙所示。取 g = 10 m/s2，不计额外功率。试计算（1）起重机的额定功率 P；（2）重物的最大速度 vm；（3）前 5 s 起重机的做的功。 v（m/s） 1 2 4 5 O vm t（s） 1 2 3 图乙 图甲 三、动能 动能定理 合力对物体所做的功等于物体动能的变化：W＝Ek2－Ek1＝ΔEk. 动能定理的适用范围：既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功 1、关于物体的动能，下列说法正确的是（　　） A．物体的速度变化，其动能一定变化 B．物体的动能变化，其速度一定变化 C．物体的速度变化越大，其动能变化也一定越大 D．物体所受的合外力不为零，其动能一定变化 2、一卫星绕行星运行。下列图像反映了卫星的动能 Ek 与卫星距行星中心的距离 r 的关系，其中正确的是 Ek r O A Ek r2 O B Ek 1/r O C Ek 1/r2 O D 3、物体做初速为零的自由落体运动，Ek 表示重力势能，t 表示下落的时间，下列图像中，能正确反映 Ek 和 t 之间关系的是 Ek t O A t Ek t O B Ek O C Ek t O D 4、一质量为的滑块，以速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为（方向与原来相反），在整段时间内，水平力所做的功为（ ） A. 　　B. C. D. 5、如图，运动员将质量为的足球从地面上以速度踢出，足球恰好水平击中高为的球门横梁.以地面为零势能面，不计空气阻力，则足球在击中球门横梁时的动能为（ ） A. B. C. D. 6、某人将一个质量为 2 kg 的物体从高 h = 10 m 处以 v0 = 10 m/s 的初速度水平抛出，落地时速度的大小为 v = 12 m/s。求：（g 取 10 m/s2）h v0 （1）人在抛物体的过程中所做的功为多大？　　　 （2）物体在飞行过程中，空气阻力对物体做的功为多大？ 7、如图是滑板运动的轨道，和是两段光滑圆弧形轨道，段的圆心为点，圆心角为 ，半径与水平轨道垂直，水平轨道段粗糙且长.一运动员从轨道上的点以的速度水平滑出，在点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道，经轨道后冲上轨道，到达点时速度减为零，然后返回，已知运动员和滑板的总质量为，、两点与水平面的竖直高度为和，且，，取.求： （1） 运动员从运动到达点时的速度大小； （2） 轨道段的动摩擦因数 ； （3） 通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到点？如能，请求出回到点时速度的大小；如不能，则最后停在何处？ 8、如图，一固定轨道由水平部分 AB 和光滑弧形部分 BC 平滑连接，AB 段长为 L，离地高度为 h1，BC 间高度差为 h2。一质量为 m、与 AB 间动摩擦因数为 μ 的小物块在水平恒力作用下，自 A 点由静止开始运动，至 B 点撤去水平恒力，之后冲过 C 点落至地面。（重力加速度为g) （1）若物块落地前瞬间动能为 E1，求物块在 B 点时的动能 EkB； （2）为使物体可以冲过 C 点落至地面，水平恒力 F 最小值为多大？ （1） 为使物块落地前瞬间动能小于 E1，水平恒力 F 最大值为多少？ L B C A h1 h2 四、 机械能守恒定律 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，而总的机械能保持不变。 2、机械能守恒条件： 除受重力和弹力外，其它力不做功，或其它力做功的代数和始终为零. 3、判断机械能守恒的方法 ①机械能的定义法 ②做功分析法（常用于单个物体） ③能量分析法（常用于多个物体组成的系统） 巩固练习 1关于机械能，下列说法正确的是（ ） A. 物体做竖直面内的圆周运动，机械能一定守恒 B. 物体做匀速直线运动，机械能一定守恒 C. 合外力对物体做功为零时，物体的机械能一定守恒D. 只有重力对物体做功时，物体的机械能一定守恒 2　下列过程中，机械能一定守恒的是（　） A．子弹射穿木块的过程 B．树叶在空中缓缓飘落的过程 C．木箱沿固定的光滑斜面向上滑动的过程 D．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降的过程 3（多选）质量相同的小球 A 和 B 分别悬挂在长为 L 和 2L 的不同长绳上，先将小球拉至同一水平位置（如图所示，）从静止释放，当两绳竖直时（　） A．两球的速率一样大 B．两球的动能一样大 C．两球的机械能一样大 D．两球所受的拉力一样大 4在体能训练中，A 同学站在沙地上竖直向上抛出沙袋，取抛出点为重力势能零点，B 同学画出了该沙袋在上升的过程中，机械能 E、动能 Ek 和重力势能 Ep 随上升的高度 h 变化的 E–h 图像。其中一定有误的 h O A E Ek Ep h O B E Ek E h O C E Ek Ep h O D E E Ep 5、一个物体从距离地面 15 m 高度自由下落，取地面为零势能面 （1）下落后距离地面多大高度处动能等于势能的一半？ （2）下落多少时间动能为重力势能的两倍？ （3）若每当物体与地面碰撞时损失当时机械能的 1/3，则与地面碰撞两次后，物体能上升高度是多少？ 答案 一　功 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C D D B B D A D B 2、 功率（P） 1 2 ACD C 3、①200 W ②400 W　　（4）　① 4.2×103w ② 2.1m/s ③1.26×104J 三、动能 动能定理 1 2 3 4 5 B C D A D 6　（1）100 J　　（2）− 156 J 7　（1）　　（2） 0.125　　　（3） 不能，最后停在点左侧距离点处 8、（1）E1 − mgh1　　（2）（μ + ）mg　　　（3） 四、 机械能守恒定律 1 2 3 4 D C CD C 5、（1）10 m（2）s　（3）6.67 m 1 学科网（北京）股份有限公司 $