高考物理复习《机械能》部分易错题分析

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易错题归纳—机械能守恒定律 A

易错题归纳—机械能守恒定律 A

A.处于失重状态
B.重力势能增加
C.受到向前的摩擦力作用
D.所受力的合力沿斜面向上
27.如图所示,当小车向右加速运动时,物块 M 相对车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时
()
A.M 受静摩擦力增大
B.M 对车厢壁的压力增大
C.M 仍相对于车厢静止
D.M 受静摩擦力不变
28.如图所示,水平传送带由电动机带动,并始终保持以速度 v 匀速运动。现将质量为 m 的某物块无初速地
(1)滑块滑至 B 点时对圆弧的压力及 xOC 的长度; (2)若在 B 端接一长为 L=1.0m 的木板 MN,滑块从 A 端释放后正好运动到 N 端停止,求木板与滑块 的动摩擦因数 μ。
31.如图所示,一质量为 m = 0.5 kg 的小滑块,在 F = 4 N 水平拉力的作用下,从水平面上的 A 处由静止开 始运动,滑行 s= 1.75 m 后由 B 处滑上倾角为 37°的光滑斜面,滑上斜面后拉力的大小保持不变,方向变为 沿斜面向上,滑动一段时间后撤去拉力。已知小滑块沿斜面上滑到的最远点 C 距 B 点为 L =2 m,小滑块 最后恰好停在 A 处。不计 B 处能量损失,g 取 10 m/s2,已知 sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。试求:
) B.合外力对小球做功为 Mu2/2
C.悬绳对小球不做功
D.小球克服悬绳拉力做功为 Mu2/2
20.如图所示,把小车放在水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,已知小车的质量为
M,小桶与沙子的总质量为 m,把小车从静止状态释放后,在小桶下落竖直高度为 h 的过程中,若不计滑
轮摩擦及空气的阻力,下列说法中正确的是 ( )
下落。为使小球从 A 点进入圆弧轨道后从 B 点飞出,恰好又从 A 点进入圆弧轨道且不与 A 点

高考物理 电场典型范例错误分析解题指导 易错题解题方法大全(4)机械振动与机械波

高考物理 电场典型范例错误分析解题指导 易错题解题方法大全(4)机械振动与机械波

取夺市安慰阳光实验学校高考物理易错题解题方法大全(4)机械振动与机械波例46、如图所示,某质点在M 、N 两点间沿直线做简谐运动,O 点为平衡位置,振幅为A ,设向右为正方向,则下列说法中正确的是( )A. 质点由M 运动到N 点时位移2AB. 质点由M 运动到N 点时位移AC. 质点由N 运动到M 点时位移-2AD.质点由N 运动到M 点时位移-A【错解分析】:根据位移的定义:由出发点指向终点的有向线段。

所以答案是AC【解题指导】:【答案】:BD【解析】:机械运动的位移与运动学中的位移是两个含义不同的物理概念,在运动学中,“位移”是指起点指向终点的有向线段;而机械运动中的“位移”是由平衡位置指向物体所在位置的有向线段,即相对平衡位置的位移。

根据机械运动中位移概念可知,无论质点从哪一点开始运动,当质点到达N 点时位移均为A ,当质点到达M 点时位移均为-A 。

练习46、关于做简谐运动物体的位移、回复力所产生的加速度和速度的关系,下列说法正确的是( )A. 位移减小时,加速度减小,速度增大B. 位移的方向总跟加速度的方向相反,跟速度方向相同。

C.物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同D.物体的运动方向改变时,加速度的方向不变。

例47、一个质点在平衡位置O 点附近做简谐运动,若从O 点开始计时,经过3s 时第一次经过某点,再继续运动,又经过2s 它第二次经过该点,则质点第三次经过该点时还需的时间是( )A .8sB .4sC .14sD .s 310【错解分析】:错解:作图如右图。

O 为平衡位置,AB 为最大位移处,假设M 点为题中的“某点”。

则根据题意有OM=3S M →B →M 时间为2S ,根据对称性有MO=3S ,MB=1S ;于是有OB=4S ,则周期T=16S 。

当质点再次经过M 点时是指M →O →A →O →M,时间间隔为3+4+4+3=14S 。

所以选C 。

该题解题过程并没有错误,只是解题不完全,这是一个多解题。

高考物理资阳力学知识点之功和能易错题汇编含解析

高考物理资阳力学知识点之功和能易错题汇编含解析

高考物理资阳力学知识点之功和能易错题汇编含解析一、选择题1.某人造地球卫星发射时,先进入椭圆轨道Ⅰ,在远地点A加速变轨进入圆轨道Ⅱ。

已知轨道Ⅰ的近地点B到地心的距离近似等于地球半径R,远地点A到地心的距离为3R,则下列说法正确的是()A.卫星在B点的加速度是在A点加速度的3倍B.卫星在轨道Ⅱ上A点的机械能大于在轨道Ⅰ上B点的机械能C.卫星在轨道Ⅰ上A点的机械能大于B点的机械能D.卫星在轨道Ⅱ上A点的动能大于在轨道Ⅰ上B点的动能2.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象,t1时刻起汽车的功率保持不变.由图象可知()A.0-t1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变B.0-t1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率不变C.t1-t2时间内,汽车的牵引力减小,加速度减小D.t1-t2时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变3.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从0t=开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t,在10~t内力F的平均功率是()A.212Fmt⋅B.2212Fmt⋅C.21Fmt⋅D.221Fmt⋅4.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m,小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。

当足球到达离地面高度为h的B点位置时,如图所示,不计空气阻力,取B处为零势能参考面,则下列说法中正确的是()A.小明对足球做的功等于mghB.足球在A点处的机械能为2 2 mvC .小明对足球做的功等于22mv +mgh D .足球在B 点处的动能为22mv -mgh 5.质量为m 的滑块沿高为h ,长为L 的粗糙斜面匀速下滑,在滑块从斜面顶端滑至底端的过程中A .滑块的机械能保持不变B .滑块克服摩擦所做的功为mgLC .重力对滑块所做的功为mghD .滑块的机械能增加了mgh6.某人用手将1kg 的物体由静止向上提起1m ,这时物体的速度为2m/s (g 取10m/s 2),则下列说法正确的是( ) A .物体克服重力做功2J B .合外力做功2JC .合外力做功12JD .手的拉力对物体做功10J 7.如图,半径为R 、质量为m 的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m 的小球从距A 点正上方h 高处由静止释放,小球自由落体后由A 点经过半圆轨道后从B 冲出,在空中能上升的最大高度为34h ,则A .小球和小车组成的系统动量守恒B .小车向左运动的最大距离为12R C .小球离开小车后做斜上抛运动D .小球第二次能上升的最大高度12h <h <34h 8.将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即f =kv ,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( ) A .从抛出到落四地面的过程中,最高点加速度最大,大小为gB .刚抛出时加速度最大,大小为g +kv mC .皮球上升所用时间比下降所用时间长D .皮球落回地面时速度大于v 09.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t =0时其速度为1 m/s .从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F ,力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图b 所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为123W W W 、、,则以下关系正确的是( )A .123W W W ==B .123W W W <<C .132W W W <<D .123W W W =<10.如图所示,AB 为14圆弧轨道,BC 为水平直轨道,圆弧的半径为R ,BC 的长度也是R ,一质量为m 的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A 从静止下滑时,恰好运动到C 处停止,那么物体在AB 段克服摩擦力做功为( )A .12μmgR B .12mgR C .mgRD .()1mgR μ-11.汽车以恒定功率P 、初速度v 0冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽车上坡过程的v -—t 图像不可能是选项图中的 A . B .C .D .12.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定:( )A .等于拉力所做的功;B.小于拉力所做的功;C.等于克服摩擦力所做的功;D.大于克服摩擦力所做的功;13.如图所示,小车A放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上,A、B两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连,已知重力加速度为g,滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计,小车A的质量为3m,小球B的质量为m,小车从静止释放后,在小球B竖直上升h 的过程中,小车受绳的拉力大小F T和小车获得的动能E k分别为()A.F T=mg,E k=3mgh/8B.F T=mg,E k=3mgh/2C.F T=9mg/8,E k=3mgh/2D.F T=9mg/8,E k=3mgh/814.如图所示,质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面,最终落在水平地面上,已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5,桌面高0.45 m,若不计空气阻力,取g=10 m/s2,则()A.小物块的初速度是5 m/sB.小物块的水平射程为1.2 mC.小物块在桌面上克服摩擦力做8 J的功D.小物块落地时的动能为0.9 J15.如图所示,某人以力F将物体沿斜面向下拉,拉力大小等于摩擦力,则下列说法正确的是()A.物体做匀速运动B.合力对物体做功等于零C.物体的机械能保持不变D.物体机械能减小16.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )A.216vgB.28vgC.24vgD.22vg17.如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆轨道ABCD,其A点与圆心等高,D点为最高点,DB为竖直线,AE为水平面,今使小球自A点正上方某处由静止释放,且从A处进入圆轨道运动,只要适当调节释放点的高度,总能保证小球最终通过最高点D(不计空气阻力的影响).则小球通过D点后A.一定会落到水平面AE上B.一定不会落到水平面AE上C.一定会再次落到圆轨道上D.可能会再次落到圆轨道上18.恒力F作用于原来静止的物体上,使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s,则水平恒力F做的功和功率W1、P l和W2、P2相比较,正确的是( )A.W l>W2,P1>P2B.W l=W2,P I<P2C.W l=W2,P l>P2D.W l>W2,P I<P219.如图所示,物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,运动中无碰撞能量损失。

高考物理专题训练万有引力易错题分析

高考物理专题训练万有引力易错题分析

一、万有引力定律警示易错试题典型错误之一:错误地认为做椭圆运动的卫星在近地点和远地点的轨道曲率半径不同。

例1、某卫星沿椭圆轨道绕行星运行,近地点离行星中心的距离是a,远地点离行星中心的距离为b,若卫星在近地点的速率为V a ,则卫星在远地点时的速率V b 多少?错解:卫星运行所受的万有引力提供向心力,在近地点时,有a V ma MmG a 22=,在远地点时有b V mbMmG b 22=,上述两式相比得ab V V ba=,故a bV baV =。

分析纠错:以上错误在于认为做椭圆运动的卫星在近地点和远地点的轨道曲率半径不同。

实际做椭圆运动的卫星在近地点和远地点的轨道曲率半径相同,设都等于R 。

所以,在近地点时有R V m a MmG a 22=,在远地点时有R V mbMmG b 22=,上述两式相比得a b V V b a =,故a b V baV =。

典型错误之二:利用错误方法求卫星运动的加速度的大小。

例2、发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q 点,轨道2、3相切于P 点,如图所示。

则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是:A 、卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率。

B 、卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。

C 、卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2上经过Q 点时的加速度。

D 、卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时的加速度。

错解:因为r V mmr rMm G 222==ω,所以V=rGM,3r GM =ω,即B 选项正确,A 选项错误。

因为卫星在轨道1上经过Q 点时的速度等于它在轨道2上经过Q 点时的速度,而在Q 点轨道的曲率半径1r <r 2,所以121r V a =>222r V a =,即C 选项正确。

第12讲 机械能及运动过程中的机械能转化中的易错问题-2023年中考物理重点核心知识点专题讲练析版

第12讲 机械能及运动过程中的机械能转化中的易错问题-2023年中考物理重点核心知识点专题讲练析版

第12讲机械能及运动过程中的机械能转化中的易错问题类型一:判断机械能是否发生变化一.由“机械能=动能+势能”判断:若速度和高度不变,质量减小,动能减小,重力势能减小,机械能减小;若质量和速度不变,高度减小,动能不变,重力势能减小,机械能减小.二.外力对物体做功,也由“机械能=动能+势能”来判断:若质量和速度不变,高度增加,动能不变,重力势能增大,机械能增大.三.在动能和势能的相互转化的过程中,如果题目中有“光滑”、“自由”、“不计阻力”等词语,说明不计摩擦,则机械能不变四.在动能和势能的相互转化的过程中,若考虑摩擦,则机械能减小【例1】1.关于火箭加速上升的过程中,下列说法正确的是()A.动能变小,势能变大,机械能保持不变B.动能变大,势能变小,机械能保持不变C.动能变小,势能变大,机械能变大,内能转化为机械能D.动能变大,势能变大,机械能变大,内能转化为机能能【答案】D【详解】火箭加速上升的过程中,其质量不变,速度增大,动能增大;同时高度增大,重力势能增大;火箭升空时,没有发生弹性形变,不具有弹性势能;因机械能等于动能与势能的总和,所以火箭的机械能增大;火箭的喷气发动机工作时,将内能转化为机械能。

故选D。

1.(2022·山东滨州·统考中考真题)2022年2月北京冬奥会,中国代表团共收获9金4银2铜共15枚奖牌,金牌数和奖牌数均创历史新高。

如图为高速摄影机记录的单板滑雪男子大跳台金牌得主苏翊鸣在比赛中,从跳台起跳到落地过程的情景。

下列关于这一过程说法正确的是()A.他从起跳到最高点的过程中,动能逐渐转化成重力势能B.他起跳后到达最高点时,机械能最大C.他从空中下落过程中,重力做功越来越慢D.他从起跳到落地的整个过程中,机械能是守恒的【答案】A【详解】A.他从起跳到最高点的过程中,质量不变,速度逐渐变小,高度逐渐升高,动能逐渐变小,重力势能逐渐增大,动能逐渐转化成重力势能,故A正确;B.由于存在阻力,他起跳后到达最高点的过程中,机械能不断减小,在最高点机械能最小,故B错误;C.他从空中下落过程中,速度越来越大,由==F=F=F得,重力做功越来越快,故C错误;D.由于存在阻力,他从起跳到落地的整个过程中,机械能不断减小,机械能不守恒,故D错误。

功和机械能(高频考点精讲)(原卷版)-2022年中考物理一轮复习高频考点精讲与易错题精选(全国通用)

功和机械能(高频考点精讲)(原卷版)-2022年中考物理一轮复习高频考点精讲与易错题精选(全国通用)

第十一章功和机械能(高频考点精讲)考点01 功【高频考点精讲】1、功的概念:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上通过了一段距离,力学里就说这个力做了功。

2、做功的两个必要因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上移动一段距离。

两个因素必须都有,缺一不可,否则就没有做功。

3、力对物体不做功的情况,可分为以下三种情况:(1)物体受到力的作用但没有通过距离,这个力对物体没有做功,例如人用力推箱子,但是没有推动;一个人提着书包站着不动,力都没有对物体做功。

(2)物体由于惯性通过一段距离,但物体没有受到力的作用,这种情况也没有做功,例如在光滑的冰面上滑动的冰块,由于惯性向前运动,虽然在水平方向上通过了一段距离,但是并没有水平方向上的力作用于它,所以没有力对冰块做功。

(3)物体通过的距离跟它受力的方向垂直,这种情况虽然有力的作用,物体也通过了一段距离,但这个距离不是在力的方向上通过的距离,这个力也没有做功。

例如人在水平面上推车前进,重力的方向是竖直向下的,车虽然通过了距离,但不是在重力方向上通过的距离,因而重力没有对车做功。

4、功的计算:(1)公式:功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积,W = F s;(2)单位:国际单位制中,力(F)的单位是牛(N),距离(s)的单位是米(m),功的单位是牛×米(N•m),用专门的名称叫做焦耳,简称焦,符号J。

【热点题型精练】1.根据如图所示的几个情景,下列说法正确的是()A.女孩搬起一个箱子,女孩对箱子做了功B.司机费了很大的力也未能推动汽车,但司机对汽车做了功C.吊车吊着货物水平移动一段距离,吊车对货物做了功D.足球被踢出后在草地上滚动的过程中,运动员对足球做了功2.小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离,该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,关于做功大小的下列说法正确的是()A.W甲<W乙<W丙B.W甲>W乙>W丙C.W甲=W乙=W丙D.W甲=W乙<W丙3.如图所示,斜面高为1m,长为4m,用沿斜面向上大小为75N的拉力F,将重为200N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端,下列关于做功的判断正确的是()A.木箱受到重力做功的大小为800JB.木箱受到斜面摩擦力做功大小为100JC.木箱受到合力做功的大小为125JD.木箱受到斜面的支持力做功大小为200J4.如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为()A.10J B.30J C.50J D.80J5.如图所示的单摆,让小球从A点静止释放,小球从A点向B点摆动的过程中,小球受到的重力对小球功,细绳对小球的拉力功(均选填“做”或“不做”)。

(6)机械振动与机械波——高考物理一轮复习 易混易错

(6)机械振动与机械波——2025高考物理一轮复习易混易错专项复习一、易错点分析1. 机械波易错点(1)加强区永远是加强区,减弱区永远是减弱区,加强区内各质点的振动位移不一定都比减弱区内各点的振动位移大。

(2)波的干涉中,振动的强弱应该看波叠加后的振幅。

不能认为加强点的位移永远最大,减弱点的位移永远最小。

(3)在干涉现象中,振动加强区域是指该区域内质点振动的振幅最大,质点振动能量大,并且始终最大,而不是指位移始终最大:振动减弱区域是指该区域内质点振动的振幅最小,质点振动能量小,并且始终最小,而不是指位移始终为零。

(4)振动加强区域和振动减弱区域相互间隔,而不是振动加强点和振动减弱点相互间隔。

2. 波的多解问题求解思路一般采用从特殊到一般的思维方法,即找出一个周期内满足条件的关系Δt 或Δx ,若此关系为时间,则t =nT +Δt (n =0,1,2,…);若此关系为距离,则x =n λ+Δx (n =0,1,2,…)。

可按如下步骤进行:①假设波向x 轴正方向或负方向传播。

②由题目提供的波形变化等条件列出传播距离或传播时间与波长、周期等相关的通式。

③根据v Tλ=今或v f λ=,xv t∆=∆求出速度或其他未知量的关系通式。

④分析题目中有没有其他限制条件,看通过关系通式得到的多解能否变为有限个解或唯一解。

二、易错训练1.如图甲所示为以O 点为平衡位置,在A 、B 两点间运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图象,由图可知下列说法中正确的是( )A.在0.2s t =时,弹簧振子的加速度为正向最大B.在0.1s t =与0.3s t =两个时刻,弹簧振子的速度相同C.从0t =到0.2s t =时间内,弹簧振子做加速度增大的减速运动D.在0.6s t =时,弹簧振子有最小的位移2.介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源1S 和2S ,二者做简谐运动的步调一致且周期均为0.4s 。

P 为波源平衡位置所在水平面上的一点,与1S 平衡位置的距离为3m ,与2S 平衡位置的距离为9m ,若由1S 和2S 发出的简谐波的波长为2m ,下列说法中正确的是( ) A.两波的波速均为20m/sB.两波在P 点引起的振动总是相互减弱的C.当1S 恰好在平衡位置向上运动时,点P 向下运动D.当2S 恰好在平衡位置向上运动时,点P 向上运动 3.图为一质点的简谐运动图像。

高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波易错题汇编附解析

高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波易错题汇编附解析一、选择题1.如图所小,一轻质弹簧下端系一质量为m 的书写式激光笔,组成一弹簧振子,并将其悬挂于教室内一体机白板的前方。

使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动,白板以速率v 水平向左匀速运动,激光笔在白板上留下如图所示的书写印迹,图中相邻竖直虚线的间隔均为x 0(未标出),印迹上P 、Q 两点的纵坐标为y 0和-y 0.忽略空气阻力,重力加速度为g ,则( )A .该弹簧振子的振幅为2y 0B .该弹簧振子的振动周期为3x vC .激光笔在留下P 、Q 两点时加速度相同D .激光笔在留下PQ 段印迹的过程中,弹簧弹力对激光笔做功为-2 mgy 02.已知在单摆a 完成10次全振动的时间内,单摆b 完成6次全振动,两摆长之差为1.6 m .则两单摆摆长l a 与l b 分别为( ) A .l a =2.5 m ,l b =0.9 m B .l a =0.9 m ,l b =2.5 m C .l a =2.4 m ,l b =4.0 m D .l a =4.0 m ,l b =2.4 m3.如图所示,弹簧振子以O 点为平衡位置,在M 、N 两点之间做简谐运动.下列判断正确的是( )A .振子从O 向N 运动的过程中位移不断减小B .振子从O 向N 运动的过程中回复力不断减小C .振子经过O 时动能最大D .振子经过O 时加速度最大 4.下列说法正确的是( )A .物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大B .医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C .两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D .遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X 射线波长短 5.一质点做简谐运动的图象如图所示,该质点在t=3.5s 时刻( )A.速度为正、加速度为正B.速度为负、加速度为负C.速度为负、加速度为正D.速度为正、加速度为负6.如图所示,为一列沿x轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像,由图可知,这列波的振幅A、波长λ和x=l米处质点的速度方向分别为:()A.A=0.4 m λ=1m 向上B.A=1m λ=0.4m 向下C.A=0.4m λ=2m 向下D.A=2 m λ=3m 向上7.如图所示两个频率、相位、振幅均相同的波的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,对叠加的结果正确的描述是()A.在A点出现波峰后,经过半个周期该点还是波峰B.B点在干涉过程中振幅始终为零C.两波在B点路程差是波长的整数倍D.当C点为波谷时,经过一个周期此点出现波峰8.一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上的两质点,平衡位置分别为 x=0,x=x b(x b>0).a 点的振动规律如图所示。

高考物理机械运动及其描述易错剖析

高考物理机械运动及其描述易错剖析一、高中物理精讲专题测试机械运动及其描述1.两年以来,物理组的最高领导一直在考驾照,今天又和前(N+8)次一样,早早地来到客运站,思考到达考点的三种途径.第一种是乘普客汽车国道到达;第二种方法是乘快客汽车经高速公路到达;第三种方法是乘火车到达;下面是三种车的发车时刻及里程表,已知普客汽车全程平均时速度为60km/h,快客汽车全程平均时速为100km/h,两车途中均不停站,火车在中途需停靠石台站5min,设火车进站和出站都做匀变速直线运动,加速度大小是2400km/h2,途中匀速行驶,速率为120km/h,若现在时刻是上午8点05分,科目二开考时间是9点25分,请你通过计算说明他能否赶上考试?如果能,该选择乘哪个班次什么车?(单位统一用km/h)普客汽车快客汽车火车里程/km758072班次7∶208∶2010∶3014∶30……8∶008∶409∶2010∶55……8∶008∶339∶009∶43……【答案】能赶上,8:33发车,9:20到达【解析】【分析】【详解】第一种乘普客汽车1 117575min 60st hv∆=== 8:20发车,9:35到达;第二种乘快客汽车2 228048min 100st hv∆=== 8:40发车,9:28到达;第三种乘火车1120h=0.05h 2400vta ==火车匀变速运动时间4t 1=0.2h 火车匀变速运动路程11412km s v t =⋅=火车匀速运动路程2(7212)km=60km s =-火车匀速运动时间1220.5s t h v == 火车总时间3123447min t t t t ∆=++=8:33发车,9:20到达 所以选择乘坐火车 【点睛】此题考查匀速直线运动的速度公式;关键是高清时间和时刻关系以及路程关系,此题考查学生利用物理知识解决实际问题的能力.2.如图所示,在运动场的一条直线跑道上,每隔5 m 远放置一个空瓶,运动员在进行折返跑训练时,从中间某一瓶子处出发,跑向出发点右侧最近的空瓶,将其扳倒后返回并扳倒出发点处的瓶子,之后再反向跑回并扳倒前面最近处的瓶子,这样,每扳倒一个瓶子后跑动方向就反方向改变一次,当他扳倒第6个空瓶时,他跑过的路程是多大?位移是多大?在这段时间内,人一共几次经过出发点?【答案】80 m ;10 m ;4次 【解析】 【分析】 【详解】如图所示,设运动员从位置O 出发跑向位置a,扳倒空瓶后返回位置O,扳倒空瓶后又跑向位置c,扳倒空瓶后再跑向位置b,依次进行下去,当他扳倒第6个空瓶时应在位置d 处,因此可求出运动员跑过的总路程和位移.由以上分析得 路程s 0=2s 1+s 2+s 3+s 4+s 5 ="(2×5+10+15+20+25)" m=80 m位移大小s=Od=10 m往返过程中共经过出发点O处4次(不包括从出发点开始时).3.在运动场的一条直线跑道上,每隔5m放置一个空瓶子,运动员在进行折返跑训练时,从中间某一瓶子处出发,跑向最近的空瓶,将其扳倒后返回,再扳倒出发点处的瓶子,之后再折返跑到最近的空瓶,将其扳倒后返回,依此下去,当他扳倒第6个空瓶时,他经过的路程是多大?位移是多大?从中间某一瓶子处出发后,他再经过出发点几次?【答案】路程80m;位移10m;再经过出发点4次【解析】【分析】【详解】如图所示,设运动员从位置O出发跑向位置a,扳倒空瓶后返回位置O,扳倒空瓶后又跑向位置c,扳倒空瓶再跑向位置b,依次进行下去,当他扳倒第6个空瓶时应在位置d处,据此可求出运动员的总路程和位移.由以上分析得路程,代入数据后得到.位移大小;往返过程中共经过出发点O处5次(不包括出发点).4.如图所示为一种运动传感器工作原理示意图.这个系统工作时固定的测速仪向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动物体反射后又被测速仪接收根据发射与接收超声波脉冲的时间差可以得到测速仪与运动物体的距离.某次试验时,1t=0时刻,测速仪发出一个超声波脉冲,脉冲波到达做匀加速直线运动的实验小车上,经过Δ1t=0.10s测速仪收到反射波;2t=1s时发出第二个脉冲,此后经过Δ2t=0.08s收到反射波;3t =2s时发射第三个脉冲,又经过Δ3t =0. 04s收到反射波已知超声波在空气中传播的速度是v=340m/s,求:(1)实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离和平均速度大小;(2)实验小车的加速度大小.【答案】(1)3.43/m s (2) 3.56m/s 2 【解析】(1)由题意得,实验小车在112t t ∆+时刻接收到第一个脉冲,设此时实验小车距测速仪x 1,有112t x v∆= ① 实验小车在222t t ∆+时刻接收到第二个脉冲,设此时实验小车距测速仪x 2,有 222t x v∆= ② 设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离为Δx 1,则有 Δx 1=x 1-x 2 ③由①②③式可得实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离 Δx 1=3.4m ④设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间间隔为Δt ,有2121()()22t tt t t ∆∆∆=+-+ ⑤ 设这段时间内的平均速度为1v ,则有11=x v t∆∆ ⑥ 由④⑤⑥式可得这段时间内的平均速度为1=3.43/v m s ⑦(2)依第(1)问同理可得实验小车在接收到第三个脉冲波时实验小车距测速仪为 332t x v∆= ⑧ 实验小车在接收到第二个和第三个脉冲波之间的时间内运动的距离为 Δx 2=x 2-x 3 ⑨这段时间内的平均速度 21=x v t ∆∆'⑩ 由匀变速直线运动的规律可知,做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度. 所以1v 为1212'1()()222t t t t t ∆∆+++=时刻的瞬时速度 (11)2v 为3223'2()()222t t t t t ∆∆+++=时刻的瞬时速度 (12) 由∆=∆va t 可得:21''21=v v v a t t t -∆=∆- (13) 由①~(13)式可得a =3.56m/s 25.一列士兵的队伍长120m ,正以某一速度做匀速直线运动,因有紧急情况需要通知排头士兵,一名通讯员以不变的速率跑步从队尾赶到队头,又从队头返回队尾,在此过程中队伍前进了288m ,求通讯员在这段往返时间内的路程? 【答案】432m【解析】试题分析: 设通讯员的速度为V 1,队伍的速度为V 2,通讯员从队尾到队头的时间为t 1,从队头到队尾的时间为t 2,队伍前进用时间为t .由通讯员往返总时间与队伍运动时间相等可得如下方程:t=t 1+t 2,即:=+,整理上式得:6v 12-5v 1v 2-6v 22=0解上式得:v 1=将上式等号两边同乘总时间t ,即v 1t=,v 1t 即为通讯员走过的路程s 1,v 2t 即为队伍前进距离s 2, 则有:s 1=s 2=432m .考点: 相遇问题6.为了安全,在高速公路上行驶时两汽车之间要保持一定的距离。

2014高考物理易错创新专题预测提分知识点优化解析8:机械能守恒定律及其应用(含详解)

2014高考物理易错创新专题预测提分知识点优化解析8:机械能守恒定律及其应用(含详解)一、单项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分,每小题只有一个选项符合题意) 1.如图所示,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O 点,另一端系一小球.给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中( ) A.小球的机械能守恒 B.重力对小球不做功 C.绳的张力对小球不做功D.在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减小 2.如图所示,一匀质杆长为2r ,从图示位置由静止开始沿光滑面ABD 滑动,AB 是半径为r 的14圆弧,BD 为水平面.则当杆滑到BD位置时的速度大小为( ) A.gr2B.grC.2grD.2gr3.一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹起的整个过程中,他的运动速度v 随时间t 变化的图线如图所示,图中只有Oa 段和cd 段为直线.则根据该图线可知( )A.小孩在蹦床上的过程仅在t 1到t 3的时间内B.小孩在蹦床上的过程仅在t 1到t 5的时间内C.蹦床的弹性势能增大的过程在t 1到t 2的时间内D.蹦床的弹性势能增大的过程在t 1到t 5的时间内4.如图所示,将小球a 从地面以初速度v 0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放,两球恰在h2处相遇(不计空气阻力).则( )A.两球同时落地B.相遇时两球速度大小相等C.从开始运动到相遇,球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D.相遇后的任意时刻,重力对球a做功功率和对球b做功功率相等二、双项选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40分,每小题有两个选项符合题意)5.一不计质量的直角形支架的两直角臂长度分别为2l和l,支架可绕水平固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,支架臂的两端分别连接质量为m和2m的小球A和B,开始时OA臂处于水平位置,如图所示,由静止释放后,则可能的是( )A.OB臂能到达水平位置B.OB臂不能到达水平位置C.A、B两球的最大速度之比为v A∶v B=2∶1D.A、B两球的最大速度之比为v A∶v B=1∶26.(预测题)北京奥运会男子体操单杠决赛中,中国四川小将邹凯以高难度的动作和出色的发挥以16.20分夺得金牌,邹凯做“单臂大回环”时,用一只手抓住单杠,伸展身体,以单杠为轴做圆周运动.此过程中,运动员的重心到单杠的距离为R,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )A.运动员过最高点时,手臂所受弹力可以为零B.运动员过最高点时的最小速度是gRC.运动员过最低点时的最小速度是2gRD.运动员到达最低点时手臂受到的拉力至少为5mg7.(创新题)来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一位在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手.蹦床是一项好看又惊险的运动,如图所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图,图中虚线PQ是弹性蹦床的原始位置,A为运动员抵达的最高点,B为运动员刚抵达蹦床时的位置,C为运动员抵达的最低点.不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失,A、B、C 三个位置运动员的速度分别是v A、v B、v C,机械能分别是E A、E B、E C,则它们的大小关系是( )A.v A<v B,v B>v CB.v A>v B,v B<v CC.E A =E B ,E B >E CD.E A >E B ,E B =E C8.如图所示,劲度系数为k 的轻质弹簧,一端系在竖直放置的半径为R 的圆环顶点P ,另一端系一质量为m 的小球,小球穿在圆环上做无摩擦的运动.设开始时小球置于A 点,弹簧处于自然状态,当小球运动到最低点时速率为v ,对圆环恰好没有压力.下列分析正确的是( ) A.从A 到B 的过程中,小球的机械能守恒 B.从A 到B 的过程中,小球的机械能减少 C.小球过B 点时,弹簧的弹力为mg +m v2RD.小球过B 点时,弹簧的弹力为mg +m v22R9.(易错题)如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a 和b ,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C 和D 上,质量为m a 的a 球置于地面上,质量为m b 的b 球从水平位置静止释放.当b 球摆过的角度为90°时,a 球对地面压力刚好为零,下列结论正确的是( )A.m a ∶m b =3∶1B.m a ∶m b =2∶1C.若只将细杆D 水平向左移动少许,则当b 球摆过的角度为小于90°的某值时,a 球对地面的压力刚好为零D.若只将细杆D 水平向左移动少许,则当b 球摆过的角度仍为90°时,a 球对地面的压力刚好为零三、计算题(本大题共2小题,共36分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)10. (18分)如图所示,长为R 的轻绳,上端固定在O 点,下端连一质量为m 的小球,小球接近地面,处于静止状态.现给小球一沿水平方向的初速度v 0,小球开始在竖直平面内做圆周运动.设小球到达最高点时绳突然被剪断.已知小球最后落在离小球最初位置2R的地面上.求:(1)小球在最高点的速度v;(2)小球的初速度v0;(3)小球在最低点时对绳的拉力.11.(易错题)(18分)如图所示,粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道.光滑半圆轨道半径为R,两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙,刚好能够使小球通过,CD之间距离可忽略.粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点静止释放一个可视为质点的小球,小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出,落到水平地面上,落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s.已知小球质量m,不计空气阻力,求:(1)小球从E点水平飞出时的速度大小;(2)小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力;(3)小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功.答案解析1.【解析】选C.斜面粗糙,小球受到重力、支持力、摩擦力、绳子拉力,由于除重力做功外,摩擦力做负功,机械能减少,A、B错;绳子张力总是与运动方向垂直,故不做功,C对;小球动能的变化等于合外力做功,即重力与摩擦力做的功,D错.2.【解析】选B.虽然杆在下滑过程中有转动发生,但初始状态静止,末状态匀速平动,整个过程无机械能损失,故由机械能守恒定律得:12mv 2=ΔE p =mg r 2解得:v =gr.故B 正确.3.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)小孩在落到蹦床前和弹离蹦床后均做匀变速直线运动. (2)小孩接触蹦床后,速度为零之前,蹦床的弹性势能一直增大.【解析】选B.t 1时刻开始小孩的加速度开始变化,说明小孩此时开始与蹦床接触,t 5时刻以后小孩的加速度与0~t 1时间相同,说明t 5时刻开始小孩离开蹦床,故A 错误,B 正确;t 3时刻小孩的速度为零,此时小孩运动到最低点,蹦床的弹性势能最大,故弹性势能增大的过程在t 1到t 3时间内,C 、D 均错误.4.【解析】选C.设两球释放后经过时间t 相遇,因它们的位移大小相等,故有v 0t -12gt 2=12gt 2,得v 0=gt ,这表明相遇时a 球的速度为零,根据竖直上抛运动的对称性可知a 球从抛出至落地时间为2t ,而b 球的落地时间小于2t ,选项A 、B 错误;从开始到相遇,a 球的机械能守恒,a 球的动能减少量等于mgh/2;b 球的机械能守恒,b 球的动能增加量等于mgh/2,选项C 正确;相遇后的任意时刻,a 、b 球的速度均不相等,重力大小相同,所以重力的功率不相等,选项D 错误.5.【解析】选A 、C.当OB 臂到达水平位置时,质量为m 的小球重力势能减少2mg l ,质量为2m 的小球重力势能增加2mg l ,根据机械能守恒,可知这是可能的,所以A 正确,B 错误;两个小球转动的角速度ω相同,根据v =ωR 可知,A 、B 两球的最大速度之比为v A ∶v B =2∶1,故C 正确,D 错误.6.【解析】选A 、D.运动员做“单臂大回环”的运动可视为“杆模型”,故过最高点时,手臂所受弹力可以为零,A 对;手臂所受弹力与重力相等时,此时速度最小为零,B 错;对运动员从最高点到最低点的过程进行分析,由机械能守恒定律得:mg ·2R =12mv 2,又由最低点的牛顿第二定律得:T -mg =m v2R,联立两式得v =2gR ,T =5mg ,C 错,D 对.7.【解析】选A 、C.对运动员从A 到B 的运动过程,只有重力做功,机械能守恒,即E A =E B ,且重力做正功,动能增加,即v B >v A ;运动员从B 到C 运动过程中,蹦床弹力对其做负功,故其机械能减小,即E B >E C ,因C 点为最低点即v C =0,故v B >v C ,综上所述,本题选A 、C. 8.【解析】选B 、C.从A 到B 的过程中,因弹簧对小球做负功,小球的机械能将减少,A 错误,B 正确;在B 点对小球应用牛顿第二定律可得:F B -mg =m v 2R ,解得F B =mg +m v2R,C 正确,D 错误.【变式备选】重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上,从a 点由静止下滑,到b 点接触到一个轻弹簧,滑块压缩弹簧到c 点开始弹回,返回b 点离开弹簧,最后又回到a 点,已知ab =1 m ,bc =0.2 m ,那么在整个过程中,下列选项不正确的是( ) A.滑块动能的最大值是6 J B.弹簧弹性势能的最大值是6 JC.从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD.整个过程系统机械能守恒【解析】选A.滑块和弹簧组成的系统,在滑块的整个运动过程中,只发生动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化,系统的机械能守恒,D 正确;滑块从a 到c ,重力势能减小了mg ac sin30°=6 J ,全部转化为弹簧的弹性势能,A 错误,B 正确;从c 到b 弹簧恢复原长,通过弹簧的弹力对滑块做功,将6 J 的弹性势能全部转化为滑块的机械能,C 正确.9.【解析】选A 、D.设Db 段绳长为L ,则b 球摆至最低点时,12m b v 2b =m b gL ,T -m b g =m b v 2bL ,可得:T =3m b g ,因此时a 球对地面压力刚好为零,可得:T =m a g ,故有:m a ∶m b =3∶1,A 正确,B 错误;若细杆D 水平向左移动少许,使L 变大,但并不影响绳的拉力T 的大小,仍然有T =3m b g =m a g ,故当b 球摆过的角度为90°时,a 球对地面的压力刚好为零,C 错误,D 正确. 10.【解析】(1)小球做平抛运动:在水平方向有:2R =vt (2分) 在竖直方向有:2R =12gt 2(2分)解得: v =gR (2分) (2)根据机械能守恒定律有:12mv 20=mg ·2R +12mv 2 (3分) 解得:v 0=5gR (2分) (3)对小球在最低点时:F -mg =m v 2R (3分)解得:F =6mg (2分) 由牛顿第三定律得:球对绳子的拉力为6mg ,方向向下 (2分)答案:(1)gR (2)5gR (3)6mg ,方向向下 【总结提升】机械能守恒定律应用三要点(1)正确选取研究对象,必须明确机械能守恒定律针对的是一个系统,而不是单个物体. (2)灵活选取零势能位置,重力势能常选最低点或物体的初始位置为零势能位置,弹性势能选弹簧原长为零势能位置.(3)运用机械能守恒定律解题的关键在于确定“一个过程”和“两个状态”.所谓“一个过程”是指研究对象所经历的力学过程,了解研究对象在此过程中的受力情况以及各力的做功情况;“两个状态”是指研究对象在此过程中的开始和结束时所处的状态,找出研究对象分别在初状态和末状态的动能和势能.11.【解析】(1)小球从E 点水平飞出做平抛运动,设小球从E 点水平飞出时的速度大小为v E ,由平抛运动规律,s =v E t,4R =12gt 2联立解得v E =s42gR(4分) (2)小球从B 点运动到E 点的过程,机械能守恒12mv 2B =mg4R +12mv 2E (3分) 解得v 2B=8gR +s 2g 8R在B 点F -mg =m v 2BR (3分)得F =9mg +mgs28R2 (2分)由牛顿第三定律可知小球运动到B 点时对轨道的压力为F ′=9mg +mgs28R 2,方向竖直向下.(2分)(3)设小球沿翘尾巴的S 形轨道运动时克服摩擦力做的功为W ,则mg(h -4R)-W =12mv 2E得W =mg(h -4R)-mgs216R (4分)答案:(1)s42g R (2)9mg +mgs28R2,方向竖直向下 (3)mg(h -4R)-mgs216R。

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高考物理复习《机械能》部分易错题分析
在本章知识应用的过程中,学生常犯的错误主要表现在:“先入为主”导致解决问题的思路过于僵化,如在计算功的问题中,一些学生一看到要计算功,就只想到W= Fscos θ,而不能将思路打开,从W=Pt 和W=ΔE 等多条思路进行考虑;不注意机械能守恒定律的适用条件,乱套公式。

例1 如图所示,小物块位于光滑斜面上,斜面位于光滑水平地面上,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力 [ ]
A .垂直于接触面,做功为零
B .垂直于接触面,做功不为零
C .不垂直于接触面,做功为零
D .不垂直于接触面,做功不为零
【错解】斜面对小物块的作用力是支持力,应与斜面垂直,因为支持力总与接触面垂直,所以支持力不做功。

故A 选项正确。

【错解原因】斜面固定时,物体沿斜面下滑时,支持力做功为零。

受此题影响,有些人不加思索选A 。

这反映出对力做功的本质不太理解,没有从求功的根本方法来思考,是形成错解的原因。

【分析解答】根据功的定义W=F·scos θ为了求斜面对小物块的支持力所做的功,应找到小物块的位移。

由于地面光滑,物块与斜面体构成的系统在水平方向不受外力,在水平方向系统动量守恒。

初状态
系统水平方向动量为零,当物块有水平向左的动量时,斜面体必有水
平向右的动量。

由于m <M ,则斜面体水平位移小于物块水平位移。

根据图上关可以确定支持力与物块位移夹角大于90°,则斜面对物块做负功。

应选B 。

【评析】求解功的问题一般来说有两条思路。

一是可以从定义出发。

二是可以用功能关系。

如本题物块从斜面上滑下来时,减少的重力势能转化为物块的动能和斜面的动能,物块的机械能减少了,说明有外力对它做功。

所以支持力做功。

例2 如图所示,木块B 与水平桌面间的接触是光滑
的,子弹A 沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最
短。

现将子弹、木块和弹簧合在一起作研究对象,则此系统在从
子弹开
始射入木块到弹簧压缩到最短的过程中 [ ]
A .动量守恒,机械能守恒
B .动量不守恒,
机械能
不守恒
C .动量守恒,机械能不守恒
D .动量不守恒,机械能守恒
【错解】以子弹、木块和弹簧为研究对象。

因为系统处在光滑水平桌面上,所以系统水平方向不受外力,系统水平方向动量守恒。

又因系统只有弹力做功,系统机械能守恒。

故A
正确。

【错解原因】错解原因有两个:一是思维定势,一见光滑面就认为不受外力。

二是规律适用条件不清。

【分析解答】以子弹、弹簧、木块为研究对象,分析受力。

在水平方向,弹簧被压缩是因为受到外力,所以系统水平方向动量不守恒。

由于子弹射入木块过程,发生巨烈的摩擦,有摩擦力做功,系统机械能减少,也不守恒,故B正确。

例3下列说法正确的是( )
A.合外力对质点做的功为零,则质点的动能、动量都不变
B.合外力对质点施的冲量不为零,则质点动量必将改变,动能也一定变
C.某质点受到合力不为零,其动量、动能都改变
D.某质点的动量、动能都改变,它所受到的合外力一定不为零。

=0,因为动能不变,【错解】错解一:因为合外力对质点做功为零,据功能定理有△E
A
所以速度V不变,由此可知动量不变。

故A正确。

错解二:由于合外力对质点施的冲量不为零,则质点动量必将改变,V改变,动能也就改变。

故B正确。

【错解原因】形成上述错解的主要原因是对速度和动量的矢量性不理解。

对矢量的变化也就出现理解的偏差。

矢量发生变化时,可以是大小改变,也可能是大小不改变,而方向改变。

这时变化量都不为零。

而动能则不同,动能是标量,变化就一定是大小改变。

所以△E
=0
k
只能说明大小改变。

而动量变化量不为零就有可能是大小改变,也有可能是方向改变。

【分析解答】本题正确选项为D。

因为合外力做功为零,据动能定理有△E
=0,动能没有变化,说明速率无变化,但不能
k
确定速度方向是否变化,也就不能推断出动量的变化量是否为零。

故A错。

合外力对质点施冲量不为零,根据动量定理知动量一定变,这既可以是速度大小改变,也可能是速度方向改变。

若是速度方向改变,则动能不变。

故B错。

同理C选项中合外力不为零,即是动量发生变化,但动能不一定改变,C选项错。

D选项中动量、动能改变,根据动量定量,冲量一定不为零,即合外力不为零。

故D正确。

【评析】对于全盘肯定或否定的判断,只要找出一反例即可判断。

要证明它是正确的就要有充分的论据。

例4一列火车由机车牵引沿水平轨道行使,经过时间t,其速度由0增大到v。

已知列车总质量为M,机车功率P保持不变,列车所受阻力f为恒力。

求:这段时间内列车通过的路程。

【错解】以列车为研究对象,水平方向受牵引力和阻力f。

据P=F·V可知牵引力F=Pv ①设列车通过路程为s,据动能定理有
【错解原因】以上错解的原因是对P=F·v的公式不理解,在P一定的情况下,随着v的变化,F是变化的。

在中学阶段用功的定义式求功要求F是恒力。

【分析解答】以列车为研究对象,列车水平方向受牵引力和阻力。

设列车通过路程为s。

据动能定理
【评析】发动机的输出功率P恒定时,据P=F·V可知v变化,F就会发生变化。

牵动ΣF,a变化。

应对上述物理量随时间变化的规律有个定性的认识。

下面通过图象给出定性规律。

例5如图所示,质量分别为m和2m的两个小球A和B,中间用轻质杆相连,在杆的中点O处有一固定转动轴,把杆置于水平位置后释放,在B球顺时针摆动到最低位置的过程中( )
A.B球的重力势能减少,动能增加,B球和地球组成的系统机械能守恒
B.A球的重力势能增加,动能也增加,A球和地球组成的系统机械能不守恒。

C.A球、B球和地球组成的系统机械能守恒
D.A球、B球和地球组成的系统机械不守恒
【错解】B球下摆过程中受重力、杆的拉力作用。

拉力不做功,只有重力做功,所以B
球重力势能减少,动能增加,机械能守恒,A正确。

同样道理A球机械能守恒,B错误,因为A,B系统外力只有重力做功,系统机械能守恒。

故C选项正确。

【错解原因】 B球摆到最低位置过程中,重力势能减少动能确实增加,但不能由此确定机械能守恒。

错解中认为杆施的力沿杆方向,这是造成错解的直接原因。

杆施力的方向并不总指向沿杆的方向,本题中就是如此。

杆对A,B球既有沿杆的法向力,也有与杆垂直的切向力。

所以杆对A,B球施的力都做功,A球、B球的机械能都不守恒。

但A+B整体机械能守恒。

【分析解答】B球从水平位置下摆到最低点过程中,受重力和杆的作用力,杆的作用力方向待定。

下摆过程中重力势能减少动能增加,但机械能是否守恒不确定。

A球在B下摆过程中,重力势能增加,动能增加,机械能增加。

由于A+B系统只有重力做功,系统机械能守恒,A球机械能增加,B球机械能定减少。

所以B,C选项正确。

【评析】有些问题中杆施力是沿杆方向的,但不能由此定结论,只要杆施力就沿杆方向。

本题中A、B球绕O点转动,杆施力有切向力,也有法向力。

其中法向力不做功。

如图3-14所示,杆对B球施的力对B球的做负功。

杆对A球做功为正值。

A球机械能增加,B球机械能减少。

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