自主招生能量和動(dòng)量選析選練

1、大學(xué)自主招生物理能量和動(dòng)量試題選析選練大學(xué)自主招生物理能量和動(dòng)量試題選析選練自主招生考試中能量與動(dòng)量部分所涉及的知識(shí)點(diǎn)有：功與功率、動(dòng)能定理、能量守恒定律、動(dòng)量與沖量、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒。一功與功率一功與功率自主招生考試對(duì)“功和功率”的要求與高考的要求基本是一致的，增加的知識(shí)點(diǎn)是求變力功。1功功是描述質(zhì)點(diǎn)受力作用時(shí)位置變化過(guò)程中力的累積效應(yīng)。定義式為：。?cosFsW?功的定義式只適用于恒力對(duì)物體做功的計(jì)算。變力功一般可通過(guò)以下途徑求出

2、：（1）應(yīng)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求功；（2）圖像法求功，即作出Fs圖像，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功，對(duì)于熱學(xué)中的PV圖，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示壓強(qiáng)做功；（3）微元法求功，即將整個(gè)過(guò)程分成若干微小過(guò)程，每個(gè)過(guò)程為恒力功，再累積起來(lái)即可。2功率功率是表示物體做功快慢的物理量。（1）表達(dá)式表示對(duì)物體做功的力在t時(shí)間內(nèi)的平均功率，結(jié)合tWP?W=Fscos?可得，功率為標(biāo)量。?cosFvP?【例1】邊長(zhǎng)為10cm的正方形木塊（密度為

3、0.5gcm3）浮在有水的杯中，杯的橫截面積為200cm2，水的密度是1gcm3，平衡時(shí)杯內(nèi)水深10cm，g取10ms2，用力使木塊慢慢沉到杯底，外力所做的功為（）AJB.JC.JD.J4191163103解析：解析：木塊受力始終平衡，但由于浮力開(kāi)始階段變化，所以外力是變力。設(shè)木塊完全沉到杯底時(shí)水深為h，1010102005101020010????????h解得：h=12.5cm施加的外力與位移的關(guān)系如圖所示。其中N52??gVF?故

4、J1875.010)5.2525.25(2???????W故選答案C。【例2】心臟是血液循環(huán)的動(dòng)力裝置。心臟中的右心房接收來(lái)之于全身的靜脈血，經(jīng)過(guò)心臟瓣膜進(jìn)入右心室，再通過(guò)右心室的壓縮進(jìn)入肺動(dòng)脈。肺動(dòng)脈把靜脈血輸入肺臟，進(jìn)行氧和二氧化碳的交換后，富含氧氣的動(dòng)脈血通過(guò)肺靜脈流回心臟的左心房，再進(jìn)入左心室，通過(guò)左心室的壓縮，動(dòng)脈血通過(guò)主動(dòng)脈和通往身體各部位的大動(dòng)脈被輸送到全身的毛細(xì)血管。正常成年人在安靜時(shí)心跳頻率平均為每分鐘75次，主動(dòng)脈收

5、縮壓平均為120mmHg，肺動(dòng)脈收縮壓為主動(dòng)脈的16。在左、右心室收縮前，心室中的血液壓強(qiáng)接近于零（相xcmFN02.55.05xyo“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”其含義：一是力對(duì)物體做功必然引起物體能量的轉(zhuǎn)化，所以做功的過(guò)程也是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程；二是力對(duì)物體做了多少功就有多少能量轉(zhuǎn)化，反之轉(zhuǎn)化了多少能量，說(shuō)明力對(duì)物體做了多少功。這實(shí)質(zhì)是“能量守恒定律”的另一種描述?！纠?】（南大06）繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩接點(diǎn)間距為d，士兵裝備及滑輪質(zhì)量為m，不計(jì)

6、摩擦力及繩子質(zhì)量，士兵從一端滑到另一端過(guò)程中。求：⑴士兵速度最大值vmax？⑵士兵速度最大時(shí)繩上的張力？⑶士兵運(yùn)動(dòng)的軌跡方程？解析：解析：（１）士兵的機(jī)械能守恒，速度最大時(shí)必然重力勢(shì)能最小，故士兵在最低點(diǎn)（正中間）處速度最大。由機(jī)械能守恒：2max12mvmgh??由幾何關(guān)系及已知可得222222LdLdhL?????速度的最大值2222max()gLdvLLdL????（２）最低點(diǎn)士兵具有向心加速度。設(shè)該處的速度為，曲率半徑為R。mv

7、最低點(diǎn):RvmmgTm2cos2????cos22RvmmgTm??其中（請(qǐng)自行代入）2222)2()2()2(dlLbaR???Ld??cos⑶繩子兩端固定，所以可知士兵作橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，建立坐標(biāo)如圖可得士兵運(yùn)動(dòng)的軌跡方程：222221()24xyLLd???即2222214xyLLd???；[]22ddx??，y＞0【例4】（上海交大07）質(zhì)量為m的行星在質(zhì)量為M的恒星引力作用下，沿半徑為r的圓軌道運(yùn)行。要使該行星運(yùn)行軌道半徑增大1%