2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 板塊一 專題突破復(fù)習(xí) 專題二 能量與動量 第二講 機械能守恒 功能關(guān)系學(xué)案

上傳人:Sc****h 文檔編號:100030339 上傳時間:2022-06-02 格式:DOC 頁數(shù):16 大小:840KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報 下載
2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 板塊一 專題突破復(fù)習(xí) 專題二 能量與動量 第二講 機械能守恒 功能關(guān)系學(xué)案_第1頁
第1頁 / 共16頁
2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 板塊一 專題突破復(fù)習(xí) 專題二 能量與動量 第二講 機械能守恒 功能關(guān)系學(xué)案_第2頁
第2頁 / 共16頁
2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 板塊一 專題突破復(fù)習(xí) 專題二 能量與動量 第二講 機械能守恒 功能關(guān)系學(xué)案_第3頁
第3頁 / 共16頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

26 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 板塊一 專題突破復(fù)習(xí) 專題二 能量與動量 第二講 機械能守恒 功能關(guān)系學(xué)案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 板塊一 專題突破復(fù)習(xí) 專題二 能量與動量 第二講 機械能守恒 功能關(guān)系學(xué)案(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第二講 機械能守恒 功能關(guān)系 [知識建構(gòu)] [高考調(diào)研] 1.考查方向預(yù)測:①幾個重要功能關(guān)系的應(yīng)用.②機械能守恒定律與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用.③綜合應(yīng)用能量守恒定律和動力學(xué)方法分析問題.④功能關(guān)系在電學(xué)中的應(yīng)用. 2.常用的思想方法:機械能守恒的判斷方式、能量守恒定律求解往復(fù)類問題的基本方法. [答案] (1)機械能守恒的條件 只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力做功.只有重力做功時對應(yīng)動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,只有彈簧彈力做功時對應(yīng)動能 和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化. (2)機械能守恒定律與動能定理的區(qū)別與聯(lián)系 (3)內(nèi)容:能量既不能憑空產(chǎn)生,也不能憑空消失.它只能從一種形

2、式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量保持不變. (4)表達式:ΔE減=ΔE增 ΔE增為末狀態(tài)的能量減去初狀態(tài)的能量,而ΔE減為初狀態(tài)的能量減去末狀態(tài)的能量. 考向一 機械能守恒定律及其應(yīng)用 [歸納提煉] 1.機械能守恒定律的三種表達形式 2.應(yīng)用機械能守恒定律解題的基本思路 (2017·河北六校聯(lián)考)如圖所示,在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上;B、C兩物體通過細繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使細線剛剛拉直但無拉力作用,并保證ab段的細線豎直、cd段的細線與斜面平

3、行.已知A、B的質(zhì)量均為m,C的質(zhì)量為4m,重力加速度為g,細線與滑輪之間的摩擦不計,開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).釋放C后C沿斜面下滑,A剛離開地面時,B獲得最大速度.求: (1)斜面的傾角α; (2)B的最大速度v. [思路點撥] (1)當B獲得最大速度時a=0. (2)彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等. [解析] (1)設(shè)當物體A剛剛離開地面時,彈簧的伸長量為xA,對A有kxA=mg. 此時B受到重力mg、彈簧的彈力kxA、細繩拉力T三個力的作用.設(shè)B的加速度為a, 根據(jù)牛頓第二定律, 對B有,T-mg-kxA=ma, 對C有,4mgsinα-T=4ma,

4、 當B獲得最大速度時,有a=0, 由此解得sinα=0.5,所以α=30°. (2)開始時彈簧壓縮的長度為xB=,顯然xA=xB. 當物體A剛離開地面時,B上升的距離以及C沿斜面下滑的距離為xA+xB. 由于xA=xB,彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等,且物體A剛剛離開地面時,B、C兩物體的速度相等,設(shè)為v,由機械能守恒 4mg(xA+xB)sinα-mg(xA+xB)=(4m+m)v2, 代入數(shù)值解得v=2g. [答案] (1)α=30° (2)2g 高考對機械能守恒定律應(yīng)用的考查,多數(shù)情況下考查的是兩個物體組成的系統(tǒng),這兩個物體一般由細繩或輕桿連接在一起.求解

5、這類問題的方法是先找到兩物體的速度關(guān)系,從而確定系統(tǒng)動能的變化,其次找到兩物體上升或下降的高度關(guān)系,從而確定系統(tǒng)重力勢能的變化,然后按照系統(tǒng)動能的增加量(減少量)等于重力勢能的減少量(增加量)列方程求解. [熟練強化] 遷移一 單個物體的機械能守恒 1.(2016·山西右玉一模)一小球以一定的初速度從圖示位置進入光滑的軌道,小球先進入圓軌道1,再進入圓軌道2,圓軌道1的半徑為R,圓軌道2的半徑是軌道1的1.8倍,小球的質(zhì)量為m,若小球恰好能通過軌道2的最高點B,則小球在軌道1上經(jīng)過A處時對軌道的壓力為(  ) A.2mg B.3mg C.4mg D.5mg [解析] 小球恰

6、好能通過軌道2的最高點B時,有mg=,小球在軌道1上經(jīng)過A處時,有F+mg=,根據(jù)機械能守恒,從A→B有1.6mgR=mv-mv,解得F=4mg,C正確. [答案] C 遷移二 繩連接體的機械能守恒問題 2.(2017·南京模擬)如圖所示,一半圓形碗的邊緣上裝有一定滑輪,滑輪兩邊通過一不可伸長的輕質(zhì)細線掛著兩個小物體,質(zhì)量分別為m1、m2,m1>m2.現(xiàn)讓m1從靠近定滑輪處由靜止開始沿碗內(nèi)壁下滑.設(shè)碗固定不動,其內(nèi)壁光滑、半徑為R.則m1滑到碗最低點時的速度為(  ) A.2 B. C. D.2 [解析] 設(shè)當m1到達碗最低點時速率為v1,此時m2的速率為v2,

7、則有v1cos45°=v2,對m1、m2由機械能守恒定律得m1gR=m2gR+m1v+m2v,解得v1=2 . [答案] D 遷移三 桿連接體的機械能守恒問題 3.(多選)(2015·全國卷Ⅱ)如圖,滑塊a、b的質(zhì)量均為m,a套在固定豎直桿上,與光滑水平地面相距h,b放在地面上.a(chǎn)、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接,由靜止開始運動.不計摩擦,a、b可視為質(zhì)點,重力加速度大小為g.則(  ) A.a(chǎn)落地前,輕桿對b一直做正功 B.a(chǎn)落地時速度大小為 C.a(chǎn)下落過程中,其加速度大小始終不大于g D.a(chǎn)落地前,當a的機械能最小時,b對地面的壓力大小為mg [解析] 因為桿對滑塊b的限制,

8、a落地時b的速度為零,所以b的運動為先加速后減速,桿對b的作用力對b做的功即為b所受合外力做的總功,由動能定理可知,桿對b先做正功后做負功,故A錯.對a、b組成的系統(tǒng)應(yīng)用機械能守恒定律有:mgh=mv,va=,故B正確.桿對a的作用效果為先推后拉,桿對a的作用力為拉力時,a下落過程中的加速度大小會大于g,即C錯.由功能關(guān)系可知,當桿對a的推力減為零的時刻,即為a的機械能最小的時刻,此時桿對a和b的作用力均為零,故b對地面的壓力大小為mg,D正確. [答案] BD 考向二 功能關(guān)系能量守恒定律 [歸納提煉] 1.常見的功能關(guān)系 2.運用能量守恒定律求解往復(fù)運動類問題的基本思路

9、  (多選)(2017·江蘇卷)如圖所示,三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m,A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接,桿長為L.B、C置于水平地面上,用一輕質(zhì)彈簧連接,彈簧處于原長.現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點,兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°.A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運動,彈簧在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦,重力加速度為g.則此下降過程中(  ) A.A的動能達到最大前,B受到地面的支持力小于mg B.A的動能最大時,B受到地面的支持力等于mg C.彈簧的彈性勢能最大時,A的加速度方向豎直向下 D.彈簧的彈性勢能最大值為mgL [思路路線]  [解析] A球初態(tài)v0=0,末態(tài)v=0,因

10、此A球在運動過程中先加速后減速,當速度最大時,動能最大,加速度為0,故A的動能達到最大前,A具有向下的加速度,處于失重狀態(tài),由整體法可知在A的動能達到最大之前,B受到地面的支持力小于mg,在A的動能最大時,B受到地面的支持力等于mg,選項A、B正確;彈簧的彈性勢能最大時,A到達最低點,此時具有向上的加速度,選項C錯誤;由能量守恒,A球重力所做功等于彈簧最大彈性勢能,A球下降高度h=Lcos30°-Lcos60°=L,重力做功W=mgh=mgL,選項D錯誤. [答案] AB 功能關(guān)系的應(yīng)用“三注意” (1)分清是什么力做功,并且分析該力做正功還是做負功;根據(jù)功能之間的對應(yīng)關(guān)系,確定能量

11、之間的轉(zhuǎn)化情況. (2)也可以根據(jù)能量之間的轉(zhuǎn)化情況,確定是什么力做功,尤其可以方便計算變力做功的多少. (3)功能關(guān)系反映了做功和能量轉(zhuǎn)化之間的對應(yīng)關(guān)系,功是能量轉(zhuǎn)化的量度和原因,在不同問題中的具體表現(xiàn)不同. [熟練強化] 遷移一 與彈簧相關(guān)的功能關(guān)系 1. (多選)(2016·全國卷Ⅱ)如圖,小球套在光滑的豎直桿上,輕彈簧一端固定于O點,另一端與小球相連.現(xiàn)將小球從M點由靜止釋放,它在下降的過程中經(jīng)過了N點.已知在M、N兩點處,彈簧對小球的彈力大小相等,且∠ONM<∠OMN<.在小球從M點運動到N點的過程中(  ) A.彈力對小球先做正功后做負功 B.有兩個時刻小球的加速

12、度等于重力加速度 C.彈簧長度最短時,彈力對小球做功的功率為零 D.小球到達N點時的動能等于其在M、N兩點的重力勢能差 [解析] 因M和N兩點處彈簧對小球的彈力大小相等,且∠ONM<∠OMN<,知M處的彈簧處于壓縮狀態(tài),N處的彈簧處于伸長狀態(tài),則彈簧的彈力對小球先做負功后做正功再做負功,選項A錯誤;當彈簧水平時,豎直方向的力只有重力,加速度為g;當彈簧處于原長位置時,小球只受重力,加速度為g,則有兩個時刻的加速度大小等于g,選項B正確;彈簧長度最短時,即彈簧水平,彈力與速度垂直,彈力對小球做功的功率為零,選項C正確;由動能定理得,WF+WG=ΔEk,因M和N兩點處彈簧對小球的彈力大小相等

13、,彈性勢能相等,則由彈力做功特點知WF=0,即WG=ΔEk,選項D正確. [答案] BCD 遷移二 與傳送帶相關(guān)的功能關(guān)系 2.(多選)(2017·鄭州外校期中測試)如右圖所示,質(zhì)量為m的物塊從傾角為θ的傳送帶底端由靜止釋放,傳送帶由電動機帶動,始終保持速率v勻速運動,物塊與傳動帶間的動摩擦因數(shù)為μ(μ>tanθ),物塊到達頂端前能與傳送帶保持相對靜止.在物塊從靜止釋放到相對傳送帶靜止的過程中,下列說法正確的是(  ) A.電動機因運送物塊多做的功為mv2 B.系統(tǒng)因運送物塊增加的內(nèi)能為 C.傳送帶克服摩擦力做的功為mv2 D.電動機因運送物塊增加的功率為μmgvcosθ

14、[解析] 電動機多做的功等于系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能和物塊機械能的增加量.對物塊,增加的機械能為ΔE=f·L=μmgcosθ··t,系統(tǒng)增加的內(nèi)能Q=f·Δs=f·(s帶-s物)=f=μmgcosθ·t,故ΔE=Q.故電動機多做的功等于物塊機械能增加量的2倍,大于mv2,故A錯誤.系統(tǒng)增加的內(nèi)能Q=f·Δs=μmgcosθ·t.物塊的加速度a==g(μcosθ-sinθ).故加速時間t==,故系統(tǒng)增加的內(nèi)能Q=,故B正確.傳送帶運動的距離s帶=vt=,故傳送帶克服摩擦力做功Wf克=f·s帶=μmgcosθ·=,故C錯誤.電動機增加的功率即為克服摩擦力做功的功率,大小為P=fv=μmgcosθ·v,故

15、D正確. [答案] BD 遷移三 木塊—滑塊問題中的功能關(guān)系 3.如圖所示,質(zhì)量為m2=0.6 kg的薄木板靜止在光滑水平地面上,木板上有一質(zhì)量為m1=0.2 kg的小鐵塊,它離木板的右端距離d=0.5 m,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2.現(xiàn)用拉力向左以3 m/s2的加速度將木板從鐵塊下抽出,求: (1)將木板從鐵塊下抽出時,鐵塊和木板的動能各為多少? (2)將木板從鐵塊下抽出的過程中木板對鐵塊做的功. (3)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能和拉力F做的功. [解析] (1)對小鐵塊,由牛頓第二定律得μmg=ma1,則a1=2.0 m/s2,木板的加速度a2=3 m/s2,設(shè)經(jīng)過時間t,

16、將木板從鐵塊下抽出,則有a2t2-a1t2=d, 代入數(shù)值解得t=1 s. 鐵塊末速度v1=a1t=2 m/s, 木板末速度v2=a2t=3 m/s, 鐵塊的動能Ek1=m1v=0.4 J, 木板的動能Ek2=m2v=2.7 J. (2)鐵塊位移x1=a1t2=1.0 m, 木板位移x2=a2t2=1.5 m. 這一過程,木板對鐵塊做的功為W1=μm1gx1=0.4 J. (3)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q=μm1gd=0.2 J,拉力做的功W=m1v+m2v+Q=3.3 J. [答案] (1)0.4 J 2.7 J (2)0.4 J (3)0.2 J 3.3 J 高考題答題規(guī)范

17、——功能關(guān)系在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用 [考點歸納] 電磁感應(yīng)中的功能關(guān)系 [典題示例] (18分)(2015·天津卷)如圖所示,“凸”字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m,相鄰各邊互相垂直,且處于同一豎直平面內(nèi),ab邊長為l,cd邊長為2l,ab與cd平行,間距為2l.勻強磁場區(qū)域的上下邊界均水平,磁場方向垂直于線框所在平面.開始時,cd邊到磁場上邊界的距離為2l,線框由靜止釋放,從cd邊進入磁場直到ef、pq邊進入磁場前,線框做勻速運動.在ef、pq邊離開磁場后,ab邊離開磁場之前,線框又做勻速運動.線框完全穿過磁場過程中產(chǎn)生的熱量為Q.線框在下落過程中始終處于原豎直平面內(nèi),且ab、cd邊保持

18、水平,重力加速度為g.求: (1)線框ab邊將離開磁場時做勻速運動的速度大小是cd邊剛進入磁場時的幾倍; (2)磁場上下邊界間的距離H. [審題指導(dǎo)] 第一步 讀題干—提信息 題干 信息 1)線框由靜止釋放 說明線框開始做自由落體運動. 2)線框做勻速運動 說明重力與安培力平衡. 3)線框完全穿過磁場過程中產(chǎn)生的熱量為Q 說明機械能的減少量為Q. 第二步 審程序—順思路 [滿分答案] (1)設(shè)磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,cd邊剛進入磁場時,線框做勻速運動的速度為v1,cd邊上的感應(yīng)電動勢為E1,由法拉第電磁感應(yīng)定律,有 E1=2Blv1①(1分) 設(shè)線框總電阻

19、為R,此時線框中電流為I1,由閉合電路歐姆定律,有 I1=②(1分) 設(shè)此時線框所受安培力為F1,有F1=2I1lB③(1分) 由于線框做勻速運動,其受力平衡,有mg=F1④(1分) 由①②③④式得v1=⑤(2分) 設(shè)ab邊離開磁場之前,線框做勻速運動的速度為v2,同理可得 v2=⑥(2分) 由⑤⑥式得=4⑦(2分) (2)線框自釋放直到cd邊進入磁場前,由機械能守恒定律,有 2mgl=mv⑧(3分) 線框完全穿過磁場的過程中,由能量守恒定律,有 mg(2l+H)=mv-mv+Q⑨(3分) 由⑦⑧⑨式得H=+28l⑩(2分) [答案] (1)4 (2)+28l [滿

20、分心得] (1)審題要規(guī)范:此題屬于用牛頓定律和能量觀點解決的電學(xué)綜合題,應(yīng)分析清每段受力及運動過程,采用分段處理. (2)解答要規(guī)范:書寫物理表達式要以原始公式為依據(jù),要分步列式,盡量不寫綜合式,否則容易失分,公式前要寫清必要的文字說明. [滿分體驗] (2017·德州市摸底)如右圖所示,兩根等高光滑的四分之一圓弧形軌道與一足夠長水平軌道相連,圓弧的半徑為R0、軌道間距為L1=1 m,軌道電阻不計.水平軌道處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B1=1 T,圓弧軌道處于從圓心軸線上均勻向外輻射狀的磁場中,如圖所示.在軌道上有兩長度稍大于L1、質(zhì)量均為m=2 kg、阻值均為R=0.5 Ω的

21、金屬棒a、b,金屬棒b通過跨過定滑輪的絕緣細線與一質(zhì)量為M=1 kg、邊長為L2=0.2 m、電阻r=0.05 Ω的正方形金屬線框相連.金屬棒a從軌道最高處開始,在外力作用下以速度v0=5 m/s沿軌道做勻速圓周運動到最低點MN處,在這一過程中金屬棒b恰好保持靜止.當金屬棒a到達最低點MN處被卡住,此后金屬線框開始下落,剛好能勻速進入下方h=1 m處的水平勻強磁場B3中,B3= T.已知磁場高度H>L2.忽略一切摩擦阻力,重力加速度為g=10 m/s2.求: (1)輻射磁場在圓弧處磁感應(yīng)強度B2的大??; (2)從金屬線框開始下落到進入磁場前,金屬棒a上產(chǎn)生的焦耳熱Q; (3)若在線框

22、完全進入磁場時剪斷細線,線框在完全離開磁場B3時剛好又達到勻速,已知線框離開磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q1=10.875 J,則磁場的高度H為多少. [解析] (1)對金屬棒b,由受力平衡 Mg=B1IL1 由a、b金屬棒和導(dǎo)軌組成的閉合回路,有 I= 聯(lián)立方程,代入數(shù)值求得 B2=2 T (2)根據(jù)能量守恒定律有 Mgh=Mv2+mv2+2Q 線框進入磁場的瞬間,由受力平衡,得 Mg=B1I1L1+B3I2L2 其中,I1= I2= 聯(lián)立方程,代入數(shù)值求得 Q=2 J (3)從線框完全進入磁場到完全出磁場,有 MgH=Mv-Mv2+Q1 在完全出磁場的瞬間,由受力平衡,得 Mg=B3I3L2 其中,I3= 聯(lián)立方程,代入數(shù)值求得 H=1.2 m [答案] (1)2 T (2)2 J (3)1.2 m 16

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號:ICP2024067431-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!

五月丁香婷婷狠狠色,亚洲日韩欧美精品久久久不卡,欧美日韩国产黄片三级,手机在线观看成人国产亚洲