2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 功和能 動(dòng)量和能量 第1講 動(dòng)能定理 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系的應(yīng)用課件.ppt

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專題二功和能動(dòng)量和能量 專題復(fù)習(xí)研究本專題考綱有5個(gè) 級(jí)考點(diǎn) 分別是功和功率 動(dòng)能和動(dòng)能定理 重力做功與重力勢(shì)能 功能關(guān)系 機(jī)械能守恒定理及其應(yīng)用 動(dòng)量 動(dòng)量定理 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 1個(gè) 級(jí)考點(diǎn)是彈性碰撞和非彈性碰撞 近五年高考命題點(diǎn)主要集中在 1 功 功率 機(jī)車(chē)啟動(dòng)及相關(guān)圖象問(wèn)題的分析 3次 2 動(dòng)能定理及機(jī)械能守恒定律的理解及應(yīng)用 5次 3 綜合應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)解決多過(guò)程問(wèn)題 5次 4 力學(xué)三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 4次 5 動(dòng)量守恒定律及應(yīng)用 2次 2017年以后選修3 5改為必考內(nèi)容 高考的命題點(diǎn)上發(fā)生了很大變化 強(qiáng)化了動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律的考查 由于考綱的變化 備考的過(guò)程中 除了重視傳統(tǒng)的重點(diǎn)內(nèi)容 有些涉及動(dòng)量的綜合題目 在復(fù)習(xí)的時(shí)候要引起重視 例如 動(dòng)量與能量的綜合應(yīng)用 用力學(xué)三大觀點(diǎn)解決問(wèn)題等 第1講動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系的應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 要點(diǎn)必備 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 要點(diǎn)必備 1 恒力做功的公式 W Flcos 2 機(jī)車(chē)啟動(dòng)兩類模型中的關(guān)鍵方程 P F v F Ff ma 3 動(dòng)能定理的表達(dá)式 4 機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式 1 守恒的觀點(diǎn) Ek1 Ep1 Ek2 Ep2 2 轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn) Ep Ek 3 轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn) EA增 EB減 5 常見(jiàn)的力學(xué)中功能關(guān)系 1 合外力做功與動(dòng)能的關(guān)系 W合 Ek 2 重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系 WG Ep 3 彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系 W彈 Ep 4 除重力以外其他力做功與機(jī)械能的關(guān)系 W其他 E機(jī) 5 滑動(dòng)摩擦力做功與內(nèi)能的關(guān)系 Ffl相對(duì) E內(nèi) 1 2 3 4 5 1 多選 2015全國(guó) 卷 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 b通過(guò)鉸鏈用剛性輕桿連接 由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 不計(jì)摩擦 a b可視為質(zhì)點(diǎn) 重力加速度大小為g 則 A a落地前 輕桿對(duì)b一直做正功B a落地時(shí)速度大小為C a下落過(guò)程中 其加速度大小始終不大于gD a落地前 當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí) b對(duì)地面的壓力大小為mg考點(diǎn)定位 機(jī)械能守恒定律 運(yùn)動(dòng)的合成與分解命題能力點(diǎn) 側(cè)重考查理解能力和分析綜合能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn) 物理觀念 科學(xué)思維解題思路與方法 本題主要是理解a b兩物體沿桿的分速度相等 b的速度最大時(shí) 此時(shí)桿對(duì)b作用力為0也是解題的關(guān)鍵 BD 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 2 2015全國(guó) 卷 一汽車(chē)在平直公路上行駛 從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示 假定汽車(chē)所受阻力的大小Ff恒定不變 下列描述該汽車(chē)的速度v隨時(shí)間t變化的圖線中 可能正確的是 A 1 2 3 4 5 考點(diǎn)定位 機(jī)車(chē)問(wèn)題命題能力點(diǎn) 側(cè)重考查理解能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn) 科學(xué)思維解題思路與方法 0 t1和t1 t2時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的功率保持不變 在t1時(shí)刻功率突然變大 但速度不突變 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 3 2018全國(guó) 卷 如圖 某同學(xué)用繩子拉動(dòng)木箱 使它從靜止開(kāi)始沿粗糙水平路面運(yùn)動(dòng)至具有某一速度 木箱獲得的動(dòng)能一定 A 小于拉力所做的功B 等于拉力所做的功C 等于克服摩擦力所做的功D 大于克服摩擦力所做的功考點(diǎn)定位 動(dòng)能定理命題能力點(diǎn) 側(cè)重考查理解能力和分析綜合能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn) 物理觀念 科學(xué)思維解題思路與方法 正確受力分析 知道木箱在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有哪幾個(gè)力做功且分別做什么功 然后利用動(dòng)能定理求解末動(dòng)能的大小 A 解析設(shè)拉力 克服摩擦力做功分別為WT Wf 木箱獲得的動(dòng)能為Ek 根據(jù)動(dòng)能定理可知 WT Wf Ek 則Ek WT 選項(xiàng)A正確 1 2 3 4 5 4 多選 2016全國(guó) 卷 如圖 小球套在光滑的豎直桿上 輕彈簧一端固定于O點(diǎn) 另一端與小球相連 現(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放 它在下降的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了N點(diǎn) 已知在M N兩點(diǎn)處 彈簧對(duì)小球的彈力大小相等 且 ONM OMN 在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中 A 彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功B 有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度C 彈簧長(zhǎng)度最短時(shí) 彈力對(duì)小球做功的功率為零D 小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差 BCD 1 2 3 4 5 考點(diǎn)定位 牛頓第二定律 能量守恒定律命題能力點(diǎn) 側(cè)重考查理解能力和分析綜合能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn) 物理觀念 科學(xué)思維解題思路與方法 解題時(shí)要認(rèn)真分析物體的受力情況 尤其是彈力變化情況 結(jié)合功的概念及牛頓第二定律來(lái)討論 注意彈簧彈力相等時(shí) 無(wú)論是壓縮狀態(tài)還是拉伸狀態(tài) 彈性勢(shì)能相等 1 2 3 4 5 解析如圖所示 小球沿桿下滑要經(jīng)過(guò)彈簧處于壓縮狀態(tài)的M點(diǎn) 壓縮量最大點(diǎn)P 原長(zhǎng)處Q點(diǎn)和伸長(zhǎng)狀態(tài)N點(diǎn) 根據(jù)題意可知M點(diǎn)和N點(diǎn)彈簧形變量相同 從M到P 彈力方向向左上 做負(fù)功 P到Q 彈力方向向左下 做正功 從Q到N 彈力方向向右上 做負(fù)功 彈力對(duì)小球應(yīng)先做負(fù)功 再做正功 后做負(fù)功 A選項(xiàng)錯(cuò)誤 在P點(diǎn)彈力方向與桿垂直 在Q點(diǎn) 彈力為零 這兩個(gè)點(diǎn)加速度等于重力加速度 B選項(xiàng)正確 在P點(diǎn)彈簧長(zhǎng)度最短 彈力方向與桿垂直 即彈力方向與小球速度方向垂直 故彈力的功率為零 C選項(xiàng)正確 從M點(diǎn)到N點(diǎn) 小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 M N兩點(diǎn)的彈性勢(shì)能相等 故重力勢(shì)能差等于動(dòng)能的變化 即小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 D選項(xiàng)正確 1 2 3 4 5 5 2017全國(guó) 卷 一質(zhì)量為8 00 104kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面 飛船在離地面高度1 60 105m處以7 5 103m s的速度進(jìn)入大氣層 逐漸減慢至速度為100m s時(shí)下落到地面 取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn) 在飛船下落過(guò)程中 重力加速度可視為常量 大小取為9 8m s2 結(jié)果保留2位有效數(shù)字 1 分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能 2 求飛船從離地面高度600m處至著地前瞬間的過(guò)程中克服阻力所做的功 已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2 0 1 2 3 4 5 考點(diǎn)定位 機(jī)械能 功能關(guān)系命題能力點(diǎn) 側(cè)重考查理解能力和分析綜合能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn) 物理觀念 科學(xué)思維解題思路與方法 地面為重力勢(shì)能零點(diǎn) 飛船在某處的機(jī)械能是動(dòng)能和重力勢(shì)能的和 由功能關(guān)系可知 機(jī)械能的減少量就是克服阻力所做的功 答案 1 4 0 108J2 4 1012J 2 9 7 108J 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 2 飛船在高度h 600m處的機(jī)械能為 由功能原理得W Eh Ek0 式中 W是飛船從高度600m處至著地前瞬間的過(guò)程中克服阻力所做的功 由 式和題給數(shù)據(jù)得W 9 7 108J 1 2 3 4 5 命題規(guī)律研究及預(yù)測(cè) 分析高考試題可以看出 動(dòng)能定理是高考的重點(diǎn) 經(jīng)常與直線運(yùn)動(dòng)等綜合起來(lái)進(jìn)行考查 功能關(guān)系也是高考的重點(diǎn) 更是高考的熱點(diǎn) 題型一般為選擇題或計(jì)算題 在2019年的備考過(guò)程中要重視動(dòng)能定理和功能關(guān)系的復(fù)習(xí) 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 功 功率 機(jī)車(chē)啟動(dòng)及相關(guān)圖象問(wèn)題的分析題型1功 功率及相關(guān)圖象問(wèn)題 H 規(guī)律方法計(jì)算功和功率時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問(wèn)題1 功的計(jì)算 1 恒力做功一般用功的公式或動(dòng)能定理求解 2 變力做功一般用動(dòng)能定理或圖象法求解 用圖象法求外力做功時(shí)應(yīng)注意橫軸和縱軸分別表示的物理意義 2 功率的計(jì)算 1 明確是求瞬時(shí)功率還是平均功率 2 側(cè)重于平均功率的計(jì)算 P Fvcos 為F和v的夾角 側(cè)重于瞬時(shí)功率的計(jì)算 要注意P Fvcos 可理解成力F的瞬時(shí)功率等于該力乘以該力方向上的瞬時(shí)速度 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 典例1 2018河北 名校聯(lián)盟 質(zhì)量監(jiān)測(cè) 質(zhì)量為2kg的物體 放在動(dòng)摩擦因數(shù)為 0 1的水平面上 在水平拉力F的作用下 由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖所示 g取10m s2 下列說(shuō)法中正確的是 A 此物體在OA段做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 且此過(guò)程中拉力的最大功率為6WB 此物體在OA段做勻速直線運(yùn)動(dòng) 且此過(guò)程中拉力的最大功率為6WC 此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 且此過(guò)程中拉力的最大功率為6WD 此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng) 且此過(guò)程中拉力的功率恒為6W D 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 思維點(diǎn)撥根據(jù)功的公式W Fx分析可知 在OA段和AB段物體受到恒力的作用 并且圖象的斜率表示的是物體受到的力的大小 由此可以判斷物體受到的拉力的大小 再由功率的公式可以判斷功率的大小 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 1 2018福建三明一中模擬 小明騎電動(dòng)自行車(chē)沿平直公路行駛 因電瓶 沒(méi)電 故改用腳蹬車(chē)勻速前行 設(shè)小明與車(chē)的總質(zhì)量為100kg 騎行過(guò)程中所受阻力恒為車(chē)和人總重的0 02倍 g取10m s2 通過(guò)估算可知 小明騎此電動(dòng)車(chē)做功的平均功率最接近 A 500WB 300WC 100WD 50W C 解析設(shè)人騎車(chē)的速度大小為5m s 人在勻速行駛時(shí) 人和車(chē)的受力平衡 阻力的大小為f 0 02mg 0 02 1000N 20N 此時(shí)的功率P Fv fv 20 5W 100W C正確 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 2 2018四川涼山州三模 物體放在動(dòng)摩擦因數(shù)為 的水平地面上 受到一水平拉力作用開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 所運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化關(guān)系和拉力功率隨時(shí)間變化關(guān)系分別如圖甲 圖乙所示 由圖象可知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù) 為 g取10m s2 A 0 1B 0 2C 0 3D 0 4 C 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 3 2018江蘇淮安 宿遷期中 一物塊在一個(gè)水平拉力作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng) 其v t圖象如圖甲所示 水平拉力的P t圖象如圖乙所示 g取10m s2 求 1 物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 2 物塊運(yùn)動(dòng)全過(guò)程水平拉力所做的功W 3 物塊在0 2s內(nèi)所受的水平拉力大小F 答案 1 0 1 2 24J 3 3 0N 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 題型2機(jī)車(chē)啟動(dòng)及相關(guān)圖象問(wèn)題 L 規(guī)律方法解決機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題時(shí)的四點(diǎn)注意 1 分清是勻加速啟動(dòng)還是恒定功率啟動(dòng) 2 勻加速啟動(dòng)過(guò)程中 機(jī)車(chē)功率是不斷增大的 當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)勻加速運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到最大 但不是機(jī)車(chē)能達(dá)到的最大速度 但該過(guò)程中的最大功率是額定功率 3 以額定功率啟動(dòng)的過(guò)程中 牽引力是不斷減小的 機(jī)車(chē)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng) 牽引力的最小值等于阻力 4 無(wú)論哪種啟動(dòng)方式 最后達(dá)到最大速度時(shí) 均滿足P Ffvm 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 典例2 2018安徽蕪湖期末 一起重機(jī)的鋼繩由靜止開(kāi)始勻加速提起質(zhì)量為m的重物 當(dāng)重物的速度為v1時(shí) 起重機(jī)的功率達(dá)到最大值P 之后起重機(jī)保持該功率不變 繼續(xù)提升重物 最后重物以最大速度v2勻速上升 不計(jì)鋼繩重力 則整個(gè)過(guò)程中 下列說(shuō)法正確的是 B 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 思維點(diǎn)撥勻加速提升重物時(shí)鋼繩拉力最大且等于勻加速結(jié)束時(shí)的拉力 由P Fv求出最大拉力 先根據(jù)牛頓第二定律求出加速度 再根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度 時(shí)間公式求出時(shí)間 最后結(jié)合v t圖線分析平均速度的大小 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 4 多選 2018福建三明期末 發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P0的汽車(chē)在水平路面上從靜止開(kāi)始先勻加速啟動(dòng) 最后達(dá)到最大速度并做勻速直線運(yùn)動(dòng) 已知汽車(chē)所受路面阻力恒為f 汽車(chē)剛開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)的牽引力和加速度分別為F0和a0 如圖所示描繪的是汽車(chē)在這一過(guò)程中速度隨時(shí)間以及加速度 牽引力和功率隨速度變化的圖象 其中正確的是 AC 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 5 多選 2018河南鶴壁段考 質(zhì)量為2 103kg的汽車(chē)由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛 行駛過(guò)程中牽引力F和車(chē)速倒數(shù)的關(guān)系圖象如圖所示 已知行駛過(guò)程中最大車(chē)速為30m s 設(shè)阻力恒定 則 A 汽車(chē)勻加速過(guò)程所需的時(shí)間為5sB 汽車(chē)在車(chē)速為5m s時(shí) 加速度為3m s2C 汽車(chē)在車(chē)速為15m s時(shí) 加速度為1m s2D 若汽車(chē)由靜止加速到最大速度所用時(shí)間為20s 則汽車(chē)在該過(guò)程位移為75m ACD 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 動(dòng)能定理及機(jī)械能守恒定律的理解及應(yīng)用 H 規(guī)律方法1 應(yīng)用動(dòng)能定理解題應(yīng)注意的3個(gè)問(wèn)題 1 動(dòng)能定理往往用于單個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程 由于不牽扯加速度及時(shí)間 比動(dòng)力學(xué)研究方法要簡(jiǎn)潔 2 動(dòng)能定理表達(dá)式是一個(gè)標(biāo)量式 在某個(gè)方向上應(yīng)用動(dòng)能定理是沒(méi)有依據(jù)的 3 物體在某個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中包含有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的小過(guò)程 如加速 減速的過(guò)程 此時(shí)可以分段考慮 也可以對(duì)全過(guò)程考慮 但若能對(duì)整個(gè)過(guò)程利用動(dòng)能定理列式則可使問(wèn)題簡(jiǎn)化 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 2 機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)形式 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 典例3 2018安徽池州期末 2017 2018賽季國(guó)際雪聯(lián)單板滑雪U型場(chǎng)地世界杯在崇禮云頂滑雪場(chǎng)落幕 中國(guó)女將奪冠 圖示為單板滑雪U型池的簡(jiǎn)化模型示意圖 一質(zhì)量M為45kg的運(yùn)動(dòng)員從軌道a處由靜止滑下 若運(yùn)動(dòng)員在下行過(guò)程中做功 上行過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員不做功 運(yùn)動(dòng)員在b點(diǎn)豎直向上滑出軌道上升的最高點(diǎn)離b點(diǎn)高度H為10m U型軌道簡(jiǎn)化為半圓軌道 其半徑R為20m 滑板的質(zhì)量m為5kg 不計(jì)軌道和空氣的阻力 g取10m s2 求 1 在軌道的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員對(duì)滑板的壓力 2 運(yùn)動(dòng)員在下行過(guò)程中所做的功 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 思維點(diǎn)撥運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中 由機(jī)械能守恒定律求出最低點(diǎn)時(shí)的速度 由牛頓第二定律求出軌道對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力 從而得到運(yùn)動(dòng)員對(duì)軌道的壓力 從a到最低點(diǎn)的過(guò)程中以人和滑板為研究對(duì)象 根據(jù)動(dòng)能定理可得此過(guò)程中人做的功 答案 1 1800N 2 5000J 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 6 2018深圳高級(jí)中學(xué)模擬 一小物塊沿斜面向上滑動(dòng) 然后滑回到原處 物塊初動(dòng)能為Ek0 與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變 則該過(guò)程中 物塊的動(dòng)能Ek與位移x關(guān)系的圖線是 C 解析小物塊上滑過(guò)程 由動(dòng)能定理得 mgsin mgcos x Ek Ek0 整理得Ek Ek0 mgsin mgcos x 設(shè)小物塊上滑的最大位移大小為s 小物塊下滑過(guò)程 由動(dòng)能定理得 mgsin mgcos s x Ek 0 整理得Ek mgsin mgcos s mgsin mgcos x 所以選項(xiàng)C正確 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 7 多選 2018遼寧丹東一模 如圖所示 固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán) 圓環(huán)與一橡皮繩相連 橡皮繩的另一端固定在地面上的A點(diǎn) 橡皮繩豎直時(shí)處于原長(zhǎng)h 讓圓環(huán)由靜止開(kāi)始沿桿滑下 滑到桿的底端時(shí)速度為v v 0 則在圓環(huán)下滑過(guò)程中 A 圓環(huán)與橡皮繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B 圓環(huán)的機(jī)械能先增大后減小C 橡皮繩再次到達(dá)原長(zhǎng)時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大D 最終橡皮繩的彈性勢(shì)能增加了mgh mv2 AD 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 解析圓環(huán)沿桿滑下 滑到桿的底端的過(guò)程中有兩個(gè)力對(duì)圓環(huán)做功 即環(huán)的重力和橡皮繩的拉力 所以圓環(huán)的機(jī)械能不守恒 如果把圓環(huán)和橡皮繩組成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象 則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 故A正確 圓環(huán)下滑的過(guò)程中 橡皮繩先松弛后伸長(zhǎng) 所以其彈性勢(shì)能先不變后增大 根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒可知 圓環(huán)機(jī)械能先不變后減小 故B錯(cuò)誤 在圓環(huán)下滑過(guò)程中 橡皮繩再次到達(dá)原長(zhǎng)前 圓環(huán)的動(dòng)能一直增大 但不是最大 此時(shí)圓環(huán)的合力沿桿向下 速度繼續(xù)增大 當(dāng)沿桿方向合力為零的時(shí)刻 圓環(huán)的速度最大 故C錯(cuò)誤 根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得 mgh mv2 Ep 解得 Ep mgh mv2 故D正確 故選AD 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 8 2018寧夏銀川一中一模 如圖所示 一質(zhì)量m 0 4kg的滑塊 可視為質(zhì)點(diǎn) 靜止于動(dòng)摩擦因數(shù) 0 1的水平軌道上的A點(diǎn) 現(xiàn)對(duì)滑塊施加一水平外力 使其向右運(yùn)動(dòng) 外力的功率恒為P 10 0W 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后撤去外力 滑塊繼續(xù)滑行至B點(diǎn)后水平飛出 恰好在C點(diǎn)以5m s的速度沿切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道 軌道的最低點(diǎn)D處裝有壓力傳感器 已知軌道AB的長(zhǎng)度L 2 0m 半徑OC和豎直方向的夾角 37 圓形軌道的半徑R 0 5m 空氣阻力可忽略 重力加速度g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)壓力傳感器的示數(shù) 2 水平外力作用在滑塊上的時(shí)間t 答案 1 25 6N 2 0 4s 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 2 滑塊離開(kāi)B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng) 恰好在C點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧形軌道 由幾何關(guān)系可知 滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度為vB vCcos37 4m s滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程 根據(jù)動(dòng)能定理 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 功能關(guān)系的理解及應(yīng)用 H 規(guī)律方法七種常用的功能關(guān)系 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 典例4 多選 2018四川攀枝花統(tǒng)考 如圖所示 一輕彈簧下端固定在傾角為 的固定斜面底端 彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于斜面上B點(diǎn) B點(diǎn)以上光滑 B點(diǎn)到斜面底端粗糙 可視為質(zhì)點(diǎn)的物體質(zhì)量為m 從A點(diǎn)靜止釋放 將彈簧壓縮到最短后恰好能被彈回到B點(diǎn) 已知A B間的距離為L(zhǎng) 物體與B點(diǎn)以下斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 重力加速度為g 不計(jì)空氣阻力 則此過(guò)程中 AD 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 思維點(diǎn)撥對(duì)整個(gè)過(guò)程 運(yùn)用動(dòng)能定理求克服摩擦力做的功 當(dāng)物體受力平衡時(shí)速度最大 由平衡條件和胡克定律求出此時(shí)彈簧的壓縮量 再分析彈簧最大的壓縮量 通過(guò)分析物體的受力情況判斷其運(yùn)動(dòng)情況 從而判斷最大動(dòng)能與mgLsin 的關(guān)系 對(duì)物體下滑和上滑兩個(gè)過(guò)程分別運(yùn)用能量守恒列式 從而求得彈性勢(shì)能的最大值 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 解析對(duì)于整個(gè)過(guò)程 運(yùn)用動(dòng)能定理得 mgLsin Wf 0 得克服摩擦力做的功Wf mgLsin 故A正確 物體接觸彈簧前 由機(jī)械能守恒定律知 物體剛接觸彈簧時(shí)的動(dòng)能等于mgLsin 物體接觸彈簧后 重力沿斜面向下的分力先大于滑動(dòng)摩擦力和彈簧的彈力的合力 物體先加速下滑 后來(lái)重力沿斜面向下的分力小于滑動(dòng)摩擦力和彈簧的彈力的合力 物體減速下滑 所以重力沿斜面向下的分力等于滑動(dòng)摩擦力和彈簧的彈力的合力時(shí) 即物體的合力為零時(shí) 速度最大 動(dòng)能最大 所以物體的最大動(dòng)能一定大于mgLsin 設(shè)彈簧的最大壓縮量為x 彈性勢(shì)能的最大值為Ep 物體從A到最低點(diǎn)的過(guò)程 由能量守恒得 mg L x sin mgcos x Ep 物體從最低點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程 由能量守恒得 mgxsin mgcos x Ep 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 9 2017全國(guó) 卷 如圖 一質(zhì)量為m 長(zhǎng)度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛 用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn) M點(diǎn)與繩的上端P相距 重力加速度大小為g 在此過(guò)程中 外力做的功為 A 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 10 多選 2018山東臨沂一模 如圖所示 在升降機(jī)內(nèi)固定一光滑的斜面體 一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上 另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連 彈簧與斜面平行 整個(gè)系統(tǒng)由靜止開(kāi)始加速上升高度h的過(guò)程中 A 物塊A的重力勢(shì)能增加量一定等于mghB 物塊A的動(dòng)能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的和C 物塊A的機(jī)械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的和D 物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于斜面對(duì)物塊的支持力和B對(duì)彈簧拉力做功的和 CD 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 解析物體A開(kāi)始受重力 支持力 彈簧的彈力處于平衡狀態(tài) 當(dāng)具有向上的加速度時(shí) 合力向上 彈簧彈力和支持力在豎直方向上的分力大于重力 所以彈簧的彈力增大 物體A相對(duì)于斜面向下運(yùn)動(dòng) 物體A上升的高度小于h 所以重力勢(shì)能的增加量小于mgh 故A錯(cuò)誤 物體A受重力 支持力 彈簧的彈力 對(duì)物體A用動(dòng)能定理 物塊A的動(dòng)能增加量等于斜面的支持力 彈簧的拉力和重力對(duì)其做功的和 故B錯(cuò)誤 物體A機(jī)械能的增加量等于斜面支持力和彈簧彈力做功的代數(shù)和 故C正確 物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于斜面對(duì)物塊的支持力和B對(duì)彈簧拉力做功的和 故D正確 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 11 2018全國(guó) 卷 如圖 abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道 ab水平 長(zhǎng)度為2R bc是半徑為R的四分之一圓弧 與ab相切于b點(diǎn) 一質(zhì)量為m的小球 始終受到與重力大小相等的水平外力的作用 自a點(diǎn)處從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng) 重力加速度大小為g 小球從a點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn) 機(jī)械能的增量為 A 2mgRB 4mgRC 5mgRD 6mgR C 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 B 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三