高考物理动能定理和能量守恒专题

合集下载

高考物理动能与动能定理试题经典及解析

高考物理动能与动能定理试题经典及解析
(1)玩具滑车到达 点时对 点的压力大小。
(2)如果传送带保持不动,玩具滑车到达传送带右端轮子最高点时的速度和落水点位置。
(3)如果传送带是在以某一速度匀速运动的(右端轮子顺时针转),试讨论玩具滑车落水点与传送带速度大小之间的关系。
【答案】(1)80N;(2)6m/s,6m;(3)见解析。
【解析】
【详解】
【点睛】
经典力学问题一般先对物体进行受力分析,求得合外力及运动过程做功情况,然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。
2.如图所示,斜面ABC下端与光滑的圆弧轨道CDE相切于C,整个装置竖直固定,D是最低点,圆心角∠DOC=37°,E、B与圆心O等高,圆弧轨道半径R=0.30m,斜面长L=1.90m,AB部分光滑,BC部分粗糙.现有一个质量m=0.10kg的小物块P从斜面上端A点无初速下滑,物块P与斜面BC部分之间的动摩擦因数μ=0.75.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力.求:
高考物理动能与动能定理试题经典及解析
一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理
1.如图所示,半径R=0.5 m的光滑圆弧轨道的左端A与圆心O等高,B为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道的右端C与一倾角θ=37°的粗糙斜面相切。一质量m=1kg的小滑块从A点正上方h=1 m处的P点由静止自由下落。已知滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2。
【解析】
试题分析:小物块从开始运动到与挡板碰撞,重力、摩擦力做功,运用动能定理。求小物块经过B点多少次停下来,需要根据功能转化或动能定理求出小物块运动的路程,计算出经过B点多少次。小物块经过平抛运动到达D点,可以求出平抛时的初速度,进而求出在BC段上运动的距离以及和当班碰撞的次数。

高考物理总复习功能关系 能量守恒定律

高考物理总复习功能关系 能量守恒定律

2023:山东T4;
题是高考的热点.预计2025年高考题
2022:江苏T10;
出题可能性较大,有可能会结合体
2019:全国ⅡT18
育运动等实际情境进行考查.能量守
恒定律可能会结合弹簧模型以计算
题形式考查.
返回目录
第4讲
功能关系
能量守恒定律
核心考点
五年考情
命题分析预测
功能关系在选择题中考查的频率比
2 570
车牵引力大小F2= =
2
2
N=285 N,从P到Q,小车匀速行驶,小车牵引力F2=f2+
mg sin 30°,解得f2=F2-mg sin 30°=285
1
N-50×10×
2
N=35 N;从P到Q,小车克服
摩擦力做的功Wf2=f2·PQ=35×20 J=700 J,故D正确.从P到Q,小车上升的高度h=
动能定理得mgh-μmgs cos θ=Ek-0,h=xtan

θ,s=
,解得Ek=mgx(tan
cos
θ-μ),木块
在水平面上运动时,设初动能为Ek0,根据动能定理得-μmg(x-x1)=Ek-Ek0,解得Ek=
Ek0-μmg(x-x1),B正确.木块克服摩擦力做功转化为内能,木块在斜面上时,Q=μmgs
2023:浙江6月T18;
能量守恒定律的应用
2022:河北T9;
2021:山东T18;
2019:江苏T8
较高,特别是功能关系中的图像问
题是高考的热点.预计2025年高考题
出题可能性较大,有可能会结合体
育运动等实际情境进行考查.能量守
恒定律可能会结合弹簧模型以计算
题形式考查.

高考物理动能与动能定理试题(有答案和解析)

高考物理动能与动能定理试题(有答案和解析)

的小物块从轨道右侧 A 点以初速度
冲上轨道,通过圆形轨道,水平轨道
后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回,取
,求:
(1)弹簧获得的最大弹性势能 ; (2)小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能 ; (3)当 R 满足什么条件时,小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离 轨道。 【答案】(1)10.5J(2)3J(3)0.3m≤R≤0.42m 或 0≤R≤0.12m 【解析】 【详解】 (1)当弹簧被压缩到最短时,其弹性势能最大。从 A 到压缩弹簧至最短的过程中,由动
代入数据得:Q=126 J 故本题答案是:(1)μ=0.875.(2)ΔE=90 J(3)Q=126 J 【点睛】 对物体受力分析并结合图像的斜率求得加速度,在 v-t 图像中图像包围的面积代表物体运 动做过的位移。
5.如图所示,一质量为 M、足够长的平板静止于光滑水平面上,平板左端与水平轻弹簧 相连,弹簧的另一端固定在墙上.平板上有一质量为 m 的小物块以速度 v0 向右运动,且在 本题设问中小物块保持向右运动.已知小物块与平板间的动摩擦因数为 μ,弹簧弹性势能 Ep 与弹簧形变量 x 的平方成正比,重力加速度为 g.求:
6J
(3)滑块从 A 点运动到 C 点过程,由动能定理得
解得 BC 间距离
mg
3r
mgs
1 2
mvc2
s 0.5m
小球与弹簧作用后返回 C 处动能不变,小滑块的动能最终消耗在与 BC 水平面相互作用的
过程中,设物块在 BC 上的运动路程为 s ,由动能定理有
mgs
1 2
mvc2
解得
s 0.7m 故最终小滑动距离 B 为 0.7 0.5m 0.2m处停下.
(1)物体与传送带间的动摩擦因数; (2) 0~8 s 内物体机械能的增加量; (3)物体与传送带摩擦产生的热量 Q。 【答案】(1)μ=0.875.(2)ΔE=90 J(3)Q=126 J 【解析】 【详解】 (1)由图象可以知道,传送带沿斜向上运动,物体放到传送带上的初速度方向是沿斜面向下的,

高考物理动能与动能定理题20套(带答案)

高考物理动能与动能定理题20套(带答案)

高考物理动能与动能定理题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来.如图所示是滑板运动的轨道,BC 和DE 是两段光滑圆弧形轨道,BC 段的圆心为O 点、圆心角 θ=60°,半径OC 与水平轨道CD 垂直,滑板与水平轨道CD 间的动摩擦因数μ=0.2.某运动员从轨道上的A 点以v 0=3m/s 的速度水平滑出,在B 点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC ,经CD 轨道后冲上DE 轨道,到达E 点时速度减为零,然后返回.已知运动员和滑板的总质量为m =60kg ,B 、E 两点与水平轨道CD 的竖直高度分别为h =2m 和H =2.5m.求:(1)运动员从A 点运动到B 点过程中,到达B 点时的速度大小v B ; (2)水平轨道CD 段的长度L ;(3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B 点?如能,请求出回到B 点时速度的大小;如不能,请求出最后停止的位置距C 点的距离. 【答案】(1)v B =6m/s (2) L =6.5m (3)停在C 点右侧6m 处 【解析】 【分析】 【详解】(1)在B 点时有v B =cos60︒v ,得v B =6m/s (2)从B 点到E 点有2102B mgh mgL mgH mv μ--=-,得L =6.5m (3)设运动员能到达左侧的最大高度为h ′,从B 到第一次返回左侧最高处有21'202B mgh mgh mg L mv μ--⋅=-,得h ′=1.2m<h =2 m ,故第一次返回时,运动员不能回到B 点,从B 点运动到停止,在CD 段的总路程为s ,由动能定理可得2102B mgh mgs mv μ-=-,得s =19m ,s =2L +6 m ,故运动员最后停在C 点右侧6m 处.2.如图所示,不可伸长的细线跨过同一高度处的两个光滑定滑轮连接着两个物体A 和B ,A 、B 质量均为m 。

高考物理二轮专题复习:能量守恒定律综合计算题(word版含答案)

高考物理二轮专题复习:能量守恒定律综合计算题(word版含答案)

能量守恒定律综合计算专题复习1.如图,光滑水平面上静止一质量m1=1.0kg、长L=0.3m的木板,木板右端有质量m2=1.0kg的小滑块,在滑块正上方的O点用长r=0.4m的轻质细绳悬挂质量m=0.5kg的小球。

将小球向右上方拉至细绳与竖直方向成θ=60°的位置由静止释放,小球摆到最低点与滑块发生正碰并被反弹,碰撞时间极短,碰撞前后瞬间细绳对小球的拉力减小了4.8N,最终小滑块恰好不会从木板上滑下。

不计空气阻力,滑块、小球均可视为质点,重力加速度g取10m/s2。

求:(1)小球碰前瞬间的速度大小;(2)小球碰后瞬间的速度大小;(3)小滑块与木板之间的动摩擦因数。

2.如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,其中ABC为光滑半圆形轨道,半径为R,CD为水平粗糙轨道,一质量为m的小滑块(可视为质点)从圆轨道中点B由静止释放,滑至D点恰好静止,CD 间距为4R。

已知重力加速度为g。

(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数(2)求小滑块到达C点时,小滑块对圆轨道压力的大小(3)现使小滑块在D点获得一初动能,使它向左运动冲上圆轨道,恰好能通过最高点A,求小滑块在D点获得的初动能3.如图甲,倾角α=37︒的光滑斜面有一轻质弹簧下端固定在O点,上端可自由伸长到A点。

在A点放一个物体,在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到B点(图中未画出),该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。

重力加速度g取10m/s2,sin37︒=0.6,cos37︒=0.8,求:(1)物体的质量m;(2)弹簧的最大弹性势能;(3)在B点撤去力F,物体被弹回到A点时的速度。

4.如图所示,长为L的轻质木板放在水平面上,左端用光滑的铰链固定,木板中央放着质量为m的小物块,物块与板间的动摩擦因数为μ.用力将木板右端抬起,直至物块刚好沿木板下滑.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。

(1)若缓慢抬起木板,则木板与水平面间夹角θ的正切值为多大时物块开始下滑;(2)若将木板由静止开始迅速向上加速转动,短时间内角速度增大至ω后匀速转动,当木板转至与水平面间夹角为45°时,物块开始下滑,则ω应为多大;(3)在(2)的情况下,求木板转至45°的过程中拉力做的功W。

高考物理动能与动能定理及其解题技巧及练习题(含答案)及解析

高考物理动能与动能定理及其解题技巧及练习题(含答案)及解析

高考物理动能与动能定理及其解题技巧及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.如图所示是一种特殊的游戏装置,CD 是一段位于竖直平面内的光滑圆弧轨道,圆弧半径为10m ,末端D 处的切线方向水平,一辆玩具滑车从轨道的C 点处下滑,滑到D 点时速度大小为10m/s ,从D 点飞出后落到水面上的B 点。

已知它落到水面上时相对于O 点(D 点正下方)的水平距离10m OB =。

为了能让滑车抛到水面上的更远处,有人在轨道的下方紧贴D 点安装一水平传送带,传送带右端轮子的圆心与D 点的水平距离为8m ,轮子半径为0.4m (传送带的厚度不计),若传送带与玩具滑车之间的动摩擦因数为0.4,玩具滑车的质量为4kg ,不计空气阻力(把玩具滑车作质点处理),求 (1)玩具滑车到达D 点时对D 点的压力大小。

(2)如果传送带保持不动,玩具滑车到达传送带右端轮子最高点时的速度和落水点位置。

(3)如果传送带是在以某一速度匀速运动的(右端轮子顺时针转),试讨论玩具滑车落水点与传送带速度大小之间的关系。

【答案】(1)80N ;(2)6m/s ,6m ;(3)见解析。

【解析】 【详解】(1)玩具滑车到达D 点时,由牛顿第二定律:2DD v F mg m R-=解得2210=404=80N 10D D v F mg m R =++⨯;(2)若无传送带时,由平抛知识可知:D x v t =解得1s t =如果传送带保持不动,则当小车滑到最右端时,由动能定理:221122D mv mv mgL μ-=- 解得v =6m/s因为6m/s 2m/s v gR =>=,则小车从右端轮子最高点做平抛运动,则落水点距离传送带右端的水平距离:'6m x vt ==(3)①若传送带的速度v ≤6m/s ,则小车在传送带上运动时一直减速,则到达右端的速度为6m/s ,落水点距离传送带右端的水平距离为6m ; ②若小车在传送带上一直加速,则到达右端时的速度满足'221122D mv mv mgL μ-= 解得'241m/s v =若传送带的速度241m/s v ≥,则小车在传送带上运动时一直加速,则到达右端的速度为241m/s ,落水点距离传送带右端的水平距离为241m x vt ==;③若传送带的速度10m/s≥v ≥6m/s ,则小车在传送带上运动时先减速到v ,然后以速度v 匀速,则到达右端的速度为v ,落水点距离传送带右端的水平距离为vt=v m ;④若传送带的速度241m/s ≥v ≥10m/s ,则小车在传送带上运动时先加速到v ,然后以速度v 匀速,则到达右端的速度为v ,落水点距离传送带右端的水平距离为vt =v m 。

高考物理动能与动能定理题20套(带答案)

高考物理动能与动能定理题20套(带答案)

【点睛】
经典力学问题一般先对物体进行受力分析,求得合外力及运动过程做功情况,然后根据牛
顿定律、动能定理及几何关系求解。
2.如图所示,竖直平面内有一固定的光滑轨道 ABCD,其中 AB 是足够长的水平轨道,B 端 与半径为 R 的光滑半圆轨道 BCD 平滑相切连接,半圆的直径 BD 竖直,C 点与圆心 O 等 高.现有一质量为 m 的小球 Q 静止在 B 点,另一质量为 2m 的小球 P 沿轨道 AB 向右匀速 运动并与 Q 发生对心碰撞,碰撞后瞬间小球 Q 对半圆轨道 B 点的压力大小为自身重力的 7 倍,碰撞后小球 P 恰好到达 C 点.重力加速度为 g.
5.如图所示,一长度 LAB=4.98m,倾角 θ=30°的光滑斜面 AB 和一固定粗糙水平台 BC 平 滑连接,水平台长度 LBC=0.4m,离地面高度 H=1.4m,在 C 处有一挡板,小物块与挡板 碰撞后原速率反弹,下方有一半球体与水平台相切,整个轨道处于竖直平面内。在斜面顶 端 A 处静止释放质量为 m="2kg" 的小物块(可视为质点),忽略空气阻力,小物块与 BC 间的动摩擦因素 μ=0.1,g 取 10m/s2。问:
m( g h R R cos37 Lsin)对滑块从 P 到第二次经过 B 点的运动过程应用动能定理可得
1 2
mvB 2
mg
h
R
2mgL
cos 37
0.54mg
mgR
所以,由滑块在光滑圆弧上运动机械能守恒可知:滑块从斜面上返回后能滑出 A 点。
mv2- mv02=2
Lbcn
n=25 次 考点:动能定理、平抛运动 【名师点睛】解决本题的关键一是要会根据平抛运动的规律求出落到 D 时平抛运动的初速 度;再一个容易出现错误的是在 BC 段运动的路程与经过 B 点次数的关系,需要认真确 定。根据功能关系求出在 BC 段运动的路程。

高考物理动能定理的综合应用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)

高考物理动能定理的综合应用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)

高考物理动能定理的综合应用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1.质量 1.5m kg =的物块(可视为质点)在水平恒力F 作用下,从水平面上A 点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行 2.0t s =停在B 点,已知A 、B 两点间的距离 5.0s m =,物块与水平面间的动摩擦因数0.20μ=,求恒力F 多大.(210/g m s =)【答案】15N 【解析】 设撤去力前物块的位移为,撤去力时物块的速度为,物块受到的滑动摩擦力对撤去力后物块滑动过程应用动量定理得由运动学公式得对物块运动的全过程应用动能定理由以上各式得 代入数据解得思路分析:撤去F 后物体只受摩擦力作用,做减速运动,根据动量定理分析,然后结合动能定律解题试题点评:本题结合力的作用综合考查了运动学规律,是一道综合性题目.2.如图,I 、II 为极限运动中的两部分赛道,其中I 的AB 部分为竖直平面内半径为R 的14光滑圆弧赛道,最低点B 的切线水平; II 上CD 为倾角为30°的斜面,最低点C 处于B 点的正下方,B 、C 两点距离也等于R.质量为m 的极限运动员(可视为质点)从AB 上P 点处由静止开始滑下,恰好垂直CD 落到斜面上.求:(1) 极限运动员落到CD 上的位置与C 的距离; (2)极限运动员通过B 点时对圆弧轨道的压力; (3)P 点与B 点的高度差.【答案】(1)45R (2)75mg ,竖直向下(3)15R【解析】 【详解】(1)设极限运动员在B 点的速度为v 0,落在CD 上的位置与C 的距离为x ,速度大小为v ,在空中运动的时间为t ,则xcos300=v 0t R-xsin300=12gt 2 0tan 30v gt =解得x=0.8R(2)由(1)可得:025v gR =通过B 点时轨道对极限运动员的支持力大小为F N20N v F mg m R-=极限运动员对轨道的压力大小为F N ′,则F N ′=F N , 解得'75N F mg =,方向竖直向下; (3) P 点与B 点的高度差为h,则mgh=12mv 02 解得h=R/53.我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.如图1-所示,质量m =60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a =3.6 m/s 2匀加速滑下,到达助滑道末端B 时速度v B =24 m/s ,A 与B 的竖直高度差H =48 m .为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧.助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h =5 m ,运动员在B 、C 间运动时阻力做功W =-1530 J ,g 取10 m/s 2.(1)求运动员在AB 段下滑时受到阻力F f 的大小;(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大?【答案】(1)144 N (2)12.5 m 【解析】试题分析:(1)运动员在AB 上做初速度为零的匀加速运动,设AB 的长度为x ,斜面的倾角为α,则有 v B 2=2ax根据牛顿第二定律得 mgsinα﹣F f =ma 又 sinα=H x由以上三式联立解得 F f=144N(2)设运动员到达C点时的速度为v C,在由B到达C的过程中,由动能定理有mgh+W=12mv C2-12mv B2设运动员在C点所受的支持力为F N,由牛顿第二定律得 F N﹣mg=m2 C v R由运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍,即有 F N=6mg 联立解得 R=12.5m考点:牛顿第二定律;动能定理【名师点睛】本题中运动员先做匀加速运动,后做圆周运动,是牛顿第二定律、运动学公式、动能定理和向心力的综合应用,要知道圆周运动向心力的来源,涉及力在空间的效果,可考虑动能定理.4.在某电视台举办的冲关游戏中,AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道,半径R=1.6m,BC是长度为L1=3m的水平传送带,CD是长度为L2=3.6m水平粗糙轨道,AB、CD 轨道与传送带平滑连接,参赛者抱紧滑板从A处由静止下滑,参赛者和滑板可视为质点,参赛者质量m=60kg,滑板质量可忽略.已知滑板与传送带、水平轨道的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.5,g取10m/s2.求:(1)参赛者运动到圆弧轨道B处对轨道的压力;(2)若参赛者恰好能运动至D点,求传送带运转速率及方向;(3)在第(2)问中,传送带由于传送参赛者多消耗的电能.【答案】(1)1200N,方向竖直向下(2)顺时针运转,v=6m/s(3)720J【解析】(1) 对参赛者:A到B过程,由动能定理mgR(1-cos60°)=12m2Bv解得v B=4m/s在B处,由牛顿第二定律N B-mg=m2 B v R解得N B=2mg=1 200N根据牛顿第三定律:参赛者对轨道的压力N′B=N B=1 200N,方向竖直向下.(2) C到D过程,由动能定理-μ2mgL2=0-1 2 m2Cv解得v C=6m/sB到C过程,由牛顿第二定律μ1mg=ma解得a=4m/s2(2分)参赛者加速至v C历时t=C Bv va-=0.5s位移x1=2B Cv v+t=2.5m<L1参赛者从B到C先匀加速后匀速,传送带顺时针运转,速率v=6m/s.(3) 0.5s内传送带位移x2=vt=3m参赛者与传送带的相对位移Δx=x2-x1=0.5m传送带由于传送参赛者多消耗的电能E=μ1mgΔx+12m2Cv-12m2Bv=720J.5.如图所示,一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下,槽的底端B与水平传送带相接,传送带的运行速度恒为v0,两轮轴心间距为L,滑块滑到传送带上后做匀加速运动,滑到传送带右端C时,恰好加速到与传送带的速度相同,求:(1)滑块到达底端B时的速度大小v B;(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ;(3)此过程中,由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.【答案】(12gh2)222v ghglμ-=(3)(222m v gh-【解析】试题分析:(1)滑块在由A到B的过程中,由动能定理得:212Bmgh mv-=,解得:2Bghν=(2)滑块在由B到C的过程中,由动能定理得:μmgL=12mv02−12mv B2,解得,222v ghgLμ-=;(3)产生的热量:Q=μmgL 相对,()2200(2)2B gh L g相对=νννμ--=(或200(2) gh L ν-), 解得,201(2)2Q m gh ν-=; 考点:动能定理【名师点睛】本题考查了求物体速度、动摩擦因数、产生的热量等问题,分析清楚运动过程,熟练应用动能定理即可正确解题.6.如图甲所示,静止在水平地面上一个质量为m =4kg 的物体,其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F 随位移x 变化的图象如图乙所示.已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g =10m/s 2.求:(1)运动过程中物体的最大加速度大小为多少; (2)距出发点多远时物体的速度达到最大; (3)物体最终停在何处?【答案】(1)20m/s 2(2)3.2m (3)10m 【解析】 【详解】(1)物体加速运动,由牛顿第二定律得:F -μmg =ma当推力F =100N 时,物体所受的合力最大,加速度最大,代入数据得:2max 20m/s Fa g mμ=-=, (2)由图象得出,推力F 随位移x 变化的数值关系为:F =100 – 25x ,速度最大时,物体加速度为零,则F=μmg=20N ,即x = 3.2m(3)F 与位移x 的关系图线围成的面积表示F 所做的功,即01200J 2F W Fx ==对全过程运用动能定理,W F −μmgx m =0代入数据得:x m =10m7.如图所示,倾角 θ=30°的斜面足够长,上有间距 d =0.9 m 的 P 、Q 两点,Q 点以上斜面光滑,Q 点以下粗糙。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

动能定理与能量守恒专题
一、大纲解读


要求功、功率
Ⅱ动能,做功与动能改变的关系Ⅱ重力势能.做功与重力势能改变的关系
Ⅱ弹性势能Ⅰ机械能守恒定律Ⅱ能量守恒定律
II
本专题涉及的考点有:功和功率、动能和动能定理、重力做功和重力势能、弹性势能、机械能守恒定律,都是历年高考的必考内容,考查的知识点覆盖面全,频率高,题型全。

动能定理、机械能守恒定律是力学中的重点和难点,用能量观点解题是解决动力学问题的三大
途径之一。

《大纲》对本部分考点要求为Ⅱ类有五个,
功能关系一直都是高考的“重中之重”,
是高考的热点和难点,涉及这部分内容的考题不但题型全、分值重,而且还常有高考压轴题。

考题的内容经常与牛顿运动定律、曲线运动、动量守恒定律、电磁学等方面知识综合,
物理
过程复杂,综合分析的能力要求较高,
这部分知识能密切联系生活实际、联系现代科学技术,
因此,每年高考的压轴题,高难度的综合题经常涉及本专题知识。

它的特点:一般过程复杂、
难度大、能力要求高。

还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题,然后运用
数学知识解决物理问题的能力。

所以复习时要重视对基本概念、
规律的理解掌握,加强建立
物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。

在历年的高考中要考查学生对于生活、
生产
中的实际问题要建立相关物理模型,灵活运用牛顿定律、动能定理、动量定理及能量转化的
方法提高解决实际问题的能力。

二、重点剖析
1、理解功的六个基本问题
(1)做功与否的判断问题:关键看功的两个必要因素,第一是力;第二是力的方向上的位移。

而所谓的“力的方向上的位移”可作如下理解:当位移平行于力,则位移就是力的方向上的位的位移;当位移垂直于力,则位移垂直于力,则位移就不是力的方向上的位移;当位移与力既不垂直又不平行于力,则可对位移进行正交分解,
其平行于力的方向上的分位移
仍被称为力的方向上的位移。

(2)关于功的计算问题:①W=FS cos α这种方法只适用于恒力做功。

②用动能定理
W=Δ
E k 或功能关系求功。


F 为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功。

这种方法的依据
是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。

如果知道某一过程中能量转化
的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。

(3)关于求功率问题:①t
W P
所求出的功率是时间
t 内的平均功率。

②功率的计算式:
cos Fv P ,其中θ是力与速度间的夹角。

一般用于求某一时刻的瞬时功率。

(4)一对作用力和反作用力做功的关系问题:①一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零;②一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。

(5)了解常见力做功的特点
:①重力做功和路径无关,
只与物体始末位置的高度差
h 有关:
W=mgh ,当末位置低于初位置时,W >0,即重力做正功;反之重力做负功。

②滑动摩擦力做
功与路径有关。

当某物体在一固定平面上运动时,滑动摩擦力做功的绝对值等于摩擦力与路
程的乘积。

在两个接触面上因相对滑动而产生的热量
相对滑S F Q
,其中滑F 为滑动摩擦力,
相对S 为接触的两个物体的相对路程。

(6)做功意义的理解问题:做功意味着能量的转移与转化,做多少功,相应就有多少能量发生转移或转化。

2.理解动能和动能定理(1)动能2
2
1mV E k
是物体运动的状态量,而动能的变化ΔE K 是与物理过程有关的
过程量。

(2)动能定理的表述:合外力做的功等于物体动能的变化。

(这里的合外力指物体受到的
所有外力的合力,包括重力)。

表达式为
K
E mv mv W 2
1
2
2
2
12
1合
动能定理也可以表述为:外力对物体做的总功等于物体动能的变化。

实际应用时,后一种表述比较好操作。

不必求合力,特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下,只要把
各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到总功。

①不管是否恒力做功,也不管是否做直线运动,该定理都成立;②对变力做功,应用动能定理要更方便、更迅捷。

③动能为标量,但
2
12
2
2
12
1mv mv E K
仍有正负,分别表动能的增减。

3.理解势能和机械能守恒定律(1)机械能守恒定律的两种表述①在只有重力做功的情
形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的
总量保持不变。

②如果没有摩擦和介质阻力,物体只发生动能和重力势能的相互转化时,
机械能的总量保
持不变。

(2)对机械能守恒定律的理解
①机械能守恒定律的研究对象一定是系统,至少包括地球在内。

通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定也就包括地球在内,因为重力势能就是小球和地球所共有的。

另外小球
的动能中所用的
v ,也是相对于地面的速度。

②当研究对象(除地球以外)只有一个物体时,往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒;当研究对象(除地球以外)由多个物体组成时,往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒。

③“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。

在该过程中,物体可以受其它力的作用,
只要这些力不做功。

(3)系统机械能守恒的表达式有以下三种:①系统初态的机械能等于系统末态的机械能即:末初
E E 或2
2
2
12
1v m h
mg mv
mgh 或k
p k p E E E E。

相关文档
最新文档