2021高考物理二轮复习专题二第1讲动能定理机械能守恒定律功能关系的应用课件
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高考二轮总复习课件物理(适用于老高考旧教材)专题2能量与动量第1讲 动能定理机械能守恒定律功能关系的
受力和运动分析
(1)建立运动模型。
(2)抓住运动过程之间运动参量的联系。
(3)分阶段或全过程列式计算。
(4)对于选定的研究过程,只考虑初、末位置而不用考虑中间过程。
注意摩擦力做功特点
深化拓展
应用动能定理解题应注意的三个问题
(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程,由于不涉及加速度及时间,比
动力学研究方法要简捷。
则重力的瞬时功率不为0,C错误;随着运动员在圆弧跳台上升高,速率逐渐
减小,所需要的向心力也在减小,向心力由台面的支持力与重力垂直接触面
向下的分力提供,由牛顿第二定律有FN-mgcos θ=m
大,v在减小,所以FN在减小,D正确。
2
,随着高度升高,θ在增
2.(命题角度1、2)(多选)一个质量为5 kg静止在水平地面上的物体,某时刻
能定理
1
Pt-W=2 m 2 ,则这一过程中小汽车克服阻力做的功为
D 错误。
W=Pt- 2 ,率启动
1
a-图像和
1
a-v 图像
1
F-图像问题
恒定加速度启动
1
F-v 图像
恒定功率启动
1
a- 图像
v
恒定加速度启动
1
F- 图像
v
①AB 段牵引力不变,做匀加速直线运动;
1
1
2
由动能定理得-mg·2r-W=2 2 − 2 1 2 ,联立解得小球克服阻力做的功
W=mgr,A 错误,B 正确;设再一次到达最低点时速度为 v3,假设空气阻力做
功不变,从最高点到最低点根据动能定理得
最低点,根据牛顿第二定律
1
mg·2r-W= 3 2
(1)建立运动模型。
(2)抓住运动过程之间运动参量的联系。
(3)分阶段或全过程列式计算。
(4)对于选定的研究过程,只考虑初、末位置而不用考虑中间过程。
注意摩擦力做功特点
深化拓展
应用动能定理解题应注意的三个问题
(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程,由于不涉及加速度及时间,比
动力学研究方法要简捷。
则重力的瞬时功率不为0,C错误;随着运动员在圆弧跳台上升高,速率逐渐
减小,所需要的向心力也在减小,向心力由台面的支持力与重力垂直接触面
向下的分力提供,由牛顿第二定律有FN-mgcos θ=m
大,v在减小,所以FN在减小,D正确。
2
,随着高度升高,θ在增
2.(命题角度1、2)(多选)一个质量为5 kg静止在水平地面上的物体,某时刻
能定理
1
Pt-W=2 m 2 ,则这一过程中小汽车克服阻力做的功为
D 错误。
W=Pt- 2 ,率启动
1
a-图像和
1
a-v 图像
1
F-图像问题
恒定加速度启动
1
F-v 图像
恒定功率启动
1
a- 图像
v
恒定加速度启动
1
F- 图像
v
①AB 段牵引力不变,做匀加速直线运动;
1
1
2
由动能定理得-mg·2r-W=2 2 − 2 1 2 ,联立解得小球克服阻力做的功
W=mgr,A 错误,B 正确;设再一次到达最低点时速度为 v3,假设空气阻力做
功不变,从最高点到最低点根据动能定理得
最低点,根据牛顿第二定律
1
mg·2r-W= 3 2
新教材高中物理第8章动能定理机械能守恒定律及功能关系的应用pptx课件新人教版必修第二册
3．功与能的关系：由于功是能量转化的量度，某种力做功往往与
某一种具体形式的能量转化相联系，具体功能关系如下表。
功
能量转化
关系式
重力做功
重力势能的改变
WG＝－Δ Ep
弹力做功
弹性势能的改变
WF＝－Δ Ep
合力做功
动能的改变
W合＝ΔEk
除重力、系统内弹力以外的其他力做功
机械能的改变
W＝Δ E机
两物体间滑动摩擦力对物体系统做功
以v2＝90 km/h 的速度飞出，经过一段时间的空中飞行，以v3＝126 km/h
的速度在C点着地。已知B、C两点间的高度差h＝80 m，运动员的质量m
＝60 kg，重力加速度g取9.8m/s2，
计算结果均保留两位有效数字。求：
(1)A到P过程中运动员的平均加速度大小；
[解析] v1＝50.4 km/h＝14 m/s
ΔEk＝ma
＝ mgh，选项B错误，选项C正确；物体机械能的损
°
失量等于克服摩擦力做的功，因为mgsin 30°＋Ff＝ma，所以Ff＝
mg，故克服摩擦力做的功Wf＝Ff
＝ mg
＝ mgh，选项D
°
°
错误。]
单、更方便。若涉及多个力做功，应注意力与位移的对应性。
【典例1】
如图所示，ABCD为一竖直平面内的轨道，其中BC水
平，A点比BC高出10 m，BC长1 m，AB和CD轨道光滑。一质量为
1 kg的物体，从A点以4 m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C
点10.3 m的D点速度为0。求：(取g＝10 m/s2)
mgH－μmgs＝ −
高中物理课题解析-第4章 动能定理、机械能守恒定律及功能关系的应用PPT课件
2 素养培优练
已知 A 的质量为 m，初始时 A 与 B 的高度差为 H，重力加速度 大小为 g，不计空气阻力。
在图乙所描述的整个运动过程中，求物块 A 克服摩擦力所做的 功。
甲
乙
素养培优课(四) 动能定理、机械能守恒定律及功能关系的应用
1 关键能力·情境探究达成
2 素养培优练
[解析] 在题图乙所描述的运动中，设物块 A 与轨道间的滑动摩
2 素养培优练
由几何关系得ss21＝Hh 。
⑤
物块 A 在整个过程中克服摩擦力所做的功为
W＝fs1＋fs2，
⑥
联立①②③④⑤⑥式可得 W＝125mgH。
[定律及功能关系的应用
1 关键能力·情境探究达成
2 素养培优练
考点 2 非质点类物体机械能守恒问题 1．在应用机械能守恒定律处理实际问题时，经常遇到像“链条” “液柱”类的物体，其在运动过程中将发生形变，其重心位置相对 物体也发生变化，因此这类物体不能再看成质点来处理。
[跟进训练]
1 关键能力·情境探究达成
2 素养培优练
2．(角度 1)如图所示，粗细均匀、两端开口的 U 形管内装有同
种液体，开始时两边液面高度差为 h，管中液柱总长度为 4h，后来
让液体自由流动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为(重
力加速度大小为 g)( )
A．
1 8gh
B．
1 6gh
C． 14gh
2 素养培优练
物块 A 与 B 碰撞后沿倾斜轨道上滑过程由动能定理有
－(fs2＋mgh)＝0－12m－v212，
②
从题图乙所给出的 v-t 图像可知
s1＝12v1t1，
③
s2＝12·v21·(1.4t1－t1)，
2021高考物理二轮复习专题复习篇专题2第2讲机械能守恒定律功能关系课件.ppt
小球质量满足5665m≤m1≤425956m 时，小球才能击中薄板。 [答案] (1)143mgR (2)6556m≤m1≤425956m
规律总结：应用机械能守恒定律解题的基本思路
[题组训练] 1.(多选)(2020·湖南长沙高三检测)如图所示， 一定质量的小球(可视为质点)套在固定的竖直光 滑椭圆形轨道上，椭圆的左焦点为 P，长轴 AC 水 平且长为 2L0，短轴 BD 竖直且长为 3L0。原长为 L0 的轻弹簧一端套在过 P 点的垂直纸面的光滑水平轴上，另一端与位 于 A 点的小球连接。若小球逆时针沿椭圆轨道运动，在 A 点时的速度 大小为 v0，弹簧始终处于弹性限度内，则下列说法正确的是( )
[解析] （1）解除弹簧锁定后，小球运动到 C 点的过程，弹簧和 小球组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律可得 Ep＝2mgR＋12 mv20
小球经 C 点时所受的弹力的大小为32mg，分析可知方向只能向下 根据向心力公式得 mg＋32mg＝mvR20 解得 Ep＝143mgR。
(2)小球离开 C 点后做平抛运动，若小球恰好落在 D 点，根据平 抛运动规律有
(1)若小球经 C 点时所受的弹力的大小为32mg，求弹簧弹性势能 的大小 Ep；
(2)若用此锁定的弹簧发射质量不同的小球，问小球质量 m1 满足 什么条件，从 C 点抛出的小球才能击中薄板 DE?
[思路点拨] 求解本题关键要注意弹簧的弹性势能只与弹簧的 形变量有关，当形变量不变时，弹簧的弹性势能不变，但换用质量 不同的小球用锁定弹簧发射时速度大小会不同。
由几何关系可知 PD＝L0，小球在 D 点时系统的重力势能、弹性势能 都最小，所以此时小球动能最大，B 正确；在 B、D 两点时，小球到 P 点的距离都等于 L0，即等于弹簧原长，弹簧的弹性势能相同(一般 视为零)，小球的机械能也是相等的，C 错误；小球在从 A 点经过 D 点到达 C 点的过程中弹簧的弹性势能先变小后变大，故小球的机械 能先变大后变小，D 错误。]
适用于新高考新教材高考物理二轮复习专题动能定理机械能守恒定律功能关系的应用pptx课件
与时间t的关系如图(b)所示。由图可知,两物块在离开M点后、到达N点前
的下滑过程中( B )
A.甲沿Ⅰ下滑且同一时刻甲的动能比乙的大
B.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
C.乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不变
D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析 甲下滑过程中加速度不变,沿轨道Ⅱ下滑,乙下滑过程中加速度减小,
=
6.(2023江苏卷)如图所示,滑雪道AB由坡道和水平道组成,且平滑连接,坡道
倾角均为45°。平台BC与缓冲坡CD相连。若滑雪者从P点由静止开始下
滑,恰好到达B点。滑雪者现从A点由静止开始下滑,从B点飞出。已知A、P
间的距离为d,滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,不计空
气阻力。
(1)求滑雪者运动到P点的时间t。
2
1
D. mv2+mgh
2
解析 雨滴速率不变,动能不变,根据动能定理,重力做功为mgh,雨滴克服阻
力做功为mgh,选项B正确。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2.(2023辽宁卷)如图(a)所示,从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。
两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放,沿不同轨道滑到N点,其速率v
(2)求滑雪者从B点飞出的速度大小v。
(3)若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上,求平
台BC的最大长度L。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 (1)
(2)
2 2
(1-)
2(1-)
(3) 2(1-μ)d
解析 (1)滑雪者在倾斜轨道上下滑时,满足 mgsin θ-μmgcos θ=ma
的下滑过程中( B )
A.甲沿Ⅰ下滑且同一时刻甲的动能比乙的大
B.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
C.乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不变
D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析 甲下滑过程中加速度不变,沿轨道Ⅱ下滑,乙下滑过程中加速度减小,
=
6.(2023江苏卷)如图所示,滑雪道AB由坡道和水平道组成,且平滑连接,坡道
倾角均为45°。平台BC与缓冲坡CD相连。若滑雪者从P点由静止开始下
滑,恰好到达B点。滑雪者现从A点由静止开始下滑,从B点飞出。已知A、P
间的距离为d,滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,不计空
气阻力。
(1)求滑雪者运动到P点的时间t。
2
1
D. mv2+mgh
2
解析 雨滴速率不变,动能不变,根据动能定理,重力做功为mgh,雨滴克服阻
力做功为mgh,选项B正确。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2.(2023辽宁卷)如图(a)所示,从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。
两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放,沿不同轨道滑到N点,其速率v
(2)求滑雪者从B点飞出的速度大小v。
(3)若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上,求平
台BC的最大长度L。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 (1)
(2)
2 2
(1-)
2(1-)
(3) 2(1-μ)d
解析 (1)滑雪者在倾斜轨道上下滑时,满足 mgsin θ-μmgcos θ=ma
专题二 第一讲 动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用—2021届高考物理二轮总复习课件
解题指导
审题盘做匀速圆周运动
运动过程中经过的C、D两点连线与AB C、D两点关于AB对称,从C到D整个过
垂直
程重力不做功
始终相对于圆盘静止
小物块做匀速圆周运动,合力指向圆心
破题从小物块做匀速圆周运动入手,分析向心力来源;小物块从C到D整个
过程重力先做正功后做负功;根据动能定理求变力——摩擦力做功。
D.5×109 N
答案 A
解析 由排泥量和排泥管横截面积可求排泥速度
可求
F=
=
1×107 W
=5×106
2m /s
N。
1.4m 3 /
v=
=2
2
0.7m
m/s。由 P=Fv
2.(2020陕西高三二模)如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两
端等高。质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对
做变加速直线运动时v-t图线与坐标轴围成的面积大于匀加
速直线运动时v-t图线与坐标轴围成的面积,所以做变加速直
线运动时的位移大,而所用时间相同,故 >
1 + 2
,D错误。
2
思维点拨 匀加速提升重物时钢绳拉力最大且等于匀加速结束时的拉力,由
P=Fv求出最大拉力;先根据牛顿第二定律求出加速度,再根据匀加速直线
2021
专题二
第一讲 动能定理、机械能守恒定律、
功能关系的应用
内
容
索
引
01
价值引领 备考定向
02
体系构建 真题感悟
03
高频考点 能力突破
04
情境设计微专题2
价值引领 备考定向
利用本专题的知识处理物理问题,是物理学的一重要方法,对解决实际问题
高中二轮复习专题05 动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用
专题05 动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用核心要点1、功恒力做功：W=Flcosa合力做功：W合=F合lcosa变力做功：图像法、转换法等2、功率瞬时功率：P=Fvcosa平均功率：P=wt机车启动：P=Fv3、动能定律表达式：W=12mv22−12mv12备考策略1、动能定理（1）应用思路：确定两状态(动能变化)，一过程(各个力做的功)（2）适用条件：直线运动曲线运动均可；恒力变力做功均可；单个过程多个过程均可（3）应用技巧：不涉及加速度、时间和方向问题是使用2、机械能守恒定律（1）守恒条件：在只有重力或弹力做功的物体系统内守恒角度E1=E2（2）表达形式：转化角度△E k=△E p转移角度△E A=-△E p3、功能关系：（1）合力的功等于动能的增量（2）重力的功等于重力势能增量的负值（3）弹力的功等于弹性势能增量的负值（4）电场力的功等于电势能增量的负值（5）除了重力和系统内弹力之外的其他力的功等于机械能的增量考向一动能定理的综合应用1．应用动能定理解题的步骤图解2．应用动能定理的四点提醒(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学方法要简捷．(2)动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理是没有依据的．(3)物体在某个运动过程中包含几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，对全过程应用动能定理，往往能使问题简化．(4)多过程往复运动问题一般应用动能定理求解．例1(2020·江苏卷·4)如图1所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上．斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数．该过程中，物块的动能E k与水平位移x关系的图像是()图1解析:由题意可知设斜面倾角为θ,动摩擦因数为μ1,则物块在斜面上下滑水平距离x时根据=E k,整理可得(mgtanθ-μ1mg)x=E k,即在斜面上运动能定理有mgxtan θ-μ1mgcos θxcosθ动时动能与x成线性关系;当小物块在水平面运动时,设水平面的动摩擦因数为μ2,由动能定理有一μ2mg(x一x0)=E k一E k0,其中E0为物块滑到斜面底端时的动能, x0为在斜面底端对应的水平位移,解得E k=E k0一μ2mg(x-x0),即在水平面运动时动能与x也成线性关系;综上分析可知A 项正确。
高考物理艺考生大二轮总复习上篇机械能守恒定律功能关系课件
12/9/2021
A．物体的质量为 2 kg B．h＝0 时，物体的速率为 20 m/s C．h＝2 m 时，物体的动能 Ek＝40 J D．从地面至 h＝4 m，物体的动能减少 100 J [审题指导] 1．题中其机械能 E 总等于动能 Ek 与重力势能 Ep 之和，说明竖 直上抛的物体机械能守恒． 2．由 E－h 图像找出动能 Ek 与 h 的关系．
(3)恒力做功等于恒力和物体在力方向上位移的乘积：W＝F·s.
(4)由功能关系确定机械能增量．
12/9/2021
[解析] C [小球在水平外力的作用下，从 a 点运动到 c 点的过 程中，根据动能定理：mg3R－mgR＝12mv2c，解得：vc＝2 gR.
小球从 c 点到轨迹的最高点，竖直方向： t＝vgc＝2 Rg.水平方向 x＝12×mmgt2＝2R， 整个过程机械能的增量等于水平拉力所做的功 W＝mg·5R＝5mgR.故 C 对，A、B、D 错．]
械能等于 120 J．撤去 F 后，只有重力对物体做功，机械能守恒，所
以物体回到出发点时的动能为 120 J，选项 A 错误，C 正确；物体运
动到最高点的过程中，由动能定理可得 WF＋WG＝0，即重力做功为 WG＝－WF＝－120 J，重力做负功，物体的最大重力势能等于 120 J， 选项 B 错误；由于物体向上运动的过程中重力对物体做负功，所以
12/9/2021
A．在这个过程中，物体的最大动能小于 120 J B．在这个过程中，物体的最大重力势能大于 120 J C．在撤去外力 F 之后的过程中，物体的机械能等于 120 J D．在刚撤去外力 F 时，物体的速率为 2 m/s
12/9/2021
解析：C [由题意可知，恒力 F 对物体做功 120 J，则物体的机
A．物体的质量为 2 kg B．h＝0 时，物体的速率为 20 m/s C．h＝2 m 时，物体的动能 Ek＝40 J D．从地面至 h＝4 m，物体的动能减少 100 J [审题指导] 1．题中其机械能 E 总等于动能 Ek 与重力势能 Ep 之和，说明竖 直上抛的物体机械能守恒． 2．由 E－h 图像找出动能 Ek 与 h 的关系．
(3)恒力做功等于恒力和物体在力方向上位移的乘积：W＝F·s.
(4)由功能关系确定机械能增量．
12/9/2021
[解析] C [小球在水平外力的作用下，从 a 点运动到 c 点的过 程中，根据动能定理：mg3R－mgR＝12mv2c，解得：vc＝2 gR.
小球从 c 点到轨迹的最高点，竖直方向： t＝vgc＝2 Rg.水平方向 x＝12×mmgt2＝2R， 整个过程机械能的增量等于水平拉力所做的功 W＝mg·5R＝5mgR.故 C 对，A、B、D 错．]
械能等于 120 J．撤去 F 后，只有重力对物体做功，机械能守恒，所
以物体回到出发点时的动能为 120 J，选项 A 错误，C 正确；物体运
动到最高点的过程中，由动能定理可得 WF＋WG＝0，即重力做功为 WG＝－WF＝－120 J，重力做负功，物体的最大重力势能等于 120 J， 选项 B 错误；由于物体向上运动的过程中重力对物体做负功，所以
12/9/2021
A．在这个过程中，物体的最大动能小于 120 J B．在这个过程中，物体的最大重力势能大于 120 J C．在撤去外力 F 之后的过程中，物体的机械能等于 120 J D．在刚撤去外力 F 时，物体的速率为 2 m/s
12/9/2021
解析：C [由题意可知，恒力 F 对物体做功 120 J，则物体的机
2021届高考物理二轮专题复习PPT教学课件_专题一时功能关系能量守恒
v2 D.2g
图1
解析 小物块由最低点到最高点的过程， 由机械能守恒定律得，12mv2＝2mgr＋12mv12， 小物块做平抛运动时，落地点到轨道下端的距离x＝v1t， t＝ 4gr，联立解得，x＝ 4gv2r－16r2， 由数学知识可知，当 r＝8vg2时，x 最大，故选项 B 正确.
例2 (多选)(2015·全国卷Ⅱ·21)如图2，滑块a、b的质量均为m，a套在固 定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上.a、b通过铰链用刚性 轻杆连接，由静止开始运动.不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大 小为g.则 A.a落地前，轻杆对b一直做正功
√B.弹簧原长为0.2 m √C.弹簧最大弹性势能为0.5 J
D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4 J 图4
（教学提 纲）202 1届高 考物理 二轮专 题复习 获奖课 件：专 题一第7 课时功 能关系 能量守 恒（免 费下载 ）
123
（教学提 纲）202 1届高 考物理 二轮专 题复习 获奖课 件：专 题一第7 课时功 能关系 能量守 恒（免 费下载 ）
3.公式选用技巧 (1)单物体守恒问题：通常应用守恒观点和转化观点(如抛体类、摆动类、 光滑轨道类).转化观点不用选取零势能面. (2)系统机械能守恒问题：通常应用转化观点和转移观点(如绳或杆相连接 的物体)，都不用选取零势能面. 4.易错易混点 (1)分析含弹簧的物体系统机械能守恒时，必须是包括弹簧在内的系统； (2)绳子突然绷紧、非弹性碰撞、有摩擦力或电(磁)场力做功等情况，机械 能必不守恒； (3)分析关联物体机械能守恒时，应注意寻找用绳或杆连接的物体间的速 度关系和位移关系.
√A.物块下滑过程中机械能不守恒 √B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5