高考物理 增分策略二 2 功和能課件.ppt

增分策略 2016年高考物理 二 功和能 2 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系 1 在同一位置以相同的速率把三個(gè)小球分別沿水平 斜向上 斜向下方向拋出 不計(jì)空氣阻力 則落在同一水平地面時(shí)的速度大小 a 一樣大b 水平拋的最大c 斜向上拋的最大d 斜向下拋的最大解析 三個(gè)不同過程中 都是只有重力做功 由機(jī)械能守恒可知 三個(gè)小球落地速度大小一樣大 答案 a 1 請(qǐng)畫出f隨x變化的示意圖 并根據(jù)f x圖象求物塊沿x軸從o點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置x的過程中彈力所做的功 2 物塊由x1向右運(yùn)動(dòng)到x3 然后由x3返回到x2 在這個(gè)過程中 a 求彈力所做的功 并據(jù)此求彈性勢(shì)能的變化量 b 求滑動(dòng)摩擦力所做的功 并與彈力做功比較 說明為什么不存在與摩擦力對(duì)應(yīng)的 摩擦力勢(shì)能 的概念 主要題型 選擇題 計(jì)算題 知識(shí)熱點(diǎn) 1 單獨(dú)命題 對(duì)重力勢(shì)能變化 彈性勢(shì)能變化的分析 對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解及應(yīng)用 對(duì)功能關(guān)系的理解及應(yīng)用 2 交匯命題 結(jié)合機(jī)械能守恒定律和動(dòng)力學(xué)方法解決多過程問題 結(jié)合能量守恒和動(dòng)力學(xué)方法解決多過程問題 物理方法 守恒法 模型法 分析推理法 命題趨勢(shì) 2016年高考可能既有對(duì)本專題內(nèi)容的單獨(dú)考查 也有與曲線運(yùn)動(dòng) 電磁學(xué)等內(nèi)容相結(jié)合的綜合考查 對(duì)本專題單獨(dú)考查的題目多為選擇題和計(jì)算題 1 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用 第二步 審問題 明確解題思路 1 求解v1和v2的關(guān)系 選兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程 分別由機(jī)械能守恒判斷 2 求解t1和t2的關(guān)系 由小球沿管道m(xù)pn運(yùn)動(dòng)到n點(diǎn)與沿管道m(xù)qn運(yùn)動(dòng)到n點(diǎn)的動(dòng)能變化確定小球沿兩個(gè)路徑運(yùn)動(dòng)的平均速率關(guān)系 再由小球沿兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡的路程相等求解 或畫出v t圖象分析 用機(jī)械能守恒定律解題的基本思路 1 如圖甲所示 傾角為 的光滑斜面體固定在水平面上 勁度系數(shù)為k的輕彈簧 一端固定在斜面底端 另一端與質(zhì)量為m的小滑塊接觸但不拴接 現(xiàn)用沿斜面向下的力f推滑塊至離地高度h0處 彈簧與斜面平行 撤去力f 滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng) 其動(dòng)能ek和離地高度h的變化關(guān)系如圖乙所示 圖中h2對(duì)應(yīng)圖線的最高點(diǎn) h3到h4范圍內(nèi)圖線為直線 其余部分為曲線 重力加速度為g 則 1 求小球拋出時(shí)的速度v0的大小和到達(dá)b的速度 2 求小球經(jīng)過軌道最低點(diǎn)c時(shí)對(duì)軌道的壓力fc 3 小球能否到達(dá)軌道最高點(diǎn)d 若能到達(dá) 試求對(duì)d點(diǎn)的壓力fd 若不能到達(dá) 試說明理由 2 功能關(guān)系的應(yīng)用 第二步 審問題 明確解題思路求用水平向右的拉力f將m拉至右端 拉力f至少做的功 選小木塊與木板組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象 緩慢拉動(dòng)時(shí) 系統(tǒng)動(dòng)能不變 只增加系統(tǒng)的內(nèi)能 由功能關(guān)系求解 解析 緩慢拉動(dòng)時(shí) 拉力f做功最少 根據(jù)功能關(guān)系 拉力做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能 所以w mgl b正確 答案 b 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(fù)功 根據(jù)功能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 判定能的轉(zhuǎn)化形式 確定能量之間的轉(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(jì)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(duì)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 答案 bd 4 如圖所示 甲 乙兩傳送帶 傾斜于水平地面放置 傳送帶上表面以同樣恒定速率v向上運(yùn)動(dòng) 現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物體 視為質(zhì)點(diǎn) 輕輕放在a處 小物體在甲傳送帶上到達(dá)b處時(shí)恰好達(dá)到傳送帶的速率v 小物塊在乙傳送帶上到達(dá)離b豎直高度為h的c處時(shí)達(dá)到傳送帶的速率v 已知b處離a處的豎直高度皆為h 則在小物體從a到b的過程中 a 兩種傳送帶對(duì)小物體做功相等b 將小物體傳送到b處 兩種傳送帶消耗的電能相等c 兩種傳送帶與小物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不同d 將小物體傳送到b處 兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等 3 能量守恒在力學(xué)中的綜合應(yīng)用 典例3 利用彈簧彈射和皮帶傳動(dòng)裝置可以將工件運(yùn)送至高處 如圖所示 已知傳送軌道平面與水平方向成37 角 傾角也是37 的光滑斜面軌道固定于地面且與傳送軌道良好對(duì)接 彈簧下端固定在斜面底端 工件與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 25 皮帶傳動(dòng)裝置順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度v 4m s 兩輪軸心相距l(xiāng) 5m b c分別是傳送帶與兩輪的切點(diǎn) 輪緣與傳送帶之間不打滑 現(xiàn)將質(zhì)量m 1kg的工件放在彈簧上 用力將彈簧壓縮至a點(diǎn)后由靜止釋放 工件離開斜面頂端滑到皮帶上的b點(diǎn)時(shí)速度v0 8m s ab間的距離x 1m 工件可視為質(zhì)點(diǎn) g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 彈簧的最大彈性勢(shì)能 2 工件沿傳送帶上滑的時(shí)間 3 若傳送裝置順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度v可在v 4m s的范圍內(nèi)調(diào)節(jié) 試推導(dǎo)工件滑動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)的速度vc隨速度v變化的關(guān)系式 1 解決功能關(guān)系問題應(yīng)該注意的兩個(gè)方面 1 分析清楚是什么力做功 并且清楚該力做正功 還是做負(fù)功 根據(jù)功能之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系 判定能的轉(zhuǎn)化形式 確定能量之間轉(zhuǎn)化多少 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(jì)算變力做功的多少 2 利用模型思維法求解傳送帶問題傳送帶是生產(chǎn) 生活實(shí)際中應(yīng)用較廣泛的一種傳動(dòng)裝置 所涉及的問題能從力和能量?jī)蓚€(gè)角度很好地培養(yǎng)提升學(xué)生分析綜合能力 在高考命題中曾多次出現(xiàn) 應(yīng)值得關(guān)注 1 傳送帶模型的兩種類型 水平傳送帶 傾斜傳送帶 可分為向上傳送和向下傳送兩種情況 2 命題角度 動(dòng)力學(xué)角度 如求物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 物體在傳送帶上能達(dá)到的速度 物體相對(duì)傳送帶滑過的位移等 能量的角度 求傳送帶對(duì)物體所做的功 物體和傳送帶由于相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生的熱量 因放上物體而使電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等 3 方法總結(jié) 傳送帶模型題的分析流程 1 開始階段所受的摩擦力為多大 2 共經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間 3 在圖乙中準(zhǔn)確作出物塊所受摩擦力隨位移變化的函數(shù)圖像 4 摩擦力做的總功是多少 1 貨物到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)b時(shí)對(duì)軌道的壓力 2 貨物沿皮帶向上滑行多遠(yuǎn)才能相對(duì)皮帶靜止 3 皮帶將貨物由a運(yùn)送到b需對(duì)貨物做多少功 系統(tǒng)機(jī)械能守恒類問題 易誤警示 應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問題時(shí) 經(jīng)常因?yàn)槭睾愕臈l件分析不清 或分析錯(cuò)誤而導(dǎo)致解題出錯(cuò) 比如 不能確定做功的彈力是否是系統(tǒng)內(nèi)彈力 從而造成應(yīng)用錯(cuò)誤 對(duì)于單個(gè)物體 不能確定除重力之外的其他力是否做功 導(dǎo)致應(yīng)用出錯(cuò) 常見誤區(qū) 防范措施 1 要熟練掌握機(jī)械能守恒的條件 尤其是系統(tǒng)機(jī)械能守恒 2 要正確區(qū)分做功的彈力是否為系統(tǒng)內(nèi)的彈力 3 要靈活應(yīng)用功能關(guān)系 尤