高三物理知識點(diǎn)復(fù)習(xí)課件24課件

專題二功和能第一部分鎖定高考六專題知識互聯(lián)網(wǎng)達(dá)人寄語——科學(xué)復(fù)習(xí)、事半功倍我在北大等你！

我是北京大學(xué)大一的學(xué)生，身經(jīng)高考，感觸頗深．我的學(xué)習(xí)方法是：不是方法的方法——刻苦．起初我不刻苦，怕刻苦了也不能考第一，丟人！后來我試著刻苦，最終“刻苦”驚人地回報(bào)了我．“勤奮的態(tài)度＋科學(xué)的方法＋良好的心態(tài)＝成功”．學(xué)弟學(xué)妹們！十年磨礪，今朝亮劍，加油！我在北大等你！“功和能”是物理學(xué)中一把萬能的利劍，能量守恒是永恒的主題．大題當(dāng)前，一定要沉著冷靜，奇思妙想，靈活建模，規(guī)范解答，堅(jiān)決拿下力學(xué)大題！

專題二功和能第5講功和能?？嫉?個問題(選擇題、計(jì)算題)第一部分鎖定高考六專題考情報(bào)告主要題型：選擇題、計(jì)算題難度檔次：

難度較大，考卷的高檔題．知識點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)、題意較深邃，含有臨界點(diǎn)，或多過程現(xiàn)象、或多物體系統(tǒng)．以定量計(jì)算為主，對解答表述要求較規(guī)范．一般設(shè)置或遞進(jìn)、或并列的2～3小問，各小問之間按難度梯度遞增．

高考熱點(diǎn)

高考必備1．做功的兩個重要因素是：有力作用在物體上，且使物體在力的方向上

．功的求解可利用W＝Flcosα求，但F必須為

．也可以利用F－l圖象來求；變力的功一般應(yīng)用

間接求解．發(fā)生了位移恒力動能定理相同

特別提醒(1)用動能定理求解問題是一種高層次的思維和方法．應(yīng)該增強(qiáng)用動能定理解題的意識．(2)應(yīng)用動能定理解題時要靈活選取過程，過程的選取對解題的難易程度有很大影響．特別提醒(1)系統(tǒng)所受到的合力為零，則系統(tǒng)機(jī)械能不一定守恒．(2)物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則其中單個物體機(jī)械能不一定守恒．

狀元微博名師點(diǎn)睛精細(xì)剖析“多過程”現(xiàn)象力學(xué)綜合題的“多過程現(xiàn)象”，一般由勻變速直線運(yùn)動、平拋運(yùn)動及圓周運(yùn)動組成，各運(yùn)動“子過程”由“銜接點(diǎn)”連接．解答時注意以下幾點(diǎn)．(1)由實(shí)際抽象相應(yīng)的物理模型，確定研究對象，對物體進(jìn)行受力、運(yùn)動情況的分析，分析好可能的“臨界點(diǎn)”．確定每一個“子過程”及其特點(diǎn)，特別是有些隱蔽的“子過程”．(2)一般要畫出物體的運(yùn)動示意圖．

(3)針對每一個“子過程”，應(yīng)用運(yùn)動規(guī)律、牛頓運(yùn)動定律、動能定理、機(jī)械能守恒定律等，列出有效方程．要合理選用“過程性方程”與“瞬時性方程”，能列全過程的方程、不列分過程的方程．(4)分析好“銜接點(diǎn)”速度、加速度等關(guān)系．如“點(diǎn)前”或“點(diǎn)后”的不同數(shù)值．(5)聯(lián)立方程組，分析求解.?？紗栴}【例1】

(2012·江蘇卷，3)如圖5－1所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)．在此過程中拉力的瞬時功率變化情況是()．對功、功率的理解及定量計(jì)算(選擇題)圖5－1A．逐漸增大 B．逐漸減小C．先增大，后減小 D．先減小，后增大解析小球速率恒定，由動能定理知：拉力做的功與克服重力做的功始終相等，將小球的速度分解，可發(fā)現(xiàn)小球在豎直方向分速度逐漸增大，重力的瞬時功率也逐漸增大，則拉力的瞬時功率也逐漸增大，A項(xiàng)正確．答案A本題主要考查動能定理、瞬時功率的計(jì)算等，著重考查學(xué)生的理解能力和推理能力，難度中等．圖5－2

答案BC借題發(fā)揮1．判斷正功、負(fù)功或不做功的方法 (1)用力和位移的夾角θ判斷． (2)用力和速度的夾角θ判斷． (3)用動能變化判斷．2．計(jì)算功的方法 (1)按照功的定義求功． (2)用動能定理W＝ΔEk或功能關(guān)系求功．當(dāng)F為變力時，高中階段往往考慮用這種方法求功． (3)利用功率公式W＝Pt求解．【例2】(2012·安徽卷，16)如圖5－3所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時恰好對軌道沒有壓力．已知AP＝2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動過程中 ()．功能關(guān)系與曲線運(yùn)動的綜合(選擇題)圖5－3答案D 如圖5－4所示是北京朝陽公園摩天輪，一質(zhì)量為m的乘客坐在摩天輪中以速率v在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，假設(shè)t＝0時刻乘客在軌跡最低點(diǎn)且重力勢能為零，那么，下列說法正確的是 ()．圖5－4答案AD閱卷感悟錯因檔案1．不能正確找出豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動的臨界條件2．對重要的功能關(guān)系不清楚應(yīng)對策略1．應(yīng)用功能關(guān)系解題，首先弄清楚重要的功能關(guān)系 (1)重力的功等于重力勢能的變化，即WG＝－ΔEp (2)彈力的功等于彈性勢能的變化，即W彈＝－ΔEp (3)合力的功等于動能的變化，即W合＝ΔEk (4)重力之外(除彈簧彈力)的其他力的功等于機(jī)械能的變化，即W其他＝ΔE (5)一對滑動摩擦力做功等于系統(tǒng)中內(nèi)能的變化ΔQ＝fl相對 (6)電場力做功等于電勢能的變化，即WAB＝－ΔE2．運(yùn)用能量守恒定律解題的基本思路【例3】(2012·重慶理綜，23)如圖5－5所示為一種擺式摩擦因數(shù)測量儀，可測量輪胎與地面間動摩擦因數(shù)，其主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細(xì)桿，擺錘的質(zhì)量為m、細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，動能定理的應(yīng)用(計(jì)算題)圖5－5 擺錘重心到O點(diǎn)距離為L，測量時，測量儀固定于水平地面，將擺錘從與O等高的位置處靜止釋放．?dāng)[錘到最低點(diǎn)附近時，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s(s?L)，之后繼續(xù)擺至與豎直方向成θ角的最高位置．若擺錘對地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求：(1)擺錘在上述過程中損失的機(jī)械能；(2)在上述過程中摩擦力對擺錘所做的功；(3)橡膠片與地面之間的動摩擦因數(shù)．解析(1)選從右側(cè)最高點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程研究．因?yàn)槌酢⒛顟B(tài)動能為零，所以全程損失的機(jī)械能ΔE等于減少的重力勢能，即：ΔE＝mgLcosθ. ①(2)對全程應(yīng)用動能定理：WG＋Wf＝0， ②WG＝mgLcosθ，③由②、③得Wf＝－WG＝－mgLcosθ

④本題對動能定理、功能關(guān)系、滑動摩擦力及其做功進(jìn)行了考查，考查學(xué)生的理解能力及分析推理能力，中等難度． 如圖5－6甲所示，長為4m的水平軌道AB與半徑為R＝0.6m的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接，有一質(zhì)量為1kg的滑塊(大小不計(jì))，從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F(xiàn)的大小隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示，滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.25，與BC間的動摩擦因數(shù)未知，取g＝10m/s2，求：圖5－6(1)滑塊到達(dá)B處時的速度大小；(2)滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動前2m過程所用的時間；(3)若到達(dá)B點(diǎn)時撤去力F，滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C，則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少？答案見解析方法錦囊應(yīng)用動能定理解題的基本步驟(1)選取研究對象，分析運(yùn)動過程．(2)(3)明確物體在過程的始末狀態(tài)的動能Ek1和Ek2.(4)列出動能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解．答題模板解：對……(研究對象)從……到……(過程)由動能定理得……(具體問題的原始方程)①根據(jù)……(定律)……得……(具體問題的原始輔助方程)……②聯(lián)立方程①②得……(待求物理量的表達(dá)式)代入數(shù)據(jù)解得……(待求物理量的數(shù)值帶單位)機(jī)械能守恒與力學(xué)知識的綜合應(yīng)用(計(jì)算題)圖5－7(1)求此人落到坡面時的動能；(2)此人水平跳出的速度為多大時，他落在坡面時的動能最小？動能的最小值為多少？答案見解析本題考查牛頓運(yùn)動定律、機(jī)械能守恒定律，旨在考查學(xué)生的推理能力、分析綜合能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力，難度較大． (2012·溫州五校聯(lián)考)如圖5－8所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B，C是最低點(diǎn)，圓心角∠BOC＝37°，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑R＝1.0m，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m＝0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體，從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落，DE距離h＝1.6m，小物體與斜面AB之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2.求：圖5－8(1)小物體第一次通過C點(diǎn)時軌道對小物體的支持力FN的大小；(2)要使小物體不從斜面頂端飛出，斜面的長度LAB至少要多長；(3)若斜面已經(jīng)滿足(2)要求，小物體從E點(diǎn)開始下落，直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動，在此過程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大?。?2)從E→D→C→B→A過程，由動能定理得：WG－Wf＝0， ③WG＝mg[(h＋Rcos37°)－LABsin37°]， ④Wf＝μmgcos37°LAB， ⑤ 聯(lián)立③④⑤解得LAB＝2.4m.(3)因?yàn)閙gsin37°>μmgcos37°(或μ<tan37°)，所以，小物體不會停在斜面上．小物體最后以C為中心，B為一側(cè)最高點(diǎn)沿圓弧軌道做往返運(yùn)動，從E點(diǎn)開始直至運(yùn)動穩(wěn)定，系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量，Q＝ΔEp， ⑥ΔEp＝mg(h＋Rcos37°)， ⑦聯(lián)立⑥⑦解得Q＝4.8J.答案(1)12.4N(2)2.4m(3)4.8J以題說法1．機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用 (1)機(jī)械能是否守恒的判斷 ①用做功來判斷，看重力(或彈簧彈力)以外的其他力做功代數(shù)和是否為零． ②用能量轉(zhuǎn)化來判斷，看是否有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能． ③對一些繩子突然繃緊、物體間碰撞等問題，機(jī)械能一般不守恒，除非題目中有特別說明及暗示．2．解決力學(xué)綜合應(yīng)用題目的方法

(1)在高考理綜中，力學(xué)綜合題均為“多過程”現(xiàn)象或多物體系統(tǒng)．解決手段有二： 一是力與運(yùn)動的關(guān)系，主要是牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用；

二是功能關(guān)系與能量守恒，主要是動能定理和機(jī)械能守恒定律等規(guī)律的應(yīng)用．(2)對物體進(jìn)行運(yùn)動過程的分析，分析每一運(yùn)動過程的運(yùn)動規(guī)律．(3)對物體進(jìn)行每一過程中的受力分析，確定有哪些力做功，有哪些力不做功．哪一過程中滿足機(jī)械能守恒定律的條件．(4)分析物體的運(yùn)動狀態(tài)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律及有關(guān)的力學(xué)規(guī)律列方程求解．有些高考題之所以難，往往是由于某些條件或過程過于隱蔽，挖掘出這些隱含的條件或物理過程，是成功解決物理問題的關(guān)鍵．現(xiàn)舉兩例考題，探究挖掘隱含條件的方法．一、從物理規(guī)律中去挖掘如【典例1】(2010·上海物理，25)小球勻速運(yùn)動由動能定理得：WF－WG－Wf＝0由此可知，Wf＝0時―→WF最小―→Ff＝0―→FN＝0(Ff＝0―→FN＝0，即本題的隱含條件)由動能定理―→找出隱含條件―→問題迎刃而解【典例1】

(2010·上海物理，25)如圖5－9所示，固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿，與水平方向夾角為30°，質(zhì)量為m的小球套在桿上，在大小不變的拉力作用下，小球沿桿由底端勻速運(yùn)動到頂端，為使拉力做功最小，拉力F與桿的夾角α＝________，拉力大小F＝________．圖5－9解析設(shè)拉力F對小球做的功為WF，小球克服重力做的功為WG，小球克服摩擦力做的功為Wf，對小球應(yīng)用動能定理得WF－WG－Wf＝0，由此可知，當(dāng)小球克服摩擦力做的功Wf＝0時，拉力做功最小，也即當(dāng)小球與斜桿間的摩擦力為零時，拉力做的功最小，此時，小球與斜桿間無壓力，其受力情況如圖．由平衡條件得：Fcosα＝mgsin30°，F(xiàn)sinα＝mgcos30°，聯(lián)立解得，α＝60°，F(xiàn)＝mg.答案60°

mg二、從物理過程中去挖掘如【典例2】(2010·全國卷Ⅱ，24)題中“求……可能值”，為什么結(jié)果會出現(xiàn)可能值呢？原因就隱含在運(yùn)動過程中．仔細(xì)分析物塊的運(yùn)動過程，不難找出物塊的運(yùn)動情況有兩種可能性