高考物理專題提升二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題2 第1講 能量觀點(diǎn)在力學(xué)中的應(yīng)用課件 新人教版

專題二專題二 動(dòng)量與能量動(dòng)量與能量第第1講講能量觀點(diǎn)在力學(xué)中的應(yīng)用能量觀點(diǎn)在力學(xué)中的應(yīng)用1(雙選，2012 年廣東卷)圖211是滑道壓力測(cè)試的示意圖，光滑圓弧軌道與光滑斜面相切，滑道底部 B 處安裝一個(gè)壓力傳感器，其示數(shù) N 表示該處所受壓力的大小某滑塊從斜面上不)同高度 h 處由靜止下滑，通過(guò) B 時(shí)，下列表述正確的有(圖 211BN 大于滑塊重力DN 越大表明 h 越小AN 小于滑塊重力CN 越大表明 h 越大答案：BC2(2012 年福建卷)如圖212所示，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊 A、B 用輕繩連接并跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)初始時(shí)刻，A、B 處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)剪斷輕繩后 A 下落、B 沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊(A速率的變化量不同)圖 212B機(jī)械能的變化量不同C重力勢(shì)能的變化量相同 D重力做功的平均功率相同答案：D3(2012 安徽卷)如圖 213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(gè)質(zhì)量為 m的小球自 A 的正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn) B 時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力已知 AP2R，重力加速)度為 g，則小球從 P 到 B 的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(圖 213答案：D(1)彈性球受到的空氣阻力的大??；(2)彈性球第一次碰撞后反彈的高度圖 214(1)若彈簧的勁度系數(shù)為 k，求輕桿開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，彈簧的壓縮量 x；(2)為這使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度 vm；(3)討論在裝置安全工作時(shí)，該小車彈回速度 v與撞擊速度 v 的關(guān)系圖 215功能關(guān)系和能量轉(zhuǎn)化與守恒定律是物理學(xué)中重要的基本規(guī)律，分析力做功和能的轉(zhuǎn)化與守恒是解決力學(xué)問(wèn)題的一種思路，所以每年高考這部分是必考的內(nèi)容從近幾年的高考來(lái)看，主要是考查這幾個(gè)方面：(1)功、功率的基本概念，以選擇題形式出現(xiàn)(2)機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題，以選擇題形式出現(xiàn)較多，也有計(jì)算題形式出現(xiàn)(3)能的轉(zhuǎn)化與守恒，多以計(jì)算題出現(xiàn)，常結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)考查機(jī)車功率問(wèn)題(3)根據(jù)題設(shè)，轎車在平直公路上勻速行駛時(shí)受到的阻力仍為F阻2103N在此過(guò)程中，由能量轉(zhuǎn)化及守恒定律可知，僅有電能用于克服阻力做功，則有E電F 阻L代入數(shù)據(jù)得L31.5 m.機(jī)車功率問(wèn)題，除了我們講得多的機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題外，其實(shí)還有機(jī)車減小功率減速等其他方面，解決這類問(wèn)題我們要掌握以下幾方面：(1)四個(gè)規(guī)律看物理量間的聯(lián)系和變化：牛頓第二定律F牽-F阻ma；運(yùn)動(dòng)學(xué)vtv0at；機(jī)車功率 PF 牽 v；牽引力的功 WPt.(2)抓住兩個(gè)臨界：當(dāng)F牽F阻時(shí)，a0，v 達(dá)到最大；當(dāng)機(jī)車功率達(dá)到最大功率(額定功率)后功率不能再變，如果速度增大，則牽引力減小注意一種情況：當(dāng)機(jī)車減速時(shí)，即F牽R)現(xiàn)有一質(zhì)量為 m 的小球從 B 點(diǎn)正上方 A 點(diǎn)自由下落，在 B 點(diǎn)進(jìn)入軌道 BCD 內(nèi)運(yùn)動(dòng)，恰好能通過(guò)半圓軌道最高點(diǎn) D，最后落在水平平臺(tái) EO 上小球在 B 點(diǎn)與軌道碰撞的能量損失及運(yùn)動(dòng)過(guò)程空氣阻力忽略不計(jì)求：(1)小球克服摩擦力做的功 Wf；(2)小球在 EO 上的落點(diǎn)與 O 點(diǎn)的距離d.圖 216動(dòng)能定理表達(dá)為W合Ek2Ek1，可以理解為在某過(guò)程中物體所受合外力做功使物體動(dòng)能發(fā)生了變化這類題一般與曲線運(yùn)動(dòng)結(jié)合，以多過(guò)程形式出現(xiàn)，尤其是結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)臨界狀態(tài)比較多所以用動(dòng)能定理解決問(wèn)題：(1)要分析物體有哪些過(guò)程，過(guò)程中研究對(duì)象受哪些力，力做功情況如何；(2)初、末動(dòng)能如何表達(dá)；(3)列方程時(shí)我們自己要清楚是以誰(shuí)為研究對(duì)象，在哪個(gè)過(guò)程中，方程如何2(2012 年汕頭質(zhì)檢)如圖 217所示，粗糙水平面與半徑 R1.5 m的光滑圓弧軌道相切于B點(diǎn)，靜止于 A 處、m1 kg的物體在大小為 10 N、方向與水平面成 37角的拉力 F 作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)立刻撤去 F，物體沿光滑圓弧向上沖并越過(guò) C 點(diǎn)，然后返回經(jīng)過(guò) B 處的速度 vB15 m/s.已知 sAB15 m，sin 370.6，cos 370.8，取 g10 m/s2.求：圖 217(1)物體到達(dá) C 點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；(2)物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù).功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用【例3】(2011年湛江月考)如圖 218 所示，豎直放置的圓弧軌道和水平軌道兩部分相連水平軌道的右側(cè)有一質(zhì)量為2m的滑塊C與輕質(zhì)彈簧的一端相連，彈簧的另一端固定在豎直的墻 M 上，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，滑塊C靜止在 P 點(diǎn)處；在水平軌道上方 O 處，用長(zhǎng)為 L 的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為 m 的小球 B，B 球恰好與水平軌道相切，并可繞 O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)質(zhì)量為m 的滑塊 A 由圓弧軌道上靜止釋放，進(jìn)入水平軌道，與小球 B發(fā)生碰撞，A、B 碰撞前后速度發(fā)生交換P點(diǎn)左方的軌道光滑、右方粗糙，滑塊 A、C 與 PM 段的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，A、B、C 均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g.(1)求滑塊 A 從 2L 高度處由靜止開(kāi)始下滑，與 B 碰后瞬間B 的速度；(2)若滑塊 A 能以與 B 碰前瞬間相同的速度與滑塊 C 相碰，A 至少要從距水平軌道多高的地方開(kāi)始釋放？(3)在(2)中算出的最小值高度處由靜止釋放 A，經(jīng)一段時(shí)間A 與 C 相碰，設(shè)碰撞時(shí)間極短，碰后一起壓縮彈簧，彈簧最大圖218解決功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律的問(wèn)題時(shí)一定要審清題意，弄清題中的物理過(guò)程，確定好研究對(duì)象，分析研究對(duì)象在過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況，機(jī)械能是否守恒為了弄清能量的來(lái)源與去向，一般可通過(guò)力做功來(lái)分析，如重力做功對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能的變化，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功，對(duì)應(yīng)內(nèi)能的增加，物體合外力做功對(duì)應(yīng)物體動(dòng)能的變化對(duì)于物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒一定要分析整個(gè)物體系統(tǒng)的勢(shì)能變化與動(dòng)能變化3如圖 219 所示，一半圓形碗的邊緣上裝有一定滑輪，滑輪兩邊通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線掛著兩個(gè)小物體，質(zhì)量分別為 m1、m2, m1m2.現(xiàn)讓 m1 從靠近定滑輪處由靜止開(kāi)始沿碗內(nèi)壁下滑設(shè)碗固定不動(dòng)，其內(nèi)壁光滑、半徑為 R，則 m1 滑到碗最低點(diǎn)的速度為()圖 219答案：A4(2012年四川卷)四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出，若按現(xiàn)有供水能力測(cè)算，我省供水缺口極大，蓄引提水是目前解決供水問(wèn)題的重要手段之一某地要把河水抽高 20 m，進(jìn)入蓄水池，用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)效率為 80%的皮帶，帶動(dòng)效率為 60%的離心水泵工作工作電壓為 380 V，此時(shí)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為 19 kW ，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為 0.4 . 已知水的密度為1103 kg/m3，重力加速度取 g10 m/s2.求：(1)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率；(2)將蓄水池蓄入 864 m3 的水需要的時(shí)間(不計(jì)進(jìn)、出水口的水流速度)解：(1)設(shè)電動(dòng)機(jī)的電功率為P，則PUI設(shè)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r 上消耗的熱功率為Pr，則PrI2r代入數(shù)據(jù)解得Pr1103W.(2)設(shè)蓄水總質(zhì)量為M，所用抽水時(shí)間為t.已知抽水高度為h，容積為V，水的密度為，則MV設(shè)質(zhì)量為 M 的河水增加的重力勢(shì)能為Ep，則EpMgh設(shè)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P0，則P0PPr根據(jù)能量守恒定律得P0t60%80%Ep代入數(shù)據(jù)解得t2104 s.