精高考物理沖刺復(fù)習(xí)專題六功和能張學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1精高考精高考(o ko)物理沖刺復(fù)習(xí)專題六功物理沖刺復(fù)習(xí)專題六功和能張和能張第一頁(yè)，共194頁(yè)。1.功和功率 2.動(dòng)能和動(dòng)能定理 3.重力(zhngl)做功與重力(zhngl)勢(shì)能 4.功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用 第1頁(yè)/共194頁(yè)第二頁(yè)，共194頁(yè)。1.理解功、功率、動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的物理意義，掌握功和功率的計(jì)算方法.2.靈活應(yīng)用動(dòng)能定理分析和解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題.3.能夠根據(jù)守恒條件判斷是否守恒，并能運(yùn)用機(jī)械能守恒定律分析與解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題.4.熟知幾種常用的功能關(guān)系，能夠利用能量的觀點(diǎn)處理問(wèn)題.5.功和能常與直線運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、電磁場(chǎng)中粒子(lz)的運(yùn)動(dòng)、電磁感應(yīng)

2、現(xiàn)象等相聯(lián)系，綜合考查學(xué)生獲取信息、整合信息、應(yīng)用力學(xué)規(guī)律解決問(wèn)題的能力. 第2頁(yè)/共194頁(yè)第三頁(yè)，共194頁(yè)。 功及功率的計(jì)算【典例1】(2011海南高考)一質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上(min shn)，從t=0時(shí)起，第1秒內(nèi)受到2 N的水平外力作用，第2秒內(nèi)受到同方向的1 N的外力作用.下列判斷正確的是( )A.02秒內(nèi)外力的平均功率是B.第2秒內(nèi)外力所做的功是C.第2秒末外力的瞬時(shí)功率最大D.第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值是9W45J445第3頁(yè)/共194頁(yè)第四頁(yè)，共194頁(yè)?！緦忣}視角】解答該題，應(yīng)注意以下(yxi)兩點(diǎn)：【關(guān)鍵點(diǎn)】(1)先利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)

3、公式求出位移.(2)根據(jù)平均功率和瞬時(shí)功率的公式求解. 第4頁(yè)/共194頁(yè)第五頁(yè)，共194頁(yè)。【精講精析】第1秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度a1=2 m/s2，1秒末的速度v1=21=2 (m/s)；第2秒內(nèi)的加速度a2=1 m/s2,第2秒末的速度v2=2+11=3 (m/s)；所以第2秒內(nèi)外力做的功 故B錯(cuò)誤(cuw)；第1秒末的功率為P1=22=4(W),第2秒末的功率為P2=13=3(W)，故C錯(cuò)誤(cuw)；02秒內(nèi)外力的平均功率 故A正確；第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值 故D正確.答案：A、D 2.5 J，221mv92 Wt4，211221mvE42EW5，2222111Wmvmv22

4、WPt第5頁(yè)/共194頁(yè)第六頁(yè)，共194頁(yè)。【命題(mng t)人揭秘】平均功率和瞬時(shí)功率的求解方法(1)用公式 求出的是平均功率.(2)表達(dá)式P=Fv，若v為平均速度，則P為平均功率；若v為瞬時(shí)速度，則P為瞬時(shí)功率.若力與速度不在一條直線上，則P=Fvcos. WPt第6頁(yè)/共194頁(yè)第七頁(yè)，共194頁(yè)。 結(jié)合圖象定性分析功和功率(gngl)【典例2】(2010新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象為正弦曲線.從圖中可以判斷( )A.在0t1時(shí)間內(nèi)，外力做正功B.在0t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率(gngl)逐漸增大C.在t2時(shí)刻，外力的功率(gngl)最大D.在t1t3時(shí)間內(nèi)，

5、外力做的總功為零第7頁(yè)/共194頁(yè)第八頁(yè)，共194頁(yè)?！緦忣}視角】解答本題要把握以下三點(diǎn)：【關(guān)鍵點(diǎn)】(1)通過(guò)v-t圖象獲取速度、加速度隨時(shí)間的變化情況.(2)由F=ma和P=Fv推斷外力(wil)做功及功率的特點(diǎn).(3)t1和t3時(shí)刻速度大小相等，動(dòng)能相等. 第8頁(yè)/共194頁(yè)第九頁(yè)，共194頁(yè)。【精講精析】解答本題(bnt)可按如下流程分析:答案：A、D 第9頁(yè)/共194頁(yè)第十頁(yè)，共194頁(yè)?！久}人揭秘】判斷做功正負(fù)“三法”(1)根據(jù)力與位移的夾角：當(dāng)090時(shí)做正功；當(dāng)90180時(shí)做負(fù)功；當(dāng)=90時(shí)不做功.(2)根據(jù)力與速度的夾角：當(dāng)090時(shí)做正功；當(dāng)90180時(shí)做負(fù)功；當(dāng)=90時(shí)不做功

6、.(3)根據(jù)動(dòng)能的變化：動(dòng)能定理描述了合外力(wil)做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，即W合=Ek末-Ek初，當(dāng)動(dòng)能增加時(shí)合外力(wil)做正功；當(dāng)動(dòng)能減少時(shí)，合外力(wil)做負(fù)功. 第10頁(yè)/共194頁(yè)第十一頁(yè)，共194頁(yè)。 動(dòng)能定理的應(yīng)用【典例3】(2012北京高考)如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面(dmin)上.已知l=1.4 m,v=3.0 m/s,m=0.10 kg,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25,桌面高h(yuǎn)=0.45 m.不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2.求： 第11頁(yè)/共194頁(yè)第十二頁(yè)，共194頁(yè)。(1)小物

7、塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s;(2)小物塊落地時(shí)的動(dòng)能Ek;(3)小物塊的初速度大小(dxio)v0.【審題視角】本題需要把握以下三點(diǎn)：【關(guān)鍵點(diǎn)】(1)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出水平位移.(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)的機(jī)械能等于落地瞬間的機(jī)械能可以求出落地瞬間的動(dòng)能.(3)根據(jù)動(dòng)能定理可求出初速度. 第12頁(yè)/共194頁(yè)第十三頁(yè)，共194頁(yè)?！揪v精析】(1)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有豎直方向水平(shupng)方向s=vt得水平(shupng)距離(2)由機(jī)械能守恒定律得(3)由動(dòng)能定理，有得初速度大小答案：(1)0.90 m (2)0.90 J (3)4.0 m/s 21hgt22hsv0.90 mg2

8、k1Emvmgh0.90 J222011mgmvmv22l20v2gv4.0 m/sl 第13頁(yè)/共194頁(yè)第十四頁(yè)，共194頁(yè)。【命題人揭秘】應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本步驟(1)選取研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)(yndng)過(guò)程；(2)分析研究對(duì)象的受力情況和各力的做功情況：(3)明確研究對(duì)象在過(guò)程的始末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1和Ek2；(4)列出動(dòng)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. 第14頁(yè)/共194頁(yè)第十五頁(yè)，共194頁(yè)。 功能關(guān)系的綜合應(yīng)用【典例4】(2012福建高考)如圖,用跨過(guò)光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動(dòng)力的小船沿直線拖向岸邊.已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P,小船

9、的質(zhì)量為m,小船受到的阻力大小恒為f,經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0,小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間(shjin)為t1,A、B兩點(diǎn)間距離為d,纜繩質(zhì)量忽略不計(jì).求: 第15頁(yè)/共194頁(yè)第十六頁(yè)，共194頁(yè)。(1)小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的全過(guò)程克服阻力做的功Wf;(2)小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v1;(3)小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小a.【審題視角】解答(jid)本題時(shí)應(yīng)明確以下三點(diǎn)：【關(guān)鍵點(diǎn)】(1)繩牽引船時(shí)合速度與分速度的關(guān)系.(2)牽引功率與牽引力和牽引速度的關(guān)系.(3)涉及恒功率的變力做功應(yīng)用動(dòng)能定理.第16頁(yè)/共194頁(yè)第十七頁(yè)，共194頁(yè)?！揪v精析】(1)小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)(yndn

10、g)到B點(diǎn)克服阻力做功Wf=fd (2)小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)(yndng)到B點(diǎn)牽引力做的功W=Pt1 由動(dòng)能定理有 由式解得 22f1011WWmvmv2221012vvPtfdm第17頁(yè)/共194頁(yè)第十八頁(yè)，共194頁(yè)。(3)設(shè)小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)繩的拉力為F，繩與水平(shupng)方向夾角為，電動(dòng)機(jī)牽引繩的速度為u,則P=Fu u=v1cos 由牛頓第二定律有Fcos-f=ma 由式解得答案:2201Pfamm v2m Ptfd 20122012Pf1 fd2v(Ptfd)3mmm v2m Ptfd 第18頁(yè)/共194頁(yè)第十九頁(yè)，共194頁(yè)?！久}人揭秘】功能關(guān)系的選用技巧(1)在應(yīng)用功能關(guān)系解決

11、具體問(wèn)題的過(guò)程中,若只涉及動(dòng)能的變化用動(dòng)能定理分析.(2)只涉及重力勢(shì)能的變化用重力做功(zugng)與重力勢(shì)能變化的關(guān)系分析.(3)只涉及機(jī)械能變化用除重力和彈力之外的力做功(zugng)與機(jī)械能變化的關(guān)系分析.(4)只涉及電勢(shì)能的變化用電場(chǎng)力做功(zugng)與電勢(shì)能變化的關(guān)系分析. 第19頁(yè)/共194頁(yè)第二十頁(yè)，共194頁(yè)。 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用【典例5】(2011福建高考)如圖為某種魚(yú)餌自動(dòng)投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長(zhǎng)為2R的豎直細(xì)管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平(shupng)方向，AB管內(nèi)有一原長(zhǎng)為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧.投餌時(shí)，每次總將彈簧

12、長(zhǎng)度壓縮到0.5R后第20頁(yè)/共194頁(yè)第二十一頁(yè)，共194頁(yè)。鎖定，在彈簧上端(shn dun)放置一粒魚(yú)餌，解除鎖定，彈簧可將魚(yú)餌彈射出去.設(shè)質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)，對(duì)管壁的作用力恰好為零.不計(jì)魚(yú)餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失，且鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢(shì)能.已知重力加速度為g.求：(1)質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)的速度大小v1；(2)彈簧壓縮到0.5R時(shí)的彈性勢(shì)能Ep；(3)已知地面與水面相距1.5R，若使該投餌管繞AB管的中軸線OO在90角的范圍內(nèi)來(lái)回緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，每次彈射時(shí)只放置一粒魚(yú)餌，魚(yú)餌的質(zhì)量在 到m之間變化，且均能落到水面.持續(xù)投放足夠長(zhǎng)時(shí)間后，魚(yú)餌能夠落到水面的最大

13、面積S是多少？ 2m3第21頁(yè)/共194頁(yè)第二十二頁(yè)，共194頁(yè)?！緦忣}視角】解答本題應(yīng)注意以下幾點(diǎn):【關(guān)鍵點(diǎn)】(1)臨界條件的應(yīng)用(yngyng).(2)每次彈射時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能不變.(3)注意應(yīng)用(yngyng)幾何關(guān)系.(4)將復(fù)雜過(guò)程劃分為若干小過(guò)程進(jìn)行處理.第22頁(yè)/共194頁(yè)第二十三頁(yè)，共194頁(yè)。【精講精析】(1)質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力完全由重力提供則由 (2)彈簧的彈性勢(shì)能全部(qunb)轉(zhuǎn)化為魚(yú)餌的機(jī)械能，由機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立方程解得Ep=3mgR(3)魚(yú)餌離開(kāi)管口C做平拋運(yùn)動(dòng)，則有x1=R+v1t聯(lián)立方程解得x1=4R21vmgmR2p11Emg 1

14、.5RRmv2214.5Rgt21vgR得第23頁(yè)/共194頁(yè)第二十四頁(yè)，共194頁(yè)。當(dāng)魚(yú)餌(y r)質(zhì)量為 時(shí)，設(shè)其到達(dá)管口的速度為v2，由機(jī)械能守恒定律有解得同理有x2=R+v2t聯(lián)立方程解得x2=7R魚(yú)餌(y r)能夠落到水面的最大面積答案：2m32p221 2Emg 1.5RR( m)v32 32v2 gR22221133S xxR44 22331gR2 3mgR3R (8.25R )4 或第24頁(yè)/共194頁(yè)第二十五頁(yè)，共194頁(yè)。【命題人揭秘】 機(jī)械能守恒定律在生活中的應(yīng)用本題通過(guò)對(duì)魚(yú)餌投放器的分析,綜合考查了圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件及平拋運(yùn)動(dòng)的分析思想、機(jī)械能守恒定律等知識(shí)(zh sh

15、i)，要求學(xué)生具備較高的綜合分析能力.善于將復(fù)雜問(wèn)題劃分為若干子過(guò)程進(jìn)行處理，體現(xiàn)了高考對(duì)考生能力的要求. 第25頁(yè)/共194頁(yè)第二十六頁(yè)，共194頁(yè)。 能量的轉(zhuǎn)化和守恒問(wèn)題【典例6】(2010福建高考)如圖所示，物體A放在足夠長(zhǎng)的木板B上，木板B靜止于水平面.t=0時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)水平細(xì)繩以恒力F拉木板B，使它做初速度為零，加速度aB=1.0 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng).已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mB均為2.0 kg，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.05，B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.1，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小(dxio)視為相等，重力加速度g取10 m/s2.求： 第26頁(yè)/共194頁(yè)

16、第二十七頁(yè)，共194頁(yè)。(1)物體A剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA;(2)t=1.0 s時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率(gngl)P；(3)若t=1.0 s時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的輸出功率(gngl)立即調(diào)整為P=5 W，并在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持這一功率(gngl)不變，t=3.8 s時(shí)物體A的速度為1.2 m/s.則在t=1.0 s到t=3.8 s這段時(shí)間內(nèi)木板B的位移為多少？ 第27頁(yè)/共194頁(yè)第二十八頁(yè)，共194頁(yè)?！緦忣}視角】解決本題，應(yīng)把握好以下三點(diǎn)：【關(guān)鍵點(diǎn)】(1)明確研究對(duì)象，準(zhǔn)確判斷(pndun)運(yùn)動(dòng)及受力情況.(2)A、B速度相等是本題運(yùn)動(dòng)情景的分界點(diǎn).(3)功率不變時(shí)，利用W=Pt求解變力做功.第

17、28頁(yè)/共194頁(yè)第二十九頁(yè)，共194頁(yè)?！揪v精析】(1)物體(wt)A在水平方向上受滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律得：1mAg=mAaA解得：aA=0.5 m/s2(2)t=1.0 s時(shí)，木板B的速度大小為：v1=aBt=1 m/s由牛頓第二定律得：F-1mAg-2(mA+mB)g=mBaB電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：P1=Fv1解得：P1=7 W 第29頁(yè)/共194頁(yè)第三十頁(yè)，共194頁(yè)。(3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率立即調(diào)整為P=5 W時(shí)，細(xì)繩對(duì)木板B的拉力為F，由P=Fv1，解得：F=5 N由于木板B的受力滿足F-1mAg-2(mA+mB)g=0木板B做勻速直線運(yùn)動(dòng)(yndng)，而物體A在木板B上繼

18、續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(yndng)直到與木板B速度相同為止，這一過(guò)程的時(shí)間為t1，則：v1=aA(t+t1)第30頁(yè)/共194頁(yè)第三十一頁(yè)，共194頁(yè)。這段時(shí)間木板B的位移為：s1=v1t1，A、B速度相同后，由于F2(mA+mB)g 且電動(dòng)機(jī)的輸出功率不變，A、B一起做加速(ji s)度減小的加速(ji s)運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得:P(t2-t1-t)-2(mA+mB)gs2代入數(shù)據(jù)得 在t=1.0 s到t=3.8 s這段時(shí)間內(nèi)木板B的位移為s=s1+s2=3.03 m答案：(1)0.5 m/s2 (2)7 W (3)3.03 m 22ABAAB111mmvmmv22第31頁(yè)/共194頁(yè)第三十二頁(yè)

19、，共194頁(yè)。【閱卷(yu jun)人點(diǎn)撥】 失失分分提提示示(1)(1)對(duì)木板對(duì)木板B B受力分析出錯(cuò)，漏掉受力分析出錯(cuò)，漏掉A A對(duì)對(duì)B B的摩擦力或的摩擦力或A A對(duì)對(duì)B B的壓的壓力；力；(2)(2)求恒力求恒力F F的大小時(shí)，牛頓第二定律方程列錯(cuò)的大小時(shí)，牛頓第二定律方程列錯(cuò); ;(3)A(3)A、B B速度相等后誤認(rèn)為速度相等后誤認(rèn)為B B仍然做勻速直線運(yùn)動(dòng)，未對(duì)仍然做勻速直線運(yùn)動(dòng)，未對(duì)B B再次受力分析，力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系意識(shí)淡薄；再次受力分析，力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系意識(shí)淡??；(4)(4)電動(dòng)機(jī)以恒定功率通過(guò)細(xì)繩拉電動(dòng)機(jī)以恒定功率通過(guò)細(xì)繩拉B B時(shí)，不會(huì)表示變力做功；時(shí)，不會(huì)表示變力做功；(

20、5)(5)研究對(duì)象不明確，不能選取整體法處理問(wèn)題研究對(duì)象不明確，不能選取整體法處理問(wèn)題. .第32頁(yè)/共194頁(yè)第三十三頁(yè)，共194頁(yè)。 備備考考指指南南對(duì)于動(dòng)力學(xué)綜合性題目，在復(fù)習(xí)時(shí)要掌握必要的方法及解對(duì)于動(dòng)力學(xué)綜合性題目，在復(fù)習(xí)時(shí)要掌握必要的方法及解題要領(lǐng)：題要領(lǐng)：(1)(1)受力分析不要漏力、添力，可按照先重力再接觸力受力分析不要漏力、添力，可按照先重力再接觸力( (接接觸面處的彈力及摩擦力觸面處的彈力及摩擦力) )，最后其他外力的順序作圖，最后其他外力的順序作圖. .(2)(2)在復(fù)習(xí)求解變力做功的問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該掌握幾種方法：在復(fù)習(xí)求解變力做功的問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該掌握幾種方法：微元法、利用動(dòng)能

21、定理、變力做功功率恒定利用微元法、利用動(dòng)能定理、變力做功功率恒定利用W WF F=Pt.=Pt.(3)(3)對(duì)于兩個(gè)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情景，注重物理過(guò)程的分析，對(duì)于兩個(gè)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情景，注重物理過(guò)程的分析，搞清各個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和受力特點(diǎn)，培養(yǎng)分析物理運(yùn)動(dòng)搞清各個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和受力特點(diǎn)，培養(yǎng)分析物理運(yùn)動(dòng)情景的能力和靈活應(yīng)用物理規(guī)律解決問(wèn)題的能力情景的能力和靈活應(yīng)用物理規(guī)律解決問(wèn)題的能力. .第33頁(yè)/共194頁(yè)第三十四頁(yè)，共194頁(yè)。 功的概念的理解與功的計(jì)算 高考指數(shù):1.(2012安徽高考)如圖所示，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

22、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AP=2R,重力(zhngl)加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( ) 第34頁(yè)/共194頁(yè)第三十五頁(yè)，共194頁(yè)?！窘忸}指南】解答本題時(shí)要注意以下三點(diǎn)：(1)小球在B點(diǎn)所受重力等于向心力，由此可求出小球在B點(diǎn)的動(dòng)能.(2)根據(jù)功能關(guān)系求出重力的功、合外力的功.(3)根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化(zhunhu)與守恒求出摩擦力的功、機(jī)械能的變化量.A.重力做功2mgR B.機(jī)械能減少(jinsho)mgRC.合外力做功mgR D.克服摩擦力做功1mgR2第35頁(yè)/共194頁(yè)第三十六頁(yè)，共194頁(yè)?！窘馕觥窟xD.重力做功與路徑無(wú)關(guān)，所

23、以WG=mgR，選項(xiàng)A錯(cuò)；小球在B點(diǎn)時(shí)所受重力等于向心力，即：從P點(diǎn)到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理(dn nn dn l)知： 故選項(xiàng)C錯(cuò)；根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒知：機(jī)械能的減少量為|E|=|EP|-|Ek|= 故選項(xiàng)B錯(cuò)；克服摩擦力做的功等于機(jī)械能的減少量，故選項(xiàng)D對(duì). 2vmgmvgRR，所以，211WmvmgR22合，1mgR2，第36頁(yè)/共194頁(yè)第三十七頁(yè)，共194頁(yè)。2.(2011江蘇高考)如圖所示，演員(ynyun)正在進(jìn)行雜技表演.由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過(guò)程中對(duì)雞蛋所做的功最接近于( )C.30 J D.300 J 【解析】選A.估計(jì)一只雞蛋的質(zhì)量為60克，雞蛋上升的高度為50厘米，

24、對(duì)人拋雞蛋以及雞蛋上升到最高點(diǎn)全程應(yīng)用動(dòng)能定理有：WF-mgh=0，代入數(shù)值可知WF=0.3 J，A對(duì). 第37頁(yè)/共194頁(yè)第三十八頁(yè)，共194頁(yè)。3.(2010上海高考)如圖所示為質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B在同一直線上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，由圖可知( )A.在t時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一位置B.在t時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)速度相等C.在0t時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A位移(wiy)大D.在0t時(shí)間內(nèi)合外力對(duì)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)做功相等第38頁(yè)/共194頁(yè)第三十九頁(yè)，共194頁(yè)?！窘馕觥窟xB、C、D.在t時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)速度相等，故B正確.根據(jù)v-t圖象中面積代表位移大小，在0t時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A位移大，所以C正確，A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理，合

25、外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功等于(dngy)該質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的變化，故D正確.第39頁(yè)/共194頁(yè)第四十頁(yè)，共194頁(yè)。 功率的計(jì)算 高考指數(shù):4.(2012江蘇高考)如圖所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球.在水平(shupng)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(dòng)到B點(diǎn).在此過(guò)程中拉力的瞬時(shí)功率變化情況是( )A.逐漸增大 B.逐漸減小C.先增大，后減小 D.先減小，后增大第40頁(yè)/共194頁(yè)第四十一頁(yè)，共194頁(yè)?！窘忸}指南】本題考查了動(dòng)能定理、變力做功、瞬時(shí)功率問(wèn)題，難度中等，本題要把變力(水平拉力)做功(和功率)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒力(重力)做功(和功率)問(wèn)題.【解析】選A.本題考查上升的過(guò)

26、程中,重力做負(fù)功,水平拉力F做正功,由動(dòng)能定理得 所以WF=WG，即拉力做的功和重力做的功總是相等的，則拉力做功的功率和重力做功的功率也總是相等的，小球上擺過(guò)程中,豎直方向速度一直增大(zn d)，重力功率P=mgv一直增大(zn d)，所以拉力做功的功率也是逐漸增大(zn d)的.答案選A. 22FG11WWmvmv022 ，第41頁(yè)/共194頁(yè)第四十二頁(yè)，共194頁(yè)。5.(2012福建高考)如圖,表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪(huln),小物塊A、B用輕繩連接并跨過(guò)滑輪(huln)(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

27、滑,則從剪斷輕繩到物塊著地,兩物塊( )A.速率的變化量不同 B.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第42頁(yè)/共194頁(yè)第四十三頁(yè)，共194頁(yè)?！窘忸}指南】解答(jid)本題時(shí)應(yīng)明確以下三點(diǎn)：矢量和標(biāo)量的描述不同.(2)平均功率的計(jì)算公式的理解.(3)據(jù)平衡狀態(tài)得兩物塊的質(zhì)量關(guān)系.【解析】選D.設(shè)A、B離地高度為h,由于斜面表面光滑，A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒，機(jī)械能不變，物塊著地時(shí)速率相等,均為 因此速率變化量相等，A、B錯(cuò).由于初始時(shí)刻A、B處于同一高度并處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此有mAg=mBgsin，重力勢(shì)能變化量不相等，C錯(cuò).從剪斷輕繩到兩物塊著地過(guò)程的平均

28、速度大小為 故選D. 2gh,ABABAB1v2ghPm gv Pm gsinv PP ,2，則，第43頁(yè)/共194頁(yè)第四十四頁(yè)，共194頁(yè)。6.(2012天津高考)如圖甲所示,靜止在水平地面的物塊A，受到水平向右的拉力F作用(zuyng),F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動(dòng)摩擦力大小相等,則( )A.0t1時(shí)間內(nèi)F的功率逐漸增大B.t2時(shí)刻物塊A的加速度最大第44頁(yè)/共194頁(yè)第四十五頁(yè)，共194頁(yè)。C.t2時(shí)刻后物塊A做反向運(yùn)動(dòng)D.t3時(shí)刻物塊A的動(dòng)能最大【解析】選B、D.由F-t圖象可知，在0t1時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)fm，故物塊仍沿同一方向做加速運(yùn)動(dòng)，至t3時(shí)刻速度

29、最大，動(dòng)能最大，選項(xiàng)C錯(cuò)、D對(duì). 第45頁(yè)/共194頁(yè)第四十六頁(yè)，共194頁(yè)。7.(2011上海高考)如圖，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定在光滑(gung hu)鉸鏈上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球.一水平向右的拉力作用于桿的中點(diǎn)，使桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)桿與水平方向成60時(shí),拉力的功率為( )A.mgL B.C. D. 3mgL21mgL23mgL6第46頁(yè)/共194頁(yè)第四十七頁(yè)，共194頁(yè)。【解析】選C.勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)能不變，拉力的功率在數(shù)值上應(yīng)等于重力的功率.為此，將線速度分解為水平速度和豎直速度，重力的功率P=-mgLsin30= 所以拉力的功率【誤區(qū)警示】解答本題易產(chǎn)生的兩個(gè)誤區(qū)(1)瞬時(shí)功率的

30、公式為P=Fvcos,式中為F與v的夾角，求解時(shí)容易忘記考慮.(2)合速度沿運(yùn)動(dòng)(yndng)切向，不是水平方向，在對(duì)線速度分解時(shí)，應(yīng)向水平和豎直兩個(gè)方向分解. 1mgL,21PPmgL2 第47頁(yè)/共194頁(yè)第四十八頁(yè)，共194頁(yè)。8.(2012北京高考)摩天大樓中一部(y b)直通高層的客運(yùn)電梯.行程超過(guò)百米.電梯的簡(jiǎn)化模型如圖甲所示.考慮安全、舒適、省時(shí)等因素，電梯的加速度a是隨時(shí)間t變化的.已知電梯在t=0時(shí)由靜止開(kāi)始上升，a-t圖像如圖乙所示.電梯總質(zhì)量m=2.0103 kg.忽略一切阻力.重力加速度g取10 m/s2.第48頁(yè)/共194頁(yè)第四十九頁(yè)，共194頁(yè)。(1)求電梯在上升過(guò)

31、程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;(2)類比(lib)是一種常用的研究方法.對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，教科書(shū)中講解了由v -t圖像求位移的方法.請(qǐng)你借鑒此方法，對(duì)比加速度和速度的定義，根據(jù)圖乙所示a-t圖像，求電梯在第1 s內(nèi)的速度改變量v1和第2 s末的速率v2;(3)求電梯以最大速率上升時(shí)，拉力做功的功率P；再求在011 s時(shí)間內(nèi)，拉力和重力對(duì)電梯所做的總功W. 第49頁(yè)/共194頁(yè)第五十頁(yè)，共194頁(yè)?！窘忸}指南】本題需要把握以下四點(diǎn)：(1)讀出圖像中正、負(fù)最大加速度，由牛頓第二定律分別計(jì)算出最大拉力和最小拉力.(2)加速度圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示速度的變化量.(3)速度最大時(shí)拉力等于重力(z

32、hngl)，拉力的功率等于重力(zhngl)與速度的乘積.(4)根據(jù)動(dòng)能定理可計(jì)算總功.第50頁(yè)/共194頁(yè)第五十一頁(yè)，共194頁(yè)?！窘馕觥?1)由牛頓第二定律，有F-mg=ma由a-t圖像可知(k zh)，F(xiàn)1和F2對(duì)應(yīng)的加速度分別是a1=1.0 m/s2，a2=-1.0 m/s2F1=m(g+a1)=2.0103(10+1.0) N=2.2104 NF2=m(g+a2)=2.0103(10-1.0) N=1.8104 N (2)類比可得，所求速度變化量等于第1 s內(nèi)a-t圖線下的面積v1=0.50 m/s同理可得v2=v2-v0=1.5 m/sv0=0，第2 s末的速率v2=1.5 m/s

33、第51頁(yè)/共194頁(yè)第五十二頁(yè)，共194頁(yè)。(3)由a-t圖像可知，11 s30 s內(nèi)速率最大，其值等于011 s內(nèi)a-t圖線下的面積，有vm=10 m/s此時(shí)電梯做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力(ll)F等于重力mg，所求功率P=Fvm=mgvm=2.01031010 W=2.0105 W由動(dòng)能定理，總功W=Ek2-Ek1= J=1.0105 J答案：(1) 2.2104 N 1.8104 N (2)0.50 m/s1.5 m/s (3)2.0105 W 1.0105 J 232m11mv02.0 101022第52頁(yè)/共194頁(yè)第五十三頁(yè)，共194頁(yè)。 動(dòng)能定理的理解與應(yīng)用 高考指數(shù):9.(2012四川高

34、考)如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸(未連接)，彈簧水平且無(wú)形變.用水平力F緩慢推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止.撤去F后，物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(ynsh)為,重力加速度為g.則( ) 第53頁(yè)/共194頁(yè)第五十四頁(yè)，共194頁(yè)。A.撤去F后，物體(wt)先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)B.撤去F后，物體(wt)剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為C.物體(wt)做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.物體(wt)開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中克服摩擦力做的功為【解析】選B、D.撤去F后，在水平方向上

35、物體(wt)受到彈簧的彈力和摩擦力的作用，由于彈力是變力.所以，物體(wt)開(kāi)始不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；撤去F瞬間，水平方向上物體(wt)受到彈簧向0kxgm0 x2g0mgmg(x)k第54頁(yè)/共194頁(yè)第五十五頁(yè)，共194頁(yè)。左的彈力FN=kx0和向右的摩擦力Ff=mg的作用，由牛頓(ni dn)第二定律可知 B正確；物體到達(dá)初位置時(shí)，和彈簧分離，之后才開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)位移為3x0，加速度大小為 C錯(cuò)誤；當(dāng)水平方向上物體受到彈簧向左的彈力FN=kx和向右的摩擦力Ff=mg平衡時(shí)，具有最大速度，所以 物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大，發(fā)生的位移為(x0-x).所以，此過(guò)程中克服摩擦力做的

36、功為W=Ff(x0-x)= D正確. Nf0FFkxagmm，20f6xF12xagxat:tm2ag，由得，mgxk，0mgmg(x)k，第55頁(yè)/共194頁(yè)第五十六頁(yè)，共194頁(yè)。10.(2011山東高考)如圖所示，將小球(xio qi)a從地面以初速度v0豎直上拋的同時(shí)，將另一相同質(zhì)量的小球(xio qi)b從距地面h處由靜止釋放，兩球恰在 處相遇(不計(jì)空氣阻力).則( )A.兩球同時(shí)落地 B.相遇時(shí)兩球速度大小相等 C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相遇，球a動(dòng)能的減少量等于球b動(dòng)能的增加量D.相遇后的任意時(shí)刻，重力對(duì)球a做功功率和對(duì)球b做功功率相等h2第56頁(yè)/共194頁(yè)第五十七頁(yè)，共194頁(yè)。【解題

37、指南(zhnn)】解答本題要注意以下四點(diǎn)：(1)a球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，b球做自由落體運(yùn)動(dòng).(2)緊緊抓住兩球恰在 處相遇列式分析.(3)動(dòng)能的變化由動(dòng)能定理分析.(4)由瞬時(shí)功率的定義比較a、b重力功率的大小.h2第57頁(yè)/共194頁(yè)第五十八頁(yè)，共194頁(yè)?！窘馕觥窟xC.相遇時(shí)b球的位移 運(yùn)動(dòng)時(shí)間 相遇時(shí)a球位移相遇時(shí)a球的速度va=v0-gt=0，由題意可得此時(shí)b球已經(jīng)具有向下的速度而a球速度為零，故b球以較大(jio d)速度先落地,以后任意時(shí)刻重力的瞬時(shí)功率P=mgv，b球的瞬時(shí)功率總是大于a球的瞬時(shí)功率.選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相遇，a球克服重力所做的功等于重力對(duì)b球所做的功，由

38、動(dòng)能定理可得C項(xiàng)正確. 2h1gt22，htg，222000h111v tgt ,gtv tgtvgtgh,2222 可得，第58頁(yè)/共194頁(yè)第五十九頁(yè)，共194頁(yè)。11.(2011四川高考)如圖是“神舟”系列航天飛船返回艙返回地面的示意圖，假定其過(guò)程可簡(jiǎn)化為：打開(kāi)降落傘一段時(shí)間后，整個(gè)裝置勻速下降，為確保安全著陸，需點(diǎn)燃返回艙的緩沖火箭，在火箭噴氣過(guò)程中返回艙做減速直線運(yùn)動(dòng)，則( )A.火箭開(kāi)始噴氣瞬間傘繩對(duì)返回艙的拉力變小B.返回艙在噴氣過(guò)程中減速的主要原因是空氣阻力C.返回艙在噴氣過(guò)程中所受合外力(wil)可能做正功D.返回艙在噴氣過(guò)程中處于失重狀態(tài)第59頁(yè)/共194頁(yè)第六十頁(yè)，共19

39、4頁(yè)?！窘馕觥窟xA.整個(gè)裝置勻速下降，火箭向下噴氣瞬間，獲得向上的反沖力，故傘繩對(duì)返回艙的拉力減小，A項(xiàng)正確;返回艙在空氣阻力作用下勻速運(yùn)動(dòng)(yns yndng)，故減速的主要原因是火箭的反沖力，B項(xiàng)錯(cuò);返回艙做減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理可知，合外力做負(fù)功，C項(xiàng)錯(cuò);返回艙向下減速，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò). 第60頁(yè)/共194頁(yè)第六十一頁(yè)，共194頁(yè)。12.(2012重慶高考)如圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測(cè)量?jī)x，可測(cè)量輪胎與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)，其主要部件(bjin)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(dòng)，擺錘重心到O點(diǎn)距離為L(zhǎng).測(cè)

40、量時(shí)，測(cè)量?jī)x固定于水平地面，將擺錘從與O等高的位置處?kù)o止釋放.擺錘到最低點(diǎn)附近時(shí)，橡膠片緊壓地面擦過(guò)一小段距離s(sL)，之后繼續(xù)擺至與豎直方向成角的最高位置.若擺錘對(duì)地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求第61頁(yè)/共194頁(yè)第六十二頁(yè)，共194頁(yè)。(1)擺錘在上述過(guò)程中損失的機(jī)械能；(2)在上述過(guò)程中摩擦力對(duì)擺錘所做的功；(3)橡膠片與地面(dmin)之間的動(dòng)摩擦因數(shù). 第62頁(yè)/共194頁(yè)第六十三頁(yè)，共194頁(yè)。【解題指南】解答本題(bnt)時(shí)可按以下思路分析：第63頁(yè)/共194頁(yè)第六十四頁(yè)，共194頁(yè)?！窘馕觥?1)損失的機(jī)械能：E=mgL-mg(L-Lcos)=mgLcos

41、(2)摩擦力對(duì)擺錘做的功大小等于擺錘損失的機(jī)械能，因而(yn r)，Wf=-mgLcos(3)|Wf|=fs=Fs=mgLcos答案：(1)mgLcos (2)-mgLcos (3) mgLcosFsmgLcosFs第64頁(yè)/共194頁(yè)第六十五頁(yè)，共194頁(yè)。13.(2010上海高考)傾角=37，質(zhì)量M=5 kg的粗糙斜面位于(wiy)水平地面上，質(zhì)量m=2 kg的木塊置于斜面頂端，從靜止開(kāi)始勻加速下滑，經(jīng)t=2 s到達(dá)底端，運(yùn)動(dòng)路程L=4 m,在此過(guò)程中斜面保持靜止.(sin37=0.6,cos37=0.8,g取10 m/s2)求：(1)地面對(duì)斜面的摩擦力大小與方向；(2)地面對(duì)斜面的支持力

42、大小；(3)通過(guò)計(jì)算證明木塊在此過(guò)程中滿足動(dòng)能定理.第65頁(yè)/共194頁(yè)第六十六頁(yè)，共194頁(yè)?！窘馕?ji x)】(1)從靜止開(kāi)始勻加速下滑，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律： 得a=2 m/s2對(duì)木塊受力分析：沿斜面方向：mgsin-f=ma 垂直斜面方向：mgcos-FN=0 由以上兩式得：f=8N,FN=16N 21Lat2，第66頁(yè)/共194頁(yè)第六十七頁(yè)，共194頁(yè)。對(duì)斜面受力分析(fnx)：水平方向：fcos=f地+FNsin 豎直方向：F支=Mg+FNcos+fsin 由可得：f地=-3.2 N.負(fù)號(hào)表示地面對(duì)斜面的靜摩擦力水平向左；(2)由可得：F支=67.6 N第67頁(yè)/共194頁(yè)第六十八頁(yè)，共1

43、94頁(yè)。(3)木塊受兩個(gè)力做功.重力做功：WG=mgh=mgLsin=48 J摩擦力做功：Wf=-fL=-32 J合力做功即各個(gè)力做功的代數(shù)和：W=WG+Wf=16 J動(dòng)能的變化所以(suy)，合力做功或外力對(duì)木塊做的總功等于動(dòng)能的變化(增加)，證畢.答案:(1)3.2 N 水平向左 (2)67.6 N (3)見(jiàn)解析 22k11Emvm at16 J22 第68頁(yè)/共194頁(yè)第六十九頁(yè)，共194頁(yè)。14.(2010全國(guó)卷)如圖，MNP 為豎直面內(nèi)一固定軌道，其圓弧段MN與水平段NP相切于N點(diǎn)，P端固定一豎直擋板.M相對(duì)于N的高度為h，NP長(zhǎng)度為s.一物塊自M端從靜止開(kāi)始沿軌道下滑，與擋板發(fā)生一

44、次完全彈性碰撞后停止在水平軌道上某處.若在MN段的摩擦可忽略不計(jì)，物塊與NP段軌道間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為，求物塊停止的地方與N點(diǎn)距離的可能值.(提示：完全彈性碰撞過(guò)程(guchng)中機(jī)械能不損失)第69頁(yè)/共194頁(yè)第七十頁(yè)，共194頁(yè)?！窘馕觥吭谖飰K從開(kāi)始下滑到停止在水平軌道上的過(guò)程(guchng)中，應(yīng)用動(dòng)能定理：mgh-mgs=0-0 其中在水平軌道上滑行的總路程為s由 可得： (1)第一種情況：物塊與彈性擋板碰撞后，在到達(dá)圓弧形軌道前停止，則物塊停止的位置距N的距離為 hs hd2ss2s 第70頁(yè)/共194頁(yè)第七十一頁(yè)，共194頁(yè)。(2)第二種情況：物塊與彈性擋板碰撞(pn zhun)

45、后，可再一次滑上光滑圓弧軌道，滑下后在水平軌道上停止，則物塊停止的位置距N的距離為 所以物塊停止的位置距N的距離可能為答案:hds2s2s hh2s2s.或hh2s2s或第71頁(yè)/共194頁(yè)第七十二頁(yè)，共194頁(yè)。 動(dòng)能定理與圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)結(jié)合 高考指數(shù):15.(2012浙江高考)由光滑細(xì)管(x un)組成的軌道如圖所示，其中AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓弧，軌道固定在豎直平面內(nèi).一質(zhì)量為m的小球，從距離水平地面高為H的管口D處?kù)o止釋放，最后能夠從A端水平拋出落到地面上.下列說(shuō)法正確的是( )第72頁(yè)/共194頁(yè)第七十三頁(yè)，共194頁(yè)。A.小球落到地面時(shí)相對(duì)于A點(diǎn)的水平位移值為B.小

46、球落到地面時(shí)相對(duì)于A點(diǎn)的水平位移值為C.小球能從細(xì)管A端水平拋出的條件是H2RD.小球能從細(xì)管A端水平拋出的最小高度Hmin=【解題指南(zhnn)】用動(dòng)能定理(或機(jī)械能守恒定律)求出小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速度大小，再根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解水平位移值；由于小球在光滑細(xì)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)可以受管的支持力，所以能從A端水平拋出的條件是小球到達(dá)A點(diǎn)的速率大小必須大于零，若等于零小球剛好靜止在管口不能拋出去.22 RH2R22 2RH4R5R2第73頁(yè)/共194頁(yè)第七十四頁(yè)，共194頁(yè)。【解析】選B、C.設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速度為vA，根據(jù)動(dòng)能定理，有 小球做平拋運(yùn)動(dòng)，有x=vAt, 所以(suy)水平位移 選項(xiàng)B正確

47、、A錯(cuò)誤；能從A端水平拋出的條件是小球到達(dá)A點(diǎn)的速率 即H2R，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤.2AA1mvmg H2Rv2g H2R2，得，212Rgt ,22x2 2RH4R，Av2g H2R0 ，第74頁(yè)/共194頁(yè)第七十五頁(yè)，共194頁(yè)。16.(2012大綱版全國(guó)卷)一探險(xiǎn)隊(duì)員在探險(xiǎn)時(shí)遇到一山溝，山溝的一側(cè)豎直，另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀.此隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面.如圖所示，以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系Oxy.已知，山溝豎直一側(cè)的高度(god)為2h，坡面的拋物線方程為 探險(xiǎn)隊(duì)員的質(zhì)量為m.人視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g.21yx ;2h第75頁(yè)/共194

48、頁(yè)第七十六頁(yè)，共194頁(yè)。(1)求此人落到坡面時(shí)的動(dòng)能.(2)此人水平跳出的速度為多大時(shí)，他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最??？動(dòng)能的最小值為多少？【解題指南】落點(diǎn)位置坐標(biāo)為此人平拋運(yùn)動(dòng)軌跡方程和坡面方程組成的解，根據(jù)(gnj)機(jī)械能守恒或動(dòng)能定理求得此人落到坡面時(shí)的動(dòng)能，再運(yùn)用數(shù)學(xué)方法求出動(dòng)能的最小值.第76頁(yè)/共194頁(yè)第七十七頁(yè)，共194頁(yè)?！窘馕觥?1)設(shè)該隊(duì)員在空中做平拋運(yùn)動(dòng)(yndng)的時(shí)間為t，運(yùn)動(dòng)(yndng)到另一坡面的落點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)，則有x=v0t 依題意有： 根據(jù)機(jī)械能守恒，此人落到坡面的動(dòng)能 聯(lián)立以上各式得： 212hygt221yx2h2k01Emvmg(2hy)2222k0

49、2014g hEm(v)2vgh第77頁(yè)/共194頁(yè)第七十八頁(yè)，共194頁(yè)。(2)把式變形(bin xng)，得 當(dāng)式中的平方項(xiàng)為零時(shí)，即 動(dòng)能Ek最小.最小的動(dòng)能答案:22k02012gh3Em( vgh)mgh22vgh0vgh，kmin3Emgh.2 22202014g h31m(v)2ghmgh2vgh2 第78頁(yè)/共194頁(yè)第七十九頁(yè)，共194頁(yè)。17.(2012山東高考)如圖所示，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R=1.0 m的光滑圓弧軌道，BC段為一長(zhǎng)度L=0.5 m的粗糙水平軌道，二者相切于B點(diǎn)，整個(gè)(zhngg)軌道位于同一豎直平面內(nèi)，P點(diǎn)為圓弧軌道上的一個(gè)確定點(diǎn).一可

50、視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，其質(zhì)量m=0.2 kg，與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.4.工件質(zhì)量M=0.8 kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.1.(取g=10 m/s2)第79頁(yè)/共194頁(yè)第八十頁(yè)，共194頁(yè)。(1)若工件固定，將物塊由P點(diǎn)無(wú)初速度釋放，滑至C點(diǎn)時(shí)恰好靜止(jngzh)，求P、C兩點(diǎn)間的高度差h.(2)若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點(diǎn)與工件保持相對(duì)靜止(jngzh)，一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng).求F的大小.當(dāng)速度v=5 m/s時(shí)，使工件立刻停止運(yùn)動(dòng)(即不考慮減速的時(shí)間和位移)，物塊飛離圓弧軌道落至BC段，求物塊的落點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離.第80頁(yè)/共194頁(yè)第八十一頁(yè)，共194頁(yè)?！窘馕?j

51、i x)】(1)物塊從P點(diǎn)下滑經(jīng)B點(diǎn)至C點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得mgh-1mgL=0 代入數(shù)據(jù)得h=0.2 m (2)設(shè)物塊的加速度大小為a，P點(diǎn)與圓心的連線與豎直方向間的夾角為，由幾何關(guān)系可得第81頁(yè)/共194頁(yè)第八十二頁(yè)，共194頁(yè)。 根據(jù)牛頓第二定律(dngl)，對(duì)物塊有mgtan=ma 對(duì)工件和物塊整體有F-2(M+m)g=(M+m)a 聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得F=8.5 N RhcosR第82頁(yè)/共194頁(yè)第八十三頁(yè)，共194頁(yè)。設(shè)物塊平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，水平(shupng)位移為x1，物塊落點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離為x2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得 x1=vt x2=x1-Rsin 聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得

52、x2=0.4 m 答案：(1)0.2 m(2)8.5 N 0.4 m21hgt2第83頁(yè)/共194頁(yè)第八十四頁(yè)，共194頁(yè)。18.(2010山東高考)如圖所示,四分之一圓軌道OA與水平軌道AB相切，它們(t men)與另一水平軌道CD在同一豎直面內(nèi)，圓軌道OA的半徑R=0.45 m，水平軌道AB長(zhǎng)s13 m，OA與AB均光滑.一滑塊從O點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，靜止在CD上的小車在F=1.6 N的水平恒力作用下啟動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后撤去F.當(dāng)小車在CD上運(yùn)動(dòng)了s23.28 m時(shí)速度v=2.4 m/s，此時(shí)滑塊恰好落入小車中.已知小車質(zhì)量M=0.2 kg，與CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4.(取g=

53、10 m/s2)求:第84頁(yè)/共194頁(yè)第八十五頁(yè)，共194頁(yè)?！窘忸}(ji t)指南】解答本題時(shí)分別以小車和滑塊作為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，對(duì)其運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析，然后由動(dòng)能定理、牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)方程便可求出時(shí)間t ，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可求出高度h.(1)恒力F的作用時(shí)間(shjin)t.(2)AB與CD的高度差h.第85頁(yè)/共194頁(yè)第八十六頁(yè)，共194頁(yè)?！窘馕觥?1)設(shè)小車在軌道CD上加速的距離為s，由動(dòng)能定理(dn nn dn l)得: 設(shè)小車在軌道CD上做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為a，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：F-Mg=Ma 221FsMgsMv2第86頁(yè)/共194頁(yè)第八十七頁(yè)，共194頁(yè)。 聯(lián)

54、立式，代入數(shù)據(jù)得：a=4 m/s2 t=1 s (2)設(shè)小車在軌道CD上做加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v，撤去力F后小車做減速運(yùn)動(dòng)(jin s yn dn)時(shí)的加速度為a，減速時(shí)間為t，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得v=at -Mg=Ma v=v+at 解得：t=0.4 s21sat2第87頁(yè)/共194頁(yè)第八十八頁(yè)，共194頁(yè)。設(shè)滑塊的質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速度為vA，由動(dòng)能定理得： 設(shè)滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為t1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得s1=vAt1 由可得：t1=1 s綜合分析可知滑塊做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于小車減速時(shí)間t,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律(gul)：代入數(shù)據(jù)得：h=0.8 m答案:(1)1 s (2)0.8 m2A1mg

55、Rmv0221hgt2 ，第88頁(yè)/共194頁(yè)第八十九頁(yè)，共194頁(yè)。【方法技巧】應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí)需要注意的問(wèn)題(1)動(dòng)能定理的研究對(duì)象可以是單一物體或者是可以看做單一物體的物體系統(tǒng).(2)動(dòng)能定理適用于恒力做功，也適用于變力做功，力可以是各種性質(zhì)(xngzh)的力，可以同時(shí)作用也可以分段作用.(3)動(dòng)能定理是求解物體的位移或速率的簡(jiǎn)捷公式,當(dāng)題目中涉及到位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理;處理曲線運(yùn)動(dòng)中的速率問(wèn)題時(shí)也要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理.(4)若物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中包含幾個(gè)不同的過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，可以分段考慮，也可以把全過(guò)程作為一個(gè)整體處理.第89頁(yè)/共194頁(yè)第九十頁(yè)，共194頁(yè)。

56、19.(2010浙江高考)在一次國(guó)際城市運(yùn)動(dòng)會(huì)中，要求運(yùn)動(dòng)員從高為H的平臺(tái)上A點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿著動(dòng)摩擦因數(shù)(ynsh)為的滑道向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后水平滑出，最后落在水池中.設(shè)滑道的水平距離為L(zhǎng)，B點(diǎn)的高度h可由運(yùn)動(dòng)員自由調(diào)節(jié)(取g=10 m/s2).求：第90頁(yè)/共194頁(yè)第九十一頁(yè)，共194頁(yè)。(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度與高度h的關(guān)系；(2)運(yùn)動(dòng)員要達(dá)到最大水平運(yùn)動(dòng)距離，B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大？對(duì)應(yīng)的最大水平距離xmax為多少(dusho)？(3)若圖中H=4 m，L=5 m，動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，則水平運(yùn)動(dòng)距離要達(dá)到7 m，h值應(yīng)為多少(dusho)？【解析】(1)運(yùn)動(dòng)員由A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程，根據(jù)動(dòng)

57、能定理得： 由解得：2ABB2B1mg Hhmgcos Lmv021mg Hhmg Lmv02即：Bv2g(HhL)第91頁(yè)/共194頁(yè)第九十二頁(yè)，共194頁(yè)。(2)離開(kāi)(l ki)B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，運(yùn)動(dòng)員在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，則：水平方向上：x=vBt 豎直方向上：h= 聯(lián)立式解得： x有最大值，xmax=L+H-L21gt22x2HLh h2hHL hHLh21 當(dāng)時(shí)，第92頁(yè)/共194頁(yè)第九十三頁(yè)，共194頁(yè)。(3)若圖中H=4 m，L=5 m，水平(shupng)距離為x=7 m,由可得：解得：答案：x2HLh h2h3h10 123

58、535hm2.62 mhm0.38 m22 或 BHL1 v2g(HhL)2LH L21 3 2.62 m0.38 m或 第93頁(yè)/共194頁(yè)第九十四頁(yè)，共194頁(yè)。 機(jī)械能守恒定律的理解與應(yīng)用 高考(o ko)指數(shù):20.(2010安徽高考(o ko)伽利略曾設(shè)計(jì)如圖所示的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將擺球拉至M點(diǎn)放開(kāi)，擺球會(huì)達(dá)到同一水平高度上的N點(diǎn).如果在E或F處釘上釘子，擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達(dá)到同一高度的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；反過(guò)來(lái)，如果讓擺球從這些點(diǎn)下落，它同樣會(huì)達(dá)到原水平高度上的M點(diǎn).這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明，物體由靜止開(kāi)始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時(shí)，其末速度的大小( )第94頁(yè)/共194頁(yè)第九十五頁(yè)，共194頁(yè)。

59、A.只與斜面的傾角有關(guān) B.只與斜面的長(zhǎng)度有關(guān)C.只與下滑的高度有關(guān) D.只與物體(wt)的質(zhì)量有關(guān)【解析】選C.伽利略設(shè)計(jì)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明只有重力做功的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒.由題意知物體(wt)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不受阻力，滿足機(jī)械能守恒的條件，設(shè)下落的高度為H，則有 只與高度有關(guān)，故C正確.21mgHmv ,v22gH，第95頁(yè)/共194頁(yè)第九十六頁(yè)，共194頁(yè)。21.(2011北京高考)如圖所示，長(zhǎng)度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球(小球的大小可以忽略)(1)在水平拉力F的作用下，輕繩與豎直方向的夾角為，小球保持靜止(jngzh).畫(huà)出此時(shí)小球的受力圖，并求力F的大?。?2)由圖示位置

60、無(wú)初速釋放小球，求當(dāng)小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小及輕繩對(duì)小球的拉力.不計(jì)空氣阻力.第96頁(yè)/共194頁(yè)第九十七頁(yè)，共194頁(yè)?！窘忸}指南】解答本題時(shí)可按以下(yxi)思路分析：(1)靜止時(shí)滿足平衡條件.(2)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度可用機(jī)械能守恒定律求出.(3)當(dāng)小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)輕繩對(duì)小球的拉力可根據(jù)向心力公式求出.【解析】(1)小球受力圖如圖所示，第97頁(yè)/共194頁(yè)第九十八頁(yè)，共194頁(yè)。根據(jù)平衡條件Tcos=mg，Tsin=F所以拉力(ll)大小F=mgtan(2)只有重力做功，機(jī)械能守恒mgl(1-cos)=小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小21mv2v2g (1 cos)l第98頁(yè)/共194頁(yè)第九十九