(全國通用)高考物理 專題六 機械能及其守恒定律課件[優(yōu)制課堂]

1、知識點一知識點一 功功1.做功的兩個要素做功的兩個要素(1)作用在物體上的作用在物體上的_.(2)物體在物體在_上發(fā)生的位移上發(fā)生的位移.力的方向力的方向力力1教育特選12.公式：公式：W_(1)是力與是力與_方向之間的夾角，方向之間的夾角，l為物體對地的位移為物體對地的位移.(2)該公式只適用于該公式只適用于_做功做功.(3)功是功是_(標或矢標或矢)量量.3.功的正負功的正負(1)90，力對物體做，力對物體做_功，或者說物體克服這個力做了功功，或者說物體克服這個力做了功.(3)90，力對物體不做功，力對物體不做功.Flcos 位移位移恒力恒力標標正正負負2教育特選1知識點二知識點二 功率功

2、率1.定義：定義：功與完成這些功所用時間的功與完成這些功所用時間的_.物理意義：描述力對物體物理意義：描述力對物體_. 比值比值做功的快慢做功的快慢平均功率平均功率平均功率平均功率瞬時功率瞬時功率3教育特選1【名師助學名師助學】判斷正、負功的三種方法判斷正、負功的三種方法(1)根據(jù)力和位移方向之間的夾角判斷根據(jù)力和位移方向之間的夾角判斷(2)根據(jù)力和速度方向之間的夾角判斷根據(jù)力和速度方向之間的夾角判斷(3)從能的轉化角度來進行判斷從能的轉化角度來進行判斷 4教育特選1知識點三知識點三 動能動能1.公式：公式：Ek_.(v為物體的對地速度為物體的對地速度)2.動能是狀態(tài)量，動能的變化量是過程量動

3、能是狀態(tài)量，動能的變化量是過程量.3.動能具有相對性，其值與參考系的選取有關，一般取地面為動能具有相對性，其值與參考系的選取有關，一般取地面為參考系參考系. 5教育特選1知識點四知識點四 動能定理動能定理1.表達式：表達式：W合合ek_.2.物理意義：動能定理指出了外力對物體所做的總功與物體動能物理意義：動能定理指出了外力對物體所做的總功與物體動能變化之間的關系，即合外力的功是物體變化之間的關系，即合外力的功是物體_的量度的量度.3.動能定理的適用條件動能定理的適用條件(1)動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動；動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動；(2)既適用于恒力做功，也適用于

4、變力做功；既適用于恒力做功，也適用于變力做功；(3)外力可以是各種性質的力，既可以是同時作用，也可以是不外力可以是各種性質的力，既可以是同時作用，也可以是不同時作用同時作用. Ek2Ek1動能變化動能變化6教育特選1【名師助學名師助學】動能定理公式中動能定理公式中“”表明的表明的“兩種關系兩種關系，一個相同一個相同”，“兩兩種關系種關系”即數(shù)量關系：合外力所做的功與物體動能的變化具有即數(shù)量關系：合外力所做的功與物體動能的變化具有等量代換關系；等量代換關系；“一個相同一個相同”即單位相同：國際單位都是焦耳即單位相同：國際單位都是焦耳. 7教育特選1知識點五知識點五 重力勢能重力勢能1.重力做功的

5、特點：重力做功的特點：重力所做的功只跟初始位置和末位置的豎直重力所做的功只跟初始位置和末位置的豎直高度有關，跟物體的運動路徑無關高度有關，跟物體的運動路徑無關.2.重力勢能重力勢能 (1)重力做功的特點重力做功的特點 重力做功與重力做功與_無關，只與始末位置的無關，只與始末位置的_有關有關. 重力做功不引起物體重力做功不引起物體_的變化的變化. (2)重力勢能重力勢能 概念：物體由于概念：物體由于_而具有的能而具有的能. 表達式：表達式：Ep_. 矢標性：重力勢能是矢標性：重力勢能是_，正負表示其，正負表示其_.路徑路徑高度差高度差機械能機械能被舉高被舉高mgh標量標量大小大小8教育特選1 (

6、3)重力做功與重力勢能變化的關系重力做功與重力勢能變化的關系定性關系：重力對物體做正功，重力勢能就定性關系：重力對物體做正功，重力勢能就_；重力對物；重力對物體做負功，重力勢能就體做負功，重力勢能就_.定量關系：重力對物體做的功定量關系：重力對物體做的功_物體重力勢能的減少量物體重力勢能的減少量.即即WG(Ep2Ep1)_. 減少減少增大增大等于等于Ep9教育特選1知識點六知識點六 彈性勢能彈性勢能1.概念概念：物體由于發(fā)生：物體由于發(fā)生_而具有的能而具有的能.2.大小大?。簭椈傻膹椥詣菽艿拇笮∨c形變量及勁度系數(shù)有關，彈：彈簧的彈性勢能的大小與形變量及勁度系數(shù)有關，彈簧的形變量簧的形變量_，勁

7、度系數(shù)，勁度系數(shù)_，彈簧的彈性勢能越大，彈簧的彈性勢能越大.3.彈力做功與彈性勢能變化的關系彈力做功與彈性勢能變化的關系：類似于重力做功與重力勢：類似于重力做功與重力勢能變化的關系，用公式表示：能變化的關系，用公式表示：W_. 彈性形變彈性形變越大越大越大越大Ep10教育特選1【名師助學名師助學】物體彈性形變?yōu)榱銜r物體彈性形變?yōu)榱銜r，對應的彈性勢能為零對應的彈性勢能為零，而重力勢能是否而重力勢能是否為零與所選的參考平面有關為零與所選的參考平面有關，具有任意性具有任意性. 11教育特選1知識點七知識點七 機械能守恒定律機械能守恒定律1.動能和勢能動能和勢能(重力勢能和彈性勢能重力勢能和彈性勢能)

8、統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為_：EEkEp.2.在只有重力或系統(tǒng)內彈力做功的情形下，物體的動能和勢能可在只有重力或系統(tǒng)內彈力做功的情形下，物體的動能和勢能可以相互轉化，但機械能的以相互轉化，但機械能的_，這個結論叫做機械能，這個結論叫做機械能守恒定律守恒定律.機械能機械能總量保持不變總量保持不變12教育特選13.對機械能守恒定律的理解對機械能守恒定律的理解機械能守恒的對象應該是某個物體系組成的系統(tǒng)，粗略的情況機械能守恒的對象應該是某個物體系組成的系統(tǒng)，粗略的情況下也可認為是某一物體下也可認為是某一物體.(1)機械能守恒即為物體機械能守恒即為物體(系統(tǒng)系統(tǒng))在在_的總機械能的總機械能E1等于等于_的總機械能的總

9、機械能E2，即，即E1E2.(2)機械能守恒意味著在此過程中，物體機械能守恒意味著在此過程中，物體(系統(tǒng)系統(tǒng))減少的勢能減少的勢能Ep等等于增加的動能于增加的動能Ek，反之亦然，反之亦然.(3)若系統(tǒng)內只有若系統(tǒng)內只有A、B兩個物體，則兩個物體，則A減少的減少的_EA等于等于B增加的增加的_EB，反之亦然，反之亦然.初狀態(tài)初狀態(tài)末狀態(tài)末狀態(tài)機械能機械能機械能機械能13教育特選1【名師助學名師助學】判斷機械能守恒的兩種方法判斷機械能守恒的兩種方法(1)用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功，雖受雖受其他力其他力，但其他力不做功但其他力不做功，

10、或其他力也做功或其他力也做功，但其他力做功之但其他力做功之和為零和為零，則機械能守恒則機械能守恒.該法常用于單個物體該法常用于單個物體.(2)用能量轉化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉用能量轉化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉化而無機械能與其他形式的能的轉化化而無機械能與其他形式的能的轉化，則物體系統(tǒng)機械能守恒則物體系統(tǒng)機械能守恒.該法常用于多個物體組成的系統(tǒng)該法常用于多個物體組成的系統(tǒng). 14教育特選1知識點八知識點八 功能關系功能關系 能量守恒定律能量守恒定律1.常見力做功與能量轉化的對應關系常見力做功與能量轉化的對應關系(1)重力做功：重力做功：_與其他形式的能相互轉

11、化與其他形式的能相互轉化.(2)彈簧彈力做功：彈簧彈力做功：_與其他形式的能相互轉化與其他形式的能相互轉化.(3)滑動摩擦力做功：滑動摩擦力做功：_與內能相互轉化與內能相互轉化.(4)電場力做功：電場力做功：_與其他形式的能相互轉化與其他形式的能相互轉化.(5)安培力做功：安培力做功：_和機械能相互轉化和機械能相互轉化. 重力勢能重力勢能彈性勢能彈性勢能機械能機械能電能電能電能電能15教育特選12.功和能的關系功和能的關系(1)功是能量轉化的量度，做了多少功，就有多少功是能量轉化的量度，做了多少功，就有多少_發(fā)生了發(fā)生了轉化轉化.(2)WE，該式的物理含義是除，該式的物理含義是除_所有其他外力

12、對物所有其他外力對物體所做的功等于物體機械能的變化，即功能原理體所做的功等于物體機械能的變化，即功能原理.要注意的是要注意的是物體的內能物體的內能(所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和)、電勢、電勢能不屬于機械能能不屬于機械能. 能量能量重力以外重力以外16教育特選13.能量守恒定律能量守恒定律(1)內容：能量既不會內容：能量既不會_，也不會，也不會_，它只能，它只能從一種形式轉化為另一種形式從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到另一個物或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉化或轉移的過程中其總量體，在轉化或轉移的過程中其總量_，這就是能量守恒，這就

13、是能量守恒定律定律.(2)表達式：表達式：E減減_. 憑空產生憑空產生憑空消失憑空消失保持不變保持不變E增增17教育特選1【名師助學名師助學】(1)某種形式的能量減少某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加一定存在其他形式的能量增加，且減少且減少量和增加量一定相等量和增加量一定相等.(2)某個物體的能量減少某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加一定存在其他物體的能量增加，且減少且減少量和增加量一定相等量和增加量一定相等. 18教育特選1要點一功的計算方法要點一功的計算方法突破指南突破指南1.恒力做功恒力做功對恒力作用下物體的運動，力對物體做的功用對恒力作用下物體的運動，力對物體做

14、的功用WFlcos 求解求解. 19教育特選12.變力做功變力做功(1)用動能定理用動能定理WEk或功能關系或功能關系WE.即用能量的變化量等即用能量的變化量等效代換相應變力所做的功效代換相應變力所做的功.(2)當變力的功率當變力的功率P一定時，可用一定時，可用WPt求功，如機車以恒定功率求功，如機車以恒定功率啟動時啟動時.(3)將變力做功轉化為恒力做功：當力的大小不變，而方向始終將變力做功轉化為恒力做功：當力的大小不變，而方向始終與運動方向相同或相反時，這類力的功等于力和路程與運動方向相同或相反時，這類力的功等于力和路程(不是位移不是位移)的乘積，如滑動摩擦力做功、空氣阻力做功等的乘積，如滑

15、動摩擦力做功、空氣阻力做功等.(4)利用圖象求功：作出利用圖象求功：作出Fl圖象，圖象與位移軸所圍面積即為力圖象，圖象與位移軸所圍面積即為力F做的功做的功.如如圖所示圖所示. 20教育特選13.總功的求法總功的求法(1)總功等于合外力的功總功等于合外力的功先求出物體所受各力的合力先求出物體所受各力的合力F合合，再根據(jù)，再根據(jù)W總總F合合lcos 計算總計算總功，但應注意功，但應注意應是合力與位移應是合力與位移l的夾角的夾角.(2)總功等于各力做功的代數(shù)和總功等于各力做功的代數(shù)和分別求出每一個力做的功：分別求出每一個力做的功：W1，W2，W3，再把各個外力，再把各個外力的功求代數(shù)和，即的功求代數(shù)

16、和，即W總總W1W2W321教育特選1【典例典例1】 (多選多選)一質量為一質量為1 kg的質點靜止于光滑水平面上，從的質點靜止于光滑水平面上，從t0時起，第時起，第1秒內受到秒內受到2 N的水平外力作用，第的水平外力作用，第2秒內受到同方秒內受到同方向的向的1 N的外力作用的外力作用.下列判斷正確的是下列判斷正確的是()22教育特選123教育特選1答案答案AD24教育特選1【解題探究解題探究】 (1)衛(wèi)星變軌后動能減小衛(wèi)星變軌后動能減小，軌道半徑如何變化？軌道半徑如何變化？(2)隨著衛(wèi)星軌道半徑增大隨著衛(wèi)星軌道半徑增大，衛(wèi)星運行的快慢如何變化？衛(wèi)星運行的快慢如何變化？提示提示(1)軌道半徑增

17、大軌道半徑增大(2)衛(wèi)星越高越慢衛(wèi)星越高越慢 25教育特選1要點二機車啟動的兩種情況分析要點二機車啟動的兩種情況分析突破指南突破指南 26教育特選1物體在牽引力物體在牽引力(受功率和速度制約受功率和速度制約)作用下，從靜止開始克服一定作用下，從靜止開始克服一定的阻力，最后達到最大速度的整個加速過程，可看作的阻力，最后達到最大速度的整個加速過程，可看作“機車的啟機車的啟動動”模型模型.27教育特選1【典例典例2】 (2015河南洛陽期中河南洛陽期中)如圖所示為修建高層建筑常用如圖所示為修建高層建筑常用的塔式起重機的塔式起重機.在起重機將質量在起重機將質量m5103 kg的重物豎直吊起的的重物豎直

18、吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運動，加速度過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運動，加速度a0.2 m/s2，當起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保持該功，當起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做率直到重物做vm1.02 m/s的勻速運動的勻速運動.取取g10 m/s2，不計額外，不計額外功功.求：求：28教育特選1(1)起重機允許輸出的最大功率；起重機允許輸出的最大功率；(2)重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機在第重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機在第2秒末的輸出功率秒末的輸出功率.教你審題教你審題審題審題關鍵點：過程分析：重物由靜止開始向上做勻加速直

19、線運動關鍵點：過程分析：重物由靜止開始向上做勻加速直線運動起重機達到最大功率時保持功率不變起重機達到最大功率時保持功率不變直到勻速運動直到勻速運動建模建模屬于機車勻加速啟動模型屬于機車勻加速啟動模型選公式選公式PFvFFfmavat列方程求解列方程求解自己試一試！自己試一試！ 29教育特選1解析解析(1)設起重機允許輸出的最大功率為設起重機允許輸出的最大功率為P0，重物達到最大速度重物達到最大速度時時，拉力拉力F0等于重力等于重力.P0F0vmF0mg代入數(shù)據(jù)代入數(shù)據(jù)，有：有：P05.1104 W(2)勻加速運動結束時勻加速運動結束時，起重機達到允許輸出的最大功率起重機達到允許輸出的最大功率，

20、設此時設此時重物受到的拉力為重物受到的拉力為F，速度為速度為v1，勻加速運動經(jīng)歷時間為勻加速運動經(jīng)歷時間為t1，有：有：P0Fv1Fmgmav1at130教育特選1由由，代入數(shù)據(jù)代入數(shù)據(jù)，得：得：t15 st2 s時時，重物處于勻加速運動階段重物處于勻加速運動階段，設此時速度為設此時速度為v2，輸出功輸出功率為率為P，則則v2atPFv2由由，代入數(shù)據(jù)代入數(shù)據(jù)，得：得：P2.04104 W. 答案答案(1)5.1104 W(2)5 s2.04104 W31教育特選132教育特選1要點三動能定理的應用要點三動能定理的應用突破指南突破指南1.應用動能定理的解題步驟應用動能定理的解題步驟 33教育特

21、選12.應用動能定理的技巧應用動能定理的技巧(1)動能定理雖然是在恒力作用、直線運動中推導出來的，但也適動能定理雖然是在恒力作用、直線運動中推導出來的，但也適用于變力作用、曲線運動的情況用于變力作用、曲線運動的情況.(2)動能定理是標量式，不涉及方向問題動能定理是標量式，不涉及方向問題.在不涉及加速度和時間的在不涉及加速度和時間的問題時，可優(yōu)先考慮動能定理問題時，可優(yōu)先考慮動能定理.(3)對于求解多個過程的問題可全過程考慮，從而避開考慮每個運對于求解多個過程的問題可全過程考慮，從而避開考慮每個運動過程的具體細節(jié)，具有過程簡明、運算量小等優(yōu)點動過程的具體細節(jié)，具有過程簡明、運算量小等優(yōu)點.34教

22、育特選1【典例典例3】 (2015湖南邵陽石齊學校月考湖南邵陽石齊學校月考)如圖所示，豎直面內有如圖所示，豎直面內有一粗糙斜面一粗糙斜面AB，BCD部分是一個光滑的圓弧面，部分是一個光滑的圓弧面，C為圓弧的最低為圓弧的最低點，點，AB正好是圓弧在正好是圓弧在B點的切線，圓心點的切線，圓心O與與A、D點在同一高度，點在同一高度，OAB37，圓弧面的半徑，圓弧面的半徑R3.6 m，一滑塊質量，一滑塊質量m5 kg，與與AB斜面間的動摩擦因數(shù)斜面間的動摩擦因數(shù)0.45，將滑塊由，將滑塊由A點靜止釋放點靜止釋放.求在求在以后的運動中：以后的運動中：(sin370.6，cos370.8，g取取10 m/

23、s2)(1)滑塊在滑塊在AB段上運動的總路程；段上運動的總路程；(2)在滑塊運動過程中，在滑塊運動過程中，C點受到的壓力的最大值和最小值點受到的壓力的最大值和最小值. 35教育特選1解析解析(1)由于滑塊在由于滑塊在AB段受摩擦力作用段受摩擦力作用，則滑塊做往復運動的高則滑塊做往復運動的高度將越來越低度將越來越低，最終以最終以B點為最高點在光滑的圓弧面往復運動點為最高點在光滑的圓弧面往復運動.設滑塊在設滑塊在AB段上運動的總路程為段上運動的總路程為x，滑塊在滑塊在AB段上受摩擦力段上受摩擦力.FfFNmgcos 從從A點出發(fā)到最終以點出發(fā)到最終以B點為最高點做往復運動點為最高點做往復運動，根據(jù)

24、動能定理有：根據(jù)動能定理有：mgRcos Ffx036教育特選1答案答案(1)8 m(2)102 N70 N37教育特選1【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 應用動能定理的幾個特殊情景應用動能定理的幾個特殊情景(1)動能定理雖然是在恒力作用、直線運動中推導出來的動能定理雖然是在恒力作用、直線運動中推導出來的，但也但也適用于變力作用、曲線運動的情況適用于變力作用、曲線運動的情況.(2)在涉及力、位移在涉及力、位移(或路程或路程)、速度的關系及分析、速度的關系及分析，而不涉及加速而不涉及加速度和時間問題時度和時間問題時，可優(yōu)先考慮動能定理可優(yōu)先考慮動能定理.(3)對于求解多個過程的問題可全過程考慮對于求解多個過

25、程的問題可全過程考慮，從而避開每個運動從而避開每個運動過程的具體細節(jié)過程的具體細節(jié)，具有過程簡明、運算量小等優(yōu)點，具有過程簡明、運算量小等優(yōu)點.(4)變力做功問題變力做功問題.在某些問題中在某些問題中，由于力由于力F大小變化或方向改變大小變化或方向改變，不能直接由不能直接由WFlcos來求變力來求變力F所做的功所做的功，此時可由其做功的此時可由其做功的效果效果動能的變化來求變力動能的變化來求變力F所做的功所做的功. 38教育特選1要點四機械能守恒定律的應用要點四機械能守恒定律的應用突破指南突破指南1.應用機械能守恒定律的基本思路應用機械能守恒定律的基本思路 39教育特選12.機械能守恒定律的表

26、達形式機械能守恒定律的表達形式(1)守恒觀點守恒觀點表達式：表達式：Ek1Ep1Ek2Ep2或或E1E2.意義：系統(tǒng)初狀態(tài)的機械能等于末狀態(tài)的機械能意義：系統(tǒng)初狀態(tài)的機械能等于末狀態(tài)的機械能.注意問題：要先選取零勢能參考平面，并且在整個過程中必須注意問題：要先選取零勢能參考平面，并且在整個過程中必須選取同一個零勢能參考平面選取同一個零勢能參考平面.(2)轉化觀點轉化觀點表達式：表達式：EkEp.意義：系統(tǒng)意義：系統(tǒng)(或物體或物體)的機械能守恒時，系統(tǒng)增加的機械能守恒時，系統(tǒng)增加(或減少或減少)的動能的動能等于系統(tǒng)減少等于系統(tǒng)減少(或增加或增加)的勢能的勢能.40教育特選1注意問題：要明確勢能的

27、增加量或減少量，即勢能的變化，注意問題：要明確勢能的增加量或減少量，即勢能的變化，可以不選取零勢能參考平面可以不選取零勢能參考平面.(3)轉移觀點轉移觀點表達式：表達式：EA增增EB減減.意義：若系統(tǒng)由意義：若系統(tǒng)由A、B兩部分組成，當系統(tǒng)的機械能守恒時，兩部分組成，當系統(tǒng)的機械能守恒時，則則A部分機械能的增加量等于部分機械能的增加量等于B部分機械能的減少量部分機械能的減少量.注意問題：注意問題：A部分機械能的增加量等于部分機械能的增加量等于A部分末狀態(tài)的機械能部分末狀態(tài)的機械能減初狀態(tài)的機械能，而減初狀態(tài)的機械能，而B部分機械能的減少量等于部分機械能的減少量等于B部分初狀態(tài)部分初狀態(tài)的機械能

28、減末狀態(tài)的機械能的機械能減末狀態(tài)的機械能.41教育特選1【典例典例4】 如圖所示為某種魚餌自動投放器中的投餌管裝置示意如圖所示為某種魚餌自動投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部圖，其下半部AB是一長為是一長為2R的豎直細管，上半部的豎直細管，上半部BC是半徑為是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內有一原長為管內有一原長為R、下端固定的輕質彈簧下端固定的輕質彈簧.投餌時，每次總將彈簧長度壓縮到投餌時，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈鎖定，在彈簧上端放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出

29、去射出去.設質量為設質量為m的魚餌到達管口的魚餌到達管口C時，對管壁的作用力恰好為時，對管壁的作用力恰好為零零.不計魚餌在運動過程中的機械能損失，且鎖定和解除鎖定時，不計魚餌在運動過程中的機械能損失，且鎖定和解除鎖定時，均不改變彈簧的彈性勢能均不改變彈簧的彈性勢能.已知重力加速度為已知重力加速度為g.求：求：42教育特選1(1)質量為質量為m的魚餌到達管口的魚餌到達管口C時的速度大小時的速度大小v1；(2)彈簧壓縮到彈簧壓縮到0.5R時的彈性勢能時的彈性勢能Ep； 43教育特選1解題思路解題思路44教育特選145教育特選146教育特選147教育特選1【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 機械能守恒定律與其他力

30、學知識的綜合應用機械能守恒定律與其他力學知識的綜合應用機械能守恒定律與平拋運動、圓周運動等知識相結合的多過程、機械能守恒定律與平拋運動、圓周運動等知識相結合的多過程、多情景試題在近幾年高考中常出現(xiàn)多情景試題在近幾年高考中常出現(xiàn)，求解關鍵是抓好兩個分析：求解關鍵是抓好兩個分析：(1)狀態(tài)分析：找到圓周運動的臨界狀態(tài)及有關向心力問題狀態(tài)分析：找到圓周運動的臨界狀態(tài)及有關向心力問題，如如題中題中C點點.(2)過程分析：利用機械能守恒定律求解幾個狀態(tài)之間的關系過程分析：利用機械能守恒定律求解幾個狀態(tài)之間的關系，如求解鎖到彈到如求解鎖到彈到C點點，機械能守恒機械能守恒. 48教育特選1要點五功能關系、能

31、量守恒定律的應用要點五功能關系、能量守恒定律的應用突破指南突破指南 49教育特選1【典例典例5】 (多選多選)如圖所示，楔形木塊如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙固定在水平面上，粗糙斜面斜面ab和光滑斜面和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑處安裝一定滑輪，質量分別為輪，質量分別為M、m(Mm)的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行定滑輪連接，輕繩與斜面平行.兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動加速運動.若不計滑輪的質量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程若不計滑輪的質量

32、和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中中()A.兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B.重力對重力對M做的功等于做的功等于M動能的增加動能的增加C.輕繩對輕繩對m做的功等于做的功等于m機械能的增加機械能的增加D.兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功克服摩擦力做的功 50教育特選1【解題探究解題探究】 (1)兩滑塊運動的過程中有哪些力做功？兩滑塊運動的過程中有哪些力做功？(2)物體物體M動能的增加應等于動能的增加應等于 .(3)物體物體m機械能的增加應等于機械能的增加應等于 .(4)系統(tǒng)機械能的損失應等于系統(tǒng)機械能的損失應等于 .提示提示(1

33、)有重力、摩擦力做功有重力、摩擦力做功，繩子拉力對繩子拉力對M做負功做負功，對對m做做正功正功，合功為零合功為零(2)合外力所做的功合外力所做的功，即重力、摩擦力和繩子拉力所做的合功即重力、摩擦力和繩子拉力所做的合功.(3)m機械能的增加應等于除重力以外的力對機械能的增加應等于除重力以外的力對m做的功做的功，即應為即應為輕繩對輕繩對m做的做的 功功.(4)應等于除了重力以外的力對系統(tǒng)所做的功應等于除了重力以外的力對系統(tǒng)所做的功，即應為即應為M克服克服摩擦力做的功摩擦力做的功. 51教育特選1解析因為解析因為M克服摩擦力做功克服摩擦力做功，所以系統(tǒng)機械能不守恒所以系統(tǒng)機械能不守恒，A錯誤；錯誤；

34、由功能關系知系統(tǒng)減少的機械能等于由功能關系知系統(tǒng)減少的機械能等于M克服摩擦力做的功克服摩擦力做的功，D正正確；對確；對M，除重力外還有摩擦力和輕繩拉力對其做功除重力外還有摩擦力和輕繩拉力對其做功，由動能由動能定理知定理知B錯誤；對錯誤；對m，有拉力和重有拉力和重 力對其做功力對其做功，由功能關系知由功能關系知C正確正確.答案答案CD 52教育特選1要點六牛頓運動定律與能量的綜合問題要點六牛頓運動定律與能量的綜合問題突破指南突破指南解決力學問題的方法選取解決力學問題的方法選取(1)牛頓第二定律揭示了力的瞬時效應，在研究某一物體所受力牛頓第二定律揭示了力的瞬時效應，在研究某一物體所受力的瞬時作用與

35、物體運動的關系時，優(yōu)選運動學公式和牛頓第二的瞬時作用與物體運動的關系時，優(yōu)選運動學公式和牛頓第二定律定律.(2)動能定理反映了力對空間的累積效應，對于不涉及物體運動動能定理反映了力對空間的累積效應，對于不涉及物體運動過程中的加速度和時間，優(yōu)選動能定理過程中的加速度和時間，優(yōu)選動能定理.53教育特選1(3)如果物體只有重力和彈簧彈力做功而又不涉及物體運動過程如果物體只有重力和彈簧彈力做功而又不涉及物體運動過程中的加速度和時間，此類問題優(yōu)先選用機械能守恒定律求解中的加速度和時間，此類問題優(yōu)先選用機械能守恒定律求解.(4)在涉及相對滑動問題時則優(yōu)先考慮能量守恒定律，即系統(tǒng)的在涉及相對滑動問題時則優(yōu)先

36、考慮能量守恒定律，即系統(tǒng)的動能轉化為系統(tǒng)的內能動能轉化為系統(tǒng)的內能.(5)在涉及摩擦力、電場力、磁場力在涉及摩擦力、電場力、磁場力(安培力安培力)做功時優(yōu)先考慮能量做功時優(yōu)先考慮能量守恒定律守恒定律.54教育特選1【典例典例6】 蹦床比賽分成預備運動和比賽動作兩個階段蹦床比賽分成預備運動和比賽動作兩個階段.最初，最初，運動員靜止站在蹦床上；在預備運動階段，他經(jīng)過若干次蹦跳，運動員靜止站在蹦床上；在預備運動階段，他經(jīng)過若干次蹦跳，逐漸增加上升高度，最終達到完成比賽動作所需的高度；此后，逐漸增加上升高度，最終達到完成比賽動作所需的高度；此后，進入比賽動作階段進入比賽動作階段.把蹦床簡化為一個豎直放

37、置的輕彈簧，彈力把蹦床簡化為一個豎直放置的輕彈簧，彈力大小大小Fkx(x為床面下沉的距離，為床面下沉的距離，k為常量為常量).質量質量m50 kg的運的運動員靜止站在蹦床上，床面下沉動員靜止站在蹦床上，床面下沉x00.10 m；在預備運動中，；在預備運動中，假定運動員所做的總功假定運動員所做的總功W全部用于增加其機械能；在比賽動作全部用于增加其機械能；在比賽動作中，把該運動員視作質點，其每次離開床面做豎直上拋運動的中，把該運動員視作質點，其每次離開床面做豎直上拋運動的騰空時間均為騰空時間均為t2.0 s，設運動員每次落下使床面壓縮的最大，設運動員每次落下使床面壓縮的最大深度均為深度均為x1.取

38、重力加速度取重力加速度g10 m/s2，忽略空氣阻力的影響，忽略空氣阻力的影響.55教育特選1(1)求常量求常量k，并在圖中畫出彈力，并在圖中畫出彈力F隨隨x變化的示意圖；變化的示意圖；(2)求在比賽動作中，運動員離開床面后上升的最大高度求在比賽動作中，運動員離開床面后上升的最大高度hm；(3)借助借助Fx圖象可以確定彈力做功的規(guī)律，在此基礎上，求圖象可以確定彈力做功的規(guī)律，在此基礎上，求x1和和W的值的值. 56教育特選1解題流程解題流程第一步：規(guī)范審題第一步：規(guī)范審題 關鍵點關鍵點獲取信息獲取信息運動員靜止站在蹦床上運動員靜止站在蹦床上運動員受力平衡運動員受力平衡，重力和彈簧彈力重力和彈簧

39、彈力相等相等運動員所做的總功運動員所做的總功W全部用全部用于增加其機械能于增加其機械能運動員所做的總功運動員所做的總功W全部轉化為其全部轉化為其機械能機械能豎直上拋運動的騰空時間均豎直上拋運動的騰空時間均為為t2.0 s騰空時間為上升和下降時間之和騰空時間為上升和下降時間之和使床面壓縮的最大深度均為使床面壓縮的最大深度均為x1達到最大深度時達到最大深度時，運動員增加的機運動員增加的機械能全部轉化為彈簧的彈性勢能械能全部轉化為彈簧的彈性勢能57教育特選158教育特選159教育特選1答案答案(1)5.0103 N/m見解析圖見解析圖(2)5.0 m(3)1.1 m2.5103 J60教育特選1功能

40、關系在實際問題中的應用功能關系在實際問題中的應用在高考試題中常常涉及以生產、生活、科技為背景的題目，在實在高考試題中常常涉及以生產、生活、科技為背景的題目，在實際問題中如何應用功能關系分析做功以及能量的轉化，是考生必際問題中如何應用功能關系分析做功以及能量的轉化，是考生必備的能力備的能力. 61教育特選1一、在體育運動中的應用一、在體育運動中的應用1.滑板運動滑板運動【典例典例1】 (2015山東師大附中月考山東師大附中月考)某滑板愛好者在離地某滑板愛好者在離地h1.8 m高的平臺上滑行，如圖所示高的平臺上滑行，如圖所示,水平離開水平離開A點后落在水平地面的點后落在水平地面的B點，點，其水平位

41、移其水平位移x13 m，由于著地時存在能量損失，著地后速度變?yōu)?，由于著地時存在能量損失，著地后速度變?yōu)関4 m/s，并以此為初速度沿水平地面滑行，并以此為初速度沿水平地面滑行x28 m后停止后停止.已知人與已知人與滑板的總質量滑板的總質量m60 kg，求：，求： (1)人與滑板在水平地面滑行時受到的平均阻力大小；人與滑板在水平地面滑行時受到的平均阻力大?。?(2)人與滑板離開平臺時的水平初速度人與滑板離開平臺時的水平初速度.(空氣阻力忽略不計，空氣阻力忽略不計，g取取10 m/s2) 62教育特選1答案答案(1)60 N(2)5 m/s63教育特選12.摸高運動摸高運動【典例典例2】 (201

42、5河南中原名校二聯(lián)河南中原名校二聯(lián))起跳摸高是學生常進行的一起跳摸高是學生常進行的一項活動，李剛同學身高項活動，李剛同學身高1.72 m，質量，質量60 kg，站立時舉手摸高能，站立時舉手摸高能達到達到2.14 m，在一次摸高測試中，他先彎曲兩腿向下蹲，再用力，在一次摸高測試中，他先彎曲兩腿向下蹲，再用力蹬地起跳，從蹬地開始經(jīng)蹬地起跳，從蹬地開始經(jīng)0.40 s豎直跳離地面，設他蹬地的力大豎直跳離地面，設他蹬地的力大小恒為小恒為1 050 N，其重心上升可視為勻變速直線運動，不計空氣，其重心上升可視為勻變速直線運動，不計空氣阻力，取阻力，取g10 m/s2，求：，求：(1)李剛同學摸高的最大高度；李剛同學摸高的最大高度；(2)李剛同學從蹬地開始到跳離地面的過程中機械能的增加量李剛同學從蹬地開始到跳離地面的過程中機械能的增加量.64教育特選165教育特選1答案答案(1)2.59 m(2)630 J66教育特選1二、在軍事科技中的應用二、在軍事科技中的應用【典例典例3】 (2015北京海淀期中北京海淀期中)“遼寧艦遼寧艦”上的艦載機的起飛若上的艦載機的起飛若僅依靠自身噴氣式發(fā)動機推力起飛需要較長的跑道，為此一物理僅依靠自身噴氣式發(fā)動機推力起