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

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1、專題二專題二 動量與能量動量與能量第第1講講能量觀點在力學中的應(yīng)用能量觀點在力學中的應(yīng)用1(雙選，2012 年廣東卷)圖211是滑道壓力測試的示意圖，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 B 時，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 用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦)初始時刻，A、B 處于同一高度并恰好

2、處于靜止狀態(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機械能的變化量不同C重力勢能的變化量相同 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，一個質(zhì)量為 m的小球自 A 的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點 B 時恰好對軌道沒有壓力已知 AP2R，重力加速)度為 g，則小球從 P 到 B 的運動過程中(圖 213答案：D(1)彈性球受到的空氣阻力的大小；(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

3、，求輕桿開始移動時，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，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問題的一種思路，所以每年高考這部分是必考的內(nèi)容從近幾年的高考來看，主要是考查這幾個方面：(1)功、功率的基本概念，以選擇題形式出現(xiàn)(2)機車啟動問題，以選擇題形式出現(xiàn)較多，也有計算題形式出現(xiàn)(3)能的轉(zhuǎn)化與守恒，多以計算題出現(xiàn)，常結(jié)合平拋運動、圓周運動等知識考查機車功率問題(3)根據(jù)題設(shè)，轎車在平直公路上勻速行駛時受到的阻力仍為F阻2

4、103N在此過程中，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.機車功率問題，除了我們講得多的機車啟動問題外，其實還有機車減小功率減速等其他方面，解決這類問題我們要掌握以下幾方面：(1)四個規(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；運動學vtv0at；機車功率 PF 牽 v；牽引力的功 WPt.(2)抓住兩個臨界：當F牽F阻時，a0，v 達到最大；當機車功率達到最大功率(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：當機車減速時，即F牽R)現(xiàn)有一質(zhì)量為 m 的小球從 B 點正上方 A 點自由下落，在 B 點進入

5、軌道 BCD 內(nèi)運動，恰好能通過半圓軌道最高點 D，最后落在水平平臺 EO 上小球在 B 點與軌道碰撞的能量損失及運動過程空氣阻力忽略不計求：(1)小球克服摩擦力做的功 Wf；(2)小球在 EO 上的落點與 O 點的距離d.圖 216動能定理表達為W合Ek2Ek1，可以理解為在某過程中物體所受合外力做功使物體動能發(fā)生了變化這類題一般與曲線運動結(jié)合，以多過程形式出現(xiàn)，尤其是結(jié)合圓周運動臨界狀態(tài)比較多所以用動能定理解決問題：(1)要分析物體有哪些過程，過程中研究對象受哪些力，力做功情況如何；(2)初、末動能如何表達；(3)列方程時我們自己要清楚是以誰為研究對象，在哪個過程中，方程如何2(2012

6、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，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 作用下沿水平面運動，到達 B 點時立刻撤去 F，物體沿光滑圓弧向上沖并越過 C 點，然后返回經(jīng)過 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 C 點時對軌道的壓力；(2)物體與水平面的動摩擦因數(shù).功能關(guān)系、機械能守恒定律的應(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

7、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，彈簧處于原長時，滑塊C靜止在 P 點處；在水平軌道上方 O 處，用長為 L 的細線懸掛一質(zhì)量為 m 的小球 B，B 球恰好與水平軌道相切，并可繞 O點在豎直平面內(nèi)擺動質(zhì)量為m 的滑塊 A 由圓弧軌道上靜止釋放，進入水平軌道，與小球 B發(fā)生碰撞，A、B 碰撞前后速度發(fā)生交換P點左方的軌道光滑、右方粗糙，滑塊 A、C 與 PM 段的動摩擦因數(shù)均為0.5，A、B、C 均可視為質(zhì)點，重力加速度為g.(1)求滑塊 A 從 2L 高度處由靜止開始下滑，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

8、度與滑塊 C 相碰，A 至少要從距水平軌道多高的地方開始釋放？(3)在(2)中算出的最小值高度處由靜止釋放 A，經(jīng)一段時間A 與 C 相碰，設(shè)碰撞時間極短，碰后一起壓縮彈簧，彈簧最大圖218解決功能關(guān)系、機械能守恒定律的問題時一定要審清題意，弄清題中的物理過程，確定好研究對象，分析研究對象在過程中的能量轉(zhuǎn)化情況，機械能是否守恒為了弄清能量的來源與去向，一般可通過力做功來分析，如重力做功對應(yīng)重力勢能的變化，一對滑動摩擦力做功，對應(yīng)內(nèi)能的增加，物體合外力做功對應(yīng)物體動能的變化對于物體系統(tǒng)機械能守恒一定要分析整個物體系統(tǒng)的勢能變化與動能變化3如圖 219 所示，一半圓形碗的邊緣上裝有一定滑輪，滑輪兩

9、邊通過一不可伸長的輕質(zhì)細線掛著兩個小物體，質(zhì)量分別為 m1、m2, m1m2.現(xiàn)讓 m1 從靠近定滑輪處由靜止開始沿碗內(nèi)壁下滑設(shè)碗固定不動，其內(nèi)壁光滑、半徑為 R，則 m1 滑到碗最低點的速度為()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)有供水能力測算，我省供水缺口極大，蓄引提水是目前解決供水問題的重要手段之一某地要把河水抽高 20 m，進入蓄水池，用一臺電動機通過傳動效率為 80%的皮帶，帶動效率為 60%的離心水泵工作工作電壓為 380 V，此時輸入電動機的電功率為 19 kW ，電動機的內(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)電動機內(nèi)阻消耗的熱功率；(2)將蓄水池蓄入 864 m3 的水需要的時間(不計進、出水口的水流速度)解：(1)設(shè)電動機的電功率為P，則PUI設(shè)電動機內(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能為Ep，則EpMgh設(shè)電動機的輸出功率為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.