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,第,1,课时功功率和功能关系,第一部分专题三功和能,第1课时功功率和功能关系第一部分专题三功和能,高考命题轨迹,高考命题点,命题轨迹,情境图,功和功率的分析与计算,2015,2,卷,17,2017,2,卷,14,2018,3,卷,19,15(2)17,题,17(2)14,题,18(3)19,题,高考命题轨迹高考命题点命题轨迹情境图功和功率的分析与计算20,动能定理的应用,2015,1,卷,17,2017,2,卷,24,2018,1,卷,14,、,18,2,卷,14,2019,3,卷,17,15(1)17,题,17(2)24,题,19(3)17,题,18(1)18,题,18(2)14,题,动能定理的应用20151卷1720172卷2420181卷1,机械能守恒和能量守恒定律的应用,2018,3,卷,17,力学中功能关系的理解和应用,2016,2,卷,21,2017,1,卷,24,3,卷,16,16(2)21,题,17(3)16,题,机械能守恒和能量守恒定律的应用20183卷17力学中功能关系,相关知识链接,1,.,几种力做功的特点,(1),重力、弹簧弹力、静电力做功与,无关,.,(2),摩擦力做功的特点,单个摩擦力,(,包括静摩擦力和滑动摩擦力,),可以做正功，也可以做负功，还可以不做功,.,相互作用的一对静摩擦力做功的代数和,，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和,，且总为,.,在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦的物体间机械能的转移，还有部分机械能转化为内能，转化为内能的量等于系统机械能的减少量，等于滑动摩擦力与,的乘积,.,摩擦生热是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热,.,路径,总等于零,不为零,负值,相对位移,相关知识链接1.几种力做功的特点路径总等于零不为零负值相对位,2.,几个重要的功能关系,(1),重力的功等于,的减少量，即,W,G,.,(2),弹力的功等于,的减少量，即,W,弹,.,(3),合力的功等于,的变化，即,W,.,(4),重力,(,或系统内弹簧弹力,),之外的其他力的功等于,的变化，即,W,其他,E,.,(5),系统内一对滑动摩擦力做的功是系统内能改变的量度，即,Q,F,f,x,相对,.,重力势能,E,p,弹性势能,E,p,动能,E,k,机械能,2.几个重要的功能关系重力势能Ep弹性势能Ep动能,1.,功和功率的求解,(1),功的求解：,W,Fl,cos,用于恒力做功，变力做功可以用,或者图象法来求解,.,(2),功率的求解：可以用定义式,P,来求解，如果力是恒力，可以用,P,F,v,cos,来求解,.,2.,动能定理的应用技巧,若运动包括几个不同的过程，可以全程或者,应用动能定理,.,规律方法提炼,动能定理,分过程,1.功和功率的求解规律方法提炼动能定理分过程,高考题型,1,功和功率的分析与计算,内容索引,NEIRONGSUOYIN,高考题型,2,动能定理的应用,高考题型,3,机械能守恒和能量守恒定律的应用,高考题型,4,力学中功能关系的理解和应用,高考题型1 功和功率的分析与计算内容索引NEIRONGS,功和功率的分析与计算,题型：选择题：,5,年,3,考,高考题型,1,功和功率的分析与计算题型：选择题：5年3考高考题型1,例,1,(,多选,)(2019,山东菏泽市下学期第一次模拟,),如图,1,所示，半径为,R,的半圆弧槽固定在水平地面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为,m,的物块从,P,点由静止释放刚好从槽口,A,点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到最低点,B,点，不计物块的大小，,P,点到,A,点高度为,h,，重力加速度大小为,g,，则下列说法正确的是,图,1,例1(多选)(2019山东菏泽市下学期第一次模拟)如图1,解析,物块从,A,到,B,过程做匀速圆周运动，根据动能定理有,mgR,W,f,0,，因此克服摩擦力做功,W,f,mgR,，,A,项错误；,物块到,B,点时，速度的方向与重力方向垂直，因此重力的瞬时功率为零，,D,项错误,.,解析物块从A到B过程做匀速圆周运动，根据动能定理有mgR,拓展训练,1,(,多选,)(2019,山东济宁市第二次摸底,),如图,2,所示，,A,、,B,两物体的质量分别为,m,、,2,m,，中间用轻杆相连，放在光滑固定的斜面上,(,轻杆与斜面平行,).,现将它们由静止释放，在下滑的过程中,A.,两物体下滑的加速度相同,B.,轻杆对,A,做正功，对,B,做负功,C.,系统的机械能守恒,D.,任意时刻两物体重力的功率相同,图,2,拓展训练1(多选)(2019山东济宁市第二次摸底)如图2,解析,因为,A,、,B,两物体用轻杆相连，一起运动，加速度相同，,A,正确；,对两物体整体受力分析得：,(2,m,m,),g,sin,(2,m,m,),a,，整体加速度,a,g,sin,；设杆对,B,的力为,F,，隔离,B,可得：,2,mg,sin,F,2,ma,，且,a,g,sin,，所以,F,0,，,B,错误；,只有重力对系统做功，动能和重力势能相互转化，机械能守恒，,C,正确；,重力瞬时功率,P,mg,v,y,，虽然两物体速度相同，但是质量不一样，则同一时刻两物体重力功率不一样，,D,错误,.,解析因为A、B两物体用轻杆相连，一起运动，加速度相同，A正,拓展训练,2,(,多选,)(2019,四川广元市第二次适应性统考,),某质量,m,1 500 kg,的,“,双,引擎,”,小汽车，当行驶速度,v,54 km,/h,时靠电动机输出动力；当行驶速度在,54 km/h,90 km/h,时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保,.,该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力,F,随运动时间,t,变化的图线如图,3,所示，所受阻力恒为,1 250 N.,已知汽车在,t,0,时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第,11 s,末,.,则在前,11,s,内,A.,经过计算,t,0,6 s,B.,电动机输出的最大功率为,60 kW,C.,汽油机工作期间牵引力做的功为,4.5,10,5,J,D.,汽车的位移为,160 m,图,3,拓展训练2(多选)(2019四川广元市第二次适应性统考),解析,开始阶段，牵引力,F,1,5 000 N,，根据牛顿第二定律可得，,F,1,F,f,ma,，,解得：开始阶段加速度,a,2.5,m/s,2,.,v,1,54 km/h,15 m/s,，,t,0,时刻，电动机输出的功率最大，且,P,m,F,1,v,1,5 000,15 W,75 000 W,75 kW,，故,B,项错误；,解析开始阶段，牵引力F15 000 N，根据牛顿第二定律,汽油机工作期间牵引力做的功,W,Pt,2,90,10,3,(11,6)J,4.5,10,5,J,，故,C,项正确；,解得：,x,2,120 m.,所以前,11 s,时间内汽车的位移,x,x,1,x,2,45 m,120 m,165 m,，故,D,项错误,.,汽油机工作期间牵引力做的功WPt290103(11,动能定理的应用,题型：选择或者计算题：,5,年,4,考,高考题型,2,动能定理的应用题型：选择或者计算题：5年4考高考题型2,1.,应用动能定理解题的基本思路,(1),确定研究对象和研究过程；,(2),进行运动分析和受力分析，确定初、末速度和各力做功情况，利用动能定理全过程或者分过程列式,.,2.,动能定理的应用,(1),动能定理是根据恒力做功和直线运动推导出来的，但是也适用于变力做功和曲线运动,.,(2),在涉及位移和速度而不涉及加速度和时间问题时，常选用动能定理分析,.,(3),动能定理常用于分析多运动过程问题，关键是明确各力及各力作用的位移,.,1.应用动能定理解题的基本思路,例,2,(,多选,)(2019,宁夏银川市质检,),如图,4,所示为一滑草场,.,某条滑道由上下两段高均为,h,，与水平面倾角分别为,45,和,37,的滑道组成，载人滑草车与草地之间的动摩擦因数为,.,质量为,m,的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端,(,不计载人滑草车在两段滑道交接处的能量损失，重力加速度为,g,，,sin 37,0.6,，,cos 37,0.8).,则,图,4,例2(多选)(2019宁夏银川市质检)如图4所示为一滑草,解析,对载人滑草车从坡顶由静止到底端的全过程分析，,载人滑草车克服摩擦力做功为,2,mgh,，选项,C,错误；,解析对载人滑草车从坡顶由静止到底端的全过程分析，载人滑草车,拓展训练,3,(2019,山西五地联考上学期期末,),如图,5,所示，固定斜面倾角为,.,一轻弹簧的自然长度与斜面长相同，都为,L,，弹簧一端固定在斜面的底端，将一个质量为,m,的小球放在斜面顶端与弹簧另一端接触但不相连，用力推小球使其挤压弹簧并缓慢移到斜面的中点，松手后，小球最后落地的速度大小为,v,，不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度为,g,，则该过程中，人对小球做的功,W,及小球被抛出后离地面的最大高度,H,分别为,图,5,拓展训练3(2019山西五地联考上学期期末)如图5所示，,解析,对人从开始压弹簧到小球落地的整个过程，由动能定理得,W,mgL,sin,m,v,2,0,，,设小球离开斜面时的速度为,v,0,.,对小球做斜抛运动的过程，,解析对人从开始压弹簧到小球落地的整个过程，由动能定理得W,拓展训练,4,(2019,云南昭通市上学期期末,),如图,6,，固定在竖直平面内的倾斜轨道,AB,，与水平固定光滑轨道,BC,相连，竖直墙壁,CD,高,H,0.2 m,，在地面上紧靠墙壁固定一个和,CD,等高，底边长,L,1,0.3 m,的固定斜面,.,一个质量,m,0.1 kg,的小物块,(,视为质点,),在轨道,AB,上从距离,B,点,L,2,4 m,处由静止释放，从,C,点水平抛出，已知小物块与,AB,段轨道间的动摩擦因数为,0.5,，通过,B,点时无能量损失；,AB,段与水平面的夹角为,37.(,空气阻力不计，取重力加速度,g,10 m/s,2,，,sin 37,0.6,，,cos 37,0.8),(1),求小物块运动到,B,点时的速度大小；,图,6,答案,4 m/s,拓展训练4(2019云南昭通市上学期期末)如图6，固定在,解析,对小物块从,A,到,B,过程分析，,解得：,v,B,4 m/s,；,解析对小物块从A到B过程分析，解得：vB4 m/s；,(2),求小物块从,C,点抛出到击中斜面的时间；,(2)求小物块从C点抛出到击中斜面的时间；,解析,设物块落在斜面上时水平位移为,x,，竖直位移为,y,，如图所示：,对平抛运动，有：,x,v,B,t,，,解析设物块落在斜面上时水平位移为x，竖直位移为y，如图所示,(3),改变小物块从轨道上释放的初位置，求小物块击中斜面时动能的最小值,.,答案,0.15 J,(3)改变小物块从轨道上释放的初位置，求小物块击中斜面时动能,解析,设小物块从轨道上,A,点静止释放且,A,B,L,，运动到,B,点时的速度为,v,B,，对物块从,A,到碰撞斜面过程分析，根据动能定理有：,mgL,sin 37,mg,cos 37,L,mgy,m,v,2,0,对物块从,A,到运动到,B,过程分析，根据动能定理有,解析设小物块从轨道上A点静止释放且ABL，运动到B点,机械能守恒和能量守恒定律的应用,题型：选择题：,5,年,1,考,高考题型,3,机械能守恒和能量守恒定律的应用题型：选择题：5年1考高考题型,1.,机械能守恒的判断,(1),利用机械能守恒的定义判断；,(2),利用做功判断；,(3),利用能量转化判断；,(4),对于绳突然绷紧和物体间非弹性碰撞问题，机械能往往不守恒,.,2.,解题步骤,(1),选取研究对象，分析物理过程及状态；,(2),分析受力及做功情况，判断机械能是否守恒；,(3),选取参考面，根据机械能守恒列式,.,1.机械能守恒的判断,3
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