高考物理专题提升二轮复习 第1部分 专题2 第1讲 能量观点在力学中的应用课件 新人教版

专题二专题二 动量与能量动量与能量第第1讲讲能量观点在力学中的应用能量观点在力学中的应用1(双选，2012 年广东卷)图211是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部 B 处安装一个压力传感器，其示数 N 表示该处所受压力的大小某滑块从斜面上不)同高度 h 处由静止下滑，通过 B 时，下列表述正确的有(图 211BN 大于滑块重力DN 越大表明 h 越小AN 小于滑块重力CN 越大表明 h 越大答案：BC2(2012 年福建卷)如图212所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块 A、B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)初始时刻，A、B 处于同一高度并恰好处于静止状态剪断轻绳后 A 下落、B 沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块(A速率的变化量不同)图 212B机械能的变化量不同C重力势能的变化量相同 D重力做功的平均功率相同答案：D3(2012 安徽卷)如图 213所示，在竖直平面内有一半径为 R 的圆弧轨道，半径 OA 水平、OB 竖直，一个质量为 m的小球自 A 的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力已知 AP2R，重力加速)度为 g，则小球从 P 到 B 的运动过程中(图 213答案：D(1)弹性球受到的空气阻力的大小；(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度图 214(1)若弹簧的劲度系数为 k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量 x；(2)为这使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度 vm；(3)讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度 v与撞击速度 v 的关系图 215功能关系和能量转化与守恒定律是物理学中重要的基本规律，分析力做功和能的转化与守恒是解决力学问题的一种思路，所以每年高考这部分是必考的内容从近几年的高考来看，主要是考查这几个方面：(1)功、功率的基本概念，以选择题形式出现(2)机车启动问题，以选择题形式出现较多，也有计算题形式出现(3)能的转化与守恒，多以计算题出现，常结合平抛运动、圆周运动等知识考查机车功率问题(3)根据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F阻2103N在此过程中，由能量转化及守恒定律可知，仅有电能用于克服阻力做功，则有E电F 阻L代入数据得L31.5 m.机车功率问题，除了我们讲得多的机车启动问题外，其实还有机车减小功率减速等其他方面，解决这类问题我们要掌握以下几方面：(1)四个规律看物理量间的联系和变化：牛顿第二定律F牵-F阻ma；运动学vtv0at；机车功率 PF 牵 v；牵引力的功 WPt.(2)抓住两个临界：当F牵F阻时，a0，v 达到最大；当机车功率达到最大功率(额定功率)后功率不能再变，如果速度增大，则牵引力减小注意一种情况：当机车减速时，即F牵R)现有一质量为 m 的小球从 B 点正上方 A 点自由下落，在 B 点进入轨道 BCD 内运动，恰好能通过半圆轨道最高点 D，最后落在水平平台 EO 上小球在 B 点与轨道碰撞的能量损失及运动过程空气阻力忽略不计求：(1)小球克服摩擦力做的功 Wf；(2)小球在 EO 上的落点与 O 点的距离d.图 216动能定理表达为W合Ek2Ek1，可以理解为在某过程中物体所受合外力做功使物体动能发生了变化这类题一般与曲线运动结合，以多过程形式出现，尤其是结合圆周运动临界状态比较多所以用动能定理解决问题：(1)要分析物体有哪些过程，过程中研究对象受哪些力，力做功情况如何；(2)初、末动能如何表达；(3)列方程时我们自己要清楚是以谁为研究对象，在哪个过程中，方程如何2(2012 年汕头质检)如图 217所示，粗糙水平面与半径 R1.5 m的光滑圆弧轨道相切于B点，静止于 A 处、m1 kg的物体在大小为 10 N、方向与水平面成 37角的拉力 F 作用下沿水平面运动，到达 B 点时立刻撤去 F，物体沿光滑圆弧向上冲并越过 C 点，然后返回经过 B 处的速度 vB15 m/s.已知 sAB15 m，sin 370.6，cos 370.8，取 g10 m/s2.求：图 217(1)物体到达 C 点时对轨道的压力；(2)物体与水平面的动摩擦因数.功能关系、机械能守恒定律的应用【例3】(2011年湛江月考)如图 218 所示，竖直放置的圆弧轨道和水平轨道两部分相连水平轨道的右侧有一质量为2m的滑块C与轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在竖直的墙 M 上，弹簧处于原长时，滑块C静止在 P 点处；在水平轨道上方 O 处，用长为 L 的细线悬挂一质量为 m 的小球 B，B 球恰好与水平轨道相切，并可绕 O点在竖直平面内摆动质量为m 的滑块 A 由圆弧轨道上静止释放，进入水平轨道，与小球 B发生碰撞，A、B 碰撞前后速度发生交换P点左方的轨道光滑、右方粗糙，滑块 A、C 与 PM 段的动摩擦因数均为0.5，A、B、C 均可视为质点，重力加速度为g.(1)求滑块 A 从 2L 高度处由静止开始下滑，与 B 碰后瞬间B 的速度；(2)若滑块 A 能以与 B 碰前瞬间相同的速度与滑块 C 相碰，A 至少要从距水平轨道多高的地方开始释放？(3)在(2)中算出的最小值高度处由静止释放 A，经一段时间A 与 C 相碰，设碰撞时间极短，碰后一起压缩弹簧，弹簧最大图218解决功能关系、机械能守恒定律的问题时一定要审清题意，弄清题中的物理过程，确定好研究对象，分析研究对象在过程中的能量转化情况，机械能是否守恒为了弄清能量的来源与去向，一般可通过力做功来分析，如重力做功对应重力势能的变化，一对滑动摩擦力做功，对应内能的增加，物体合外力做功对应物体动能的变化对于物体系统机械能守恒一定要分析整个物体系统的势能变化与动能变化3如图 219 所示，一半圆形碗的边缘上装有一定滑轮，滑轮两边通过一不可伸长的轻质细线挂着两个小物体，质量分别为 m1、m2, m1m2.现让 m1 从靠近定滑轮处由静止开始沿碗内壁下滑设碗固定不动，其内壁光滑、半径为 R，则 m1 滑到碗最低点的速度为()图 219答案：A4(2012年四川卷)四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一某地要把河水抽高 20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为 80%的皮带，带动效率为 60%的离心水泵工作工作电压为 380 V，此时输入电动机的电功率为 19 kW ，电动机的内阻为 0.4 . 已知水的密度为1103 kg/m3，重力加速度取 g10 m/s2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入 864 m3 的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)解：(1)设电动机的电功率为P，则PUI设电动机内阻r 上消耗的热功率为Pr，则PrI2r代入数据解得Pr1103W.(2)设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t.已知抽水高度为h，容积为V，水的密度为，则MV设质量为 M 的河水增加的重力势能为Ep，则EpMgh设电动机的输出功率为P0，则P0PPr根据能量守恒定律得P0t60%80%Ep代入数据解得t2104 s.