高考物理一轮复习知识点总结课件：第四章 章末整合

欢迎进入物理课堂 1 看力F与位移s的夹角 的大小 若 90 则F不做功 若 90 则F做负功 或物体克服力F做功 此法常用于判断恒力做功的情况 2 看力F与物体速度v方向的夹角 的大小 若 90 则F不做功 若 90 则F做负功 此法常用于曲线运动情况 3 看物体间是否有能量转化 功是能量转化的量度 若有能量转化 增大或减小 则必是有力做功 此法常用于两个相联系的物体做曲线运动的情况 专题一 功的判断与计算 1 判断力F做功的方法 A 绳的拉力对小球不做功B 绳的拉力对小球做正功C 小球所受的合力不做功 D 绳的拉力对小球做负功 图4 1 解析 在小球向下摆动的过程中 小车向右运动 绳对小车做正功 小车的动能增加 因为小球和小车组成的系统机械能守恒 且小车的机械能增加 则小球的机械能一定减小 所以绳对小球的拉力做负功 答案 D 例1 如图4 1所示 一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上 一个小球用细绳悬挂在车上 由图中位置无初速度释 放 则小球在下摆过程中 下列说法正确的是 2 运用W Pt 既可求恒力做功 也可求变力做功 计算 3 运用动能定理W合 Ek 常用于变力做功 计算 4 先求平均力 后求功 W Fscos 适用于求解线性变 化力做的功 5 图象法求功 作出F s图 计算图线与s轴包围的面积 在数值上与F做的功相等 6 微元法求功 常用于曲线运动的情况 2 功的计算方法 1 运用W Fscos 常用于恒力做功 计算 例2 某人用F 100N的恒力 通过滑轮把物体M拉上斜面 如图4 2所示 力F与斜面成60 夹角且方向不变 若物体沿斜面运动1m 则它做的功是多少 g 10m s2 图4 2 解 F为恒力 如图4 3所示 设拉力作用点为A 物体运动1m后作用点移到A 显然BA s物 由几何关系有 ABA 120 A AB 30 有 图4 3 专题二 动能定理的综合应用 1 动能定理的研究对象可以是单一物体 也可以是能够看做单一物体的系统 动能定理适用于直线运动 也适用于曲线运动 而且在分析过程中不用研究物体的运动过程中变化的细节 只需考虑整个过程的做功量及过程的初末动能 因此 动能定理比牛顿第二定律的适用范围更广泛 2 应用动能定理可以把物体经历的物理过程分为几段处理 也可以把全过程看做整体来处理 在应用动能定理解题时 要注意以下几个问题 1 正确分析物体的受力 要考虑物体所受的所有外力 包 括重力 2 要弄清各个外力做功的情况 计算时应把各已知功的正 负号代入动能定理的表达式 3 在计算功时 要注意有些力不是全过程都做功的 必须 根据不同情况分别对待 求出总功 4 动能定理的计算式为标量式 v必须是相对同一参考系 的速度 5 动能是状态量 具有瞬时性 用平均速度计算动能是无 意义的 例3 总质量为M的列车 沿水平直线轨道匀速前进 其末节车厢质量为m 中途脱节 司机发觉时列车已行驶了L的距离 于是立即关闭油门 除去牵引力 设列车运动的阻力与车的重力成正比 列车的牵引力是恒定的 当列车的两部分都停止时 它们的距离是多少 解 对车头从脱钩到停止的过程 由动能定理得 专题三 机械能守恒定律的应用 1 应用机械能守恒定律处理问题时 先要确定研究对象 明确对象的初末状态 做出运动过程的受力分析 判断是否满足机械能守恒条件 2 机械能守恒定律的三种表达方式 1 Ek1 Ep1 Ek2 Ep2 理解为物体或系统初状态的机械能与末状态的机械能相等 2 Ek Ep 表示动能和势能发生了相互转化 系统减少 或增加 的势能等于增加 或减少 的动能 3 EA EB 适用于系统 表示由A B组成的系统 A部分机械能的增加量与B部分机械能的减少量相等 例4 如图4 4所示 位于竖直平面内的轨道 由一段斜直轨道和圆形轨道分别与水平面相切连接而成 各接触面都是光滑的 圆形轨道的半径为R 一质量为m的小物块从斜轨道上A点处由静止开始下滑 恰好通过圆形轨道最高点D 物块通 图4 4 过轨道连接处B C时无机械能损失 求 1 小物块通过D点时的速度vD的大小 2 小物块通过圆形轨道最低点C时轨道对物块的支持力F的大小 3 A点距水平面的高度h 1 2011年上海卷 如图4 5 一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上 另一端固定一质量为m的小球 一水平向右的拉力作用于杆的中点 使杆以角速度 匀速转动 当杆与水平 方向成60 时 拉力的功率为 图4 5 C 处由静止释放 两球恰在 处相遇 不计空气阻力 则 2 2011年山东卷 如图4 6所示 将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时 将另一相同质量的小球b从距地面h h2 A 两球同时落地 C B 相遇时两球速度大小相等C 从开始运动到相遇 球a动能的减少量等于球b动能的增加量D 相遇后的任意时刻 重力对球a做功功 率和对球b做功功率相等 图4 6 答案 D 4 2011年北京卷 如图4 7所示 长度为l的轻绳上端固定在O点 下端系一质量为m的小球 小球的大小可以忽略 1 在水平拉力F的作用下 轻绳与竖直方向的夹角为 小球保持静止 画出此时小球的受力图 并求力F的大小 2 由图示位置无初速度释放小球 求小球通过最低点时的 速度大小及轻绳对小球的拉力 不计空气阻力 图4 7 解 1 受力情况如图12所示 根据平衡条件 应满足Tcos mg Tsin F拉力大小F mgtan 图12 2 运动中只有重力做功 系统机械能守恒 有 5 2011年惠州二模 如图4 8所示 半径R 0 4m的光滑半圆轨道处于竖直平面内 半圆环与粗糙的水平地面切于圆环的端点A 一质量m 0 1kg的小球 以初速度v0 8 0m s 从C点起在水平地面上向左运动 经A点冲上半圆轨道恰好通过轨道最高点B后水平抛出 取重力加速度g 10m s2 求 1 小球在轨道B点时的速度大小 2 小球从B点飞出到落回地面时的水平距离 3 小球从C点起经水平面到A时 克服摩擦力所做的功Wf 图4 8 解 1 小球做圆周运动恰好通过轨道最高点B 则有 2 小球从B点飞出做平抛运动 设运动时间为t 平抛水平距离为s vBt 2 0 4m 0 8m 3 小球由A点冲上半圆轨道B点的过程中 由机械能守恒定律有 6 2010年新课标卷 图4 9为验证机械能守恒定律的实验装置示意图 现有的器材为 带铁夹的铁架台 电磁打点计时器 纸带 带铁夹的重锤 天平 回答下列问题 1 为完成此实验 除了所给的器材 还需要的器材有 AD A 米尺B 秒表C 0 12V的直流电源D 0 12V的交流电源 2 实验中误差产生的原因有 写出两个原因 图4 9 纸带与打点计时器之间有摩擦 用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差 计算势能变化时 选取始末两点距离过近 交流电频率不稳定等 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全