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核心专题突破,第一部分,专题二 能量、动量和原子物理,考 纲 精 解,1.功、功率与动能定理部分:考查与功、功率相关的分析和计算及动能定理的综合应用,题型为选择题或与牛顿运动定律相结合的计算题 2.功能关系和能量守恒部分:以直线运动、平抛和圆周运动为情景,考查运动过程中的受力分析、运动分析、能量转化及功能关系问题,以及带电粒子在电场、磁场中的能量问题,以计算题形式命题为主 3.原子物理和动量考查的重点和热点:(1)动量定理及应用;(2)动量守恒定律及其应用;(3)原子的能级跃迁;(4)原子核的衰变规律;(5)核反应方程的书写;(6)质量亏损和核能的计算;(7)三种射线的特点及应用;(8)光电效应的规律及应用等.,1.正确判断是否做功、是做正功还是负功,掌握各种力做功的特点及计算方法,区别瞬时功率和平均功率,能熟练运用动能定理解决综合问题,注意和图象有关的题型 2.加强综合运用功能关系、机械能守恒定律和能量守恒定律解决多运动过程问题的训练,提高运用动能定理和能量守恒定律解决带电粒子在电场、磁场中的运动问题的能力,关注以竞技体育或近现代科技为背景命制的题目 3.原子物理和动量涉及的知识点多,且与科技相关,题目新颖,但难度不大,因此,备考中应加强对基本概念和规律的理解,抓住动量守恒定律和原子核反应两条主线,注意综合题目的分析思路,强化典题的训练.,第1讲 功 功率 动能定理,栏目导航,题型一 功和功率的计算,命题规律 功和功率的计算是高考命题热点之一,命题特点是:(1)根据定义计算功和功率;(2)结合功能关系求功和功率;(3)联系生活实际估算功和功率的大小,方法点拨 1功的计算方法 (1)恒力做功的计算公式WFlcos ; (2)当F为变力时,用动能定理WEk或功能关系求功,所求得的功是该过程中外力对物体(或系统)做的总功;(或者说是合力对物体做的功) (3)利用Fl图象曲线下的面积求功; (4)利用WPt计算,1. (多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器舰载机总质量为3.0104 kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105 N;弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则( ) A弹射器的推力大小为1.1106 N B弹射器对舰载机所做的功为1.1108 J C弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107 W D舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2,ABD,【变式考法】 在上述题1中,弹射器对舰载机做功的最大功率多大? 解析 最大功率为 PmF弹v1.110680W8.8107 W 答案 8.8107 W,2(2017全国卷)如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力( ) A一直不做功 B一直做正功 C始终指向大圆环圆心 D始终背离大圆环圆心 解析 由于大圆环是光滑的,因此小环下滑的过程中,大圆环对小环的作用力方向始终与速度方向垂直,因此作用力不做功,A项正确,B项错误;小环刚下滑时,大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心,滑到大圆环圆心以下的位置时,大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心,C、D项错误,A,A,(1)判断力是否做功及做正、负功的方法 看力F的方向与位移l的方向间的夹角常用于恒力做功的情形 看力F的方向与速度v的方向间的夹角常用于曲线运动的情形 根据动能的变化:动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系,即W合Ek末Ek初,当动能增加时,合外力做正功;当动能减少时,合外力做负功 (2)求功率时应注意的问题 首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率,对应于某一过程的功率为平均功率,对应于某一时刻的功率为瞬时功率 求功率大小时要注意F与v方向间的夹角对结果的影响,题型二 动能定理的应用,命题规律 高考对动能定理的命题主要考查:(1)应用动能定理计算功或力的大小;(2)应用动能定理分析圆周运动,抛体运动等等多种不同的运动过程中遵循的规律,方法点拨 1应用动能定理解题的基本思路 (1)选取研究对象,明确它的运动过程 (2)分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和 (3)明确物体在运动过程初、末状态的动能Ek1和Ek2. (4)列出动能定理的方程W合Ek2Ek1,及其他必要的解题方程,进行求解 2动能定理的适用情况 适用于解决单个物体(或可看作单个物体的物体系统)受力与位移、速度关系的问题动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功力可以是各种性质的力既可以同时作用,也可是分段作用,1. (2017山东重点中学联考)如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接一口深为H,宽度为d的深井CDEF,一个质量为m的小球放在曲面AB上,可从距BC面不同的高度处静止释放小球已知BC段长L,小球与BC间的动摩擦因数为,取重力加速度g10 m/s2.则,(1)若小球恰好落在井底E点处,求小球释放点距BC面的高度h1; (2)若小球不能直接落在井底,求小球打在井壁EF上的最小动能Ekmin和此时的释放点距BC面的高度h2.,突破点拨 (1)小球从A到C过程中,根据动能定理求出C点速度,从C点飞出做平抛运动刚好到达E点 (2)小球不能直接落在井底,而打在井壁上的动能,跟释放点距BC面的高度h2有关,找出这个动能跟h2的关系并依据数学知识求出最小动能,【变式考法】 (2017湖南长沙一模)如图所示,质量为m的小球从A端由静止开始沿粗糙曲面轨道AB滑下,从B端水平飞出,撞击到一个与水平地面成37的斜面上,撞击点为C.已知斜面顶端与曲面末端B相连,A、B间的高度差为2H,B、C间的高度差为H,不计空气阻力,重力加速度为g,求小球在曲面上运动时克服阻力做的功(已知sin 370.6),2(2017江苏卷)一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处物块初动能为Ek0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能Ek与位移x关系的图线是( ),C,解析 设物块与斜面间的动摩擦因数为,物块的质量为m,则物块在上滑过程中根据功能关系有(mgsin mgcos )xEkEk0,即EkEk0(mgsin mgcos )x,物块沿斜面下滑的过程中有(mgsin mgcos )(x0x)Ek,由此可以判断C项正确,3.如图所示,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平一质量为m的质点自P点上方高度为R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小,用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功则( ),C,(1)应用动能定理解题步骤 了解由哪些过程组成,选哪个过程进行研究; 分析每个过程物体的受力情况; 各个力做功有何特点,对动能的变化有无贡献; 总体把握全过程,表达出总功,找出初、末状态的动能; 对所研究的全过程运用动能定理列方程 (2)一过程,两状态 应用动能定理的着眼点,即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况,明确研究过程,关注这一过程的位置变化或位移信息,机车的启动问题,【预测】 水平面上静止放置一质量为m0.2 kg的物块,固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块,使物块由静止开始做匀加速直线运动,2秒末达到额定功率,其vt图线如图所示,物块与水平面间的动摩擦因数为0.1,g10 m/s2,电动机与物块间的距离足够远求: (1)物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小; (2)电动机的额定功率; (3)物块在电动机牵引下,最终能达到的最大速度,思维导航,规范答题,设警车达到最大速度后又经过t2的时间追上汽车,根据位移关系有x1v2t2v1(t1t2), 代入数据,解得t257.5 s. 故警车达到最大速度到追上汽车的过程中运动的位移为 x2v2t22 300 m, 则警车追上汽车时离出发点的距离为 xx1x22 400 m. 答案 能 2 400 m,适用对象:高中学生,制作软件:Powerpoint2003、 Photoshop cs3,运行环境:WindowsXP以上操作系统,
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