2019届高考物理二轮专题复习 专题四 能量和动量 第1讲 功能关系在力学中的应用课件.ppt

专题四能量和动量 高考领航 真题剖析 备考跨越 高考领航过真题做笔记 真题在线 1 2018 全国 卷 14 如图 某同学用绳子拉动木箱 使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度 木箱获得的动能一定 A 小于拉力所做的功B 等于拉力所做的功C 等于克服摩擦力所做的功D 大于克服摩擦力所做的功 A 解析 由题意知 W拉 W克 Ek 0 则W拉 Ek 选项A正确 B错误 W克与Ek的大小关系不确定 选项C D错误 内容排查 动能 动能定理 2 2018 全国 卷 18 如图 abc是竖直面内的光滑固定轨道 ab水平 长度为2R bc是半径为R的四分之一圆弧 与ab相切于b点 一质量为m的小球 始终受到与重力大小相等的水平外力的作用 自a点处从静止开始向右运动 重力加速度大小为g 小球从a点开始运动到其轨迹最高点 机械能的增量为 A 2mgRB 4mgRC 5mgRD 6mgR C 内容排查 恒力的功 动能定理 运动的合成和分解 机械能的变化 心得笔记 3 2018 全国 卷 15 高空坠物极易对行人造成伤害 若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下 与地面的碰撞时间约为2ms 则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为 A 10NB 102NC 103ND 104N C 内容排查 动能定理 动量定理 牛顿第三定律 心得笔记 4 2018 全国 卷 19 多选 地下矿井中的矿石装在矿车中 用电机通过竖井运送到地面 某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示 其中图线 分别描述两次不同的提升过程 它们变速阶段加速度的大小都相同 两次提升的高度相同 提升的质量相等 不考虑摩擦阻力和空气阻力 对于第 次和第 次提升过程 A 矿车上升所用的时间之比为4 5B 电机的最大牵引力之比为2 1C 电机输出的最大功率之比为2 1D 电机所做的功之比为4 5 AC 内容排查 速度图像 牛顿运动定律 功和功率 心得笔记 5 2018 海南卷 5 如图 用长为l的轻绳悬挂一质量为M的沙箱 沙箱静止 一质量为m的弹丸以速度v水平射入沙箱并留在其中 随后与沙箱共同摆动一小角度 不计空气阻力 对子弹射向沙箱到与其共同摆过一小角度的过程 A 若保持m v l不变 M变大 则系统损失的机械能变小B 若保持M v l不变 m变大 则系统损失的机械能变小C 若保持M m l不变 v变大 则系统损失的机械能变大D 若保持M m v不变 l变大 则系统损失的机械能变大 C 内容排查 动量守恒定理 非弹性碰撞 碰撞中机械能的损失 心得笔记 真题剖析析真题得技法 第1讲功能关系在力学中的应用 考向一力学中几个重要功能关系的应用 典例1 2018 永州一模 如图所示 一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端 弹簧的另一端固定于O点 将小球拉至A处 弹簧恰好无形变 由静止释放小球 当小球运动到O点正下方的竖直高度差为h的B点时 速度大小为v 已知重力加速度为g 下列说法正确的是 D 1 力学中几种功能关系 规律总结 2 运用功能关系分析问题的基本思路 1 选定研究对象或系统 弄清物理过程 2 分析受力情况 看有什么力在做功 弄清系统内有多少种形式的能在参与转化 3 仔细分析系统内各种能量的转化情况 变化数量 预测练1 2018 静安区一模 火箭的回收再利用已成为航天事业的发展趋势 若火箭在返回地面前的某段运动 可看成先匀速后减速的直线运动 最后火箭降落在地面上 不计火箭质量的变化 则 A 火箭在匀速下降过程中重力做负功 重力势能减小B 火箭在匀速下降过程中没有力做功 动能不变C 火箭在减速下降过程中合外力做负功 动能减小D 火箭在减速下降过程中合力做功 等于火箭机械能的变化 C 解析 火箭在匀速下降过程中重力做正功 重力势能减小 故A错误 火箭在匀速下降过程中重力做正功 阻力做负功 动能不变 故B错误 火箭在减速下降过程中动能减小 由动能定理知合外力做负功 故C正确 火箭在减速下降过程中合力做功等于火箭动能的变化 阻力做功等于机械能的变化 故D错误 预测练2 2018 泸州校级模拟 如图所示 质量为m的物体在水平传送带上由静止释放 传送带由电动机带动 始终保持以速度v匀速运动 物体与传送带间的动摩擦因数为 物体过一会儿能保持与传送带相对静止 对于物体从静止释放到相对静止这一过程 下列说法正确的是 D 预测练3 2018 安徽三模 多选 在粗糙的水平面上固定一挡板 一质量不计的弹簧左端固定在挡板上 一可视为质点的质量为m的物块A放在弹簧的右端 初始时刻弹簧为原长 物块与弹簧未连接 某瞬间给物块一向左的初速度 使其将弹簧压缩 经过一段时间弹簧将物块弹开 在整个运动过程中弹簧的最大压缩量为x0 已知物块的初速度大小为v0 物块与水平地面之间的动摩擦因数为 则下列结论正确的是 ACD 考向二动力学规律和动能定理的综合应用 1 斜面对滑块摩擦力的大小Ff 解析 1 由图 乙 可知 当t1 0 14s时 滑块与弹簧开始分离 此后滑块受重力 斜面的支持力和摩擦力 滑块开始做匀减速直线运动 加速度大小为a1 10m s2 根据牛顿第二定律有mgsin Ff ma1 代入数据解得Ff 4 0N 答案 1 4 0N 2 t 0 14s时滑块与出发点间的距离d 答案 2 0 20m 3 在0 0 44s时间内 摩擦力做的功W 答案 3 1 64J 拓展变式 在 典例2 的情境中 请把 乙 图0 24s后到滑块再次碰到弹簧的a t图像补画完整 答案 见解析 规律总结 1 对于物体受变力作用的力学问题 动能定理是解决问题的重要方法之一 2 物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程 如加速 减速的过程 可以分段应用动能定理 也可以对整个过程利用动能定理 但不能在某一方向上应用动能定理 预测练4 2018 广西模拟 小球从地面竖直向上抛出 到达最高点后竖直下落 与地面碰撞后向上反弹会到原高度再次下落 重复上述运动 以抛出点为原点建立竖直向上的一维坐标系 下落速度v及动能Ek随位置坐标y变化的关系图像正确的是 C 预测练5 2018 衡水三模 质量m 1kg的物体静止放在粗糙水平地面上 现对物体施加一个随位移变化的水平外力F时物体在水平面上运动 已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等 若F x图像如图所示 且4 5m内物体匀速运动 x 7m时撤去外力 取g 10m s2 则下列有关描述正确的是 A 物体与地面间的动摩擦因数为0 1B x 3m时物体的速度最大C 撤去外力时物体的速度为m sD 撤去外力后物体还能在水平面上滑行3s C 考向三应用动力学观点和能量观点解决多过程问题 1 求物块第一次向下运动到A点时的速度大小v1 2 已知弹簧的弹性势能表达式为Ep kx2 其中x为弹簧的形变量 求物块第一次向下运动过程中的最大速度值v 3 求物块在A点上方运动的总路程s和总时间t 审题突破 1 解决力学中的多过程问题 通常利用功能关系 结合物体的运动规律 分状态 分过程分别列出相应的关系式求解 2 当涉及摩擦力做功时 机械能不守恒 一般应用能的转化和守恒定律 特别注意摩擦产生的内能Q Ffx相对 x相对为相对滑动的两物体间相对滑动路径的总长度 3 解题时 首先确定初 末状态 然后分清有多少种形式的能在转化 再分析状态变化过程中哪种形式的能量减少 哪种形式的能量增加 求出减少的能量总和 E减和增加的能量总和 E增 最后由 E减 E增列式求解 规律总结 预测练6 2018 唐山二模 如图位于竖直面内的光滑轨道AB 与半径为R的圆形轨道底部相通 圆形轨道上部有一缺口CDE D点为圆形轨道最高点 COD DOE 30 质量为m可视为质点的小球自光滑轨道AB上某点静止下滑 由底部进入圆形轨道 通过不断调整释放位置 直到小球从C飞出后能无碰撞地从E进入左侧轨道 重力加速度为g 下列说法正确的是 D 预测练7 2018 南通二模 如图所示 半径R 4m的光滑圆弧轨道BCD与足够长的传送带DE在D处平滑连接 O为圆弧轨道BCD的圆心 C点为圆弧轨道的最低点 半径OB OD与OC的夹角分别为53 和37 传送带以2m s的速度沿顺时针方向匀速转动 将一个质量m 0 5kg的物块 视为质点 从B点左侧高为h 0 8m处的A点水平抛出 恰从B点沿切线方向进入圆弧轨道 已知物块与轨道DE间的动摩擦因数 0 5 重力加速度g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 物块水平抛出时的初速度大小v0 答案 1 3m s 2 物块第一次到达圆弧轨道BCD上的D点对轨道的压力大小 结果保留3位有效数字 答案 2 9 13N 3 物块第一次在传送带上运动的时间 结果保留2位有效数字 答案 3 3 1s 备考跨越构网络练培优 网络构建 培优精练 培优练1 2018 合肥三模 多选 如图所示 一小球套在倾角为37 的固定粗糙直杆上 轻弹簧一端与小球相连 另一端固定于水平地面上O点 小球由A点静止释放 它沿杆下滑到达最低点C时速度恰为0 A C相距0 8m B是A C连线的中点 且到O点的距离最短 小球质量为1kg 弹簧原长为0 5m 劲度系数为40N m sin37 0 6 g取10m s2 则小球从A到C过程中 下列说法正确的是 A 小球经过B点时的速度最大B 小球在B点时的加速度为6m s2C 弹簧弹力对小球先做正功后做负功D 小球从A到C过程中摩擦力做功为4 8J BD D 培优练2 2018 宿迁一模 如图所示 滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面 到达最高点后又返回到出发点 则下列能大致描述滑块整个运动过程中的速度v 加速度a 动能Ek 重力对滑块所做的功W与时间t或位移x之间关系的图像是 取初速度方向为正方向 解析 设动摩擦因数为 斜面倾斜角为 对滑块 上滑时有mgsin mgcos ma1 下滑时 有mgsin mgcos ma2 故上滑时做加速度为a1 g sin cos 的匀减速运动 下滑时做加速度为a2 g sin cos 的匀加速运动 又有a1 a2 故v t图线斜率上滑时比下滑时大 且都为负值 故A B错误 由功的定义可知 重力对物块做的功W mgxsin 故D正确 物块运动过程只有重力 摩擦力做功 故由动能定理可得 上滑时Ek Ek0 mgxsin mgxcos 所以 Ek Ek0 mg sin cos x 下滑时 有Ek mg xmax x sin mg xmax x cos mg xmax x sin cos 故Ek x图线的倾斜角下滑时比上滑时小 而动能Ek只为正值 故C错误 培优练3 2018 醴陵市一模 多选 如图所示 半径为R的光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内 O是圆心 OC竖直 OA水平 B是最低点 A点紧靠一足够长的平台MN D点位于A点正上方 DA距离为有限值 现于D点无初速度释放一个大小可以忽略的小球 在A点进入圆弧轨道 从C点飞出后做平抛运动并落在平台MN上 P点是小球落在MN之前轨迹上紧邻MN的一点 不计空气阻力 下列说法正确的是 A 只要D点的高度合适 小球可以落在平台MN上任意一点B 小球由D经A B C到P的过程中 其在D点的机械能等于P点的机械能C 小球从A运动到B的过程中 重力的功率一直增大D 如果DA距离为h 则小球经过B点时对轨道的压力为3mg BD