高考物理大二轮总复习 增分策略 第二篇 考前保温训练 第8天 曲线运动 功与能量课件.ppt

第二篇高频考点解读 考前保温训练 高频考点解读 考前保温训练 栏目索引 考前第8天曲线运动功与能量 高频考点6运动的合成与分解 合运动与分运动的关系 1 独立性 一个物体同时参与几个运动 各分运动独立进行 互不影响 合运动由几个分运动叠加而成 2 等时性 若一个物体同时参与几个分运动 合运动与分运动是在同一时间内进行的 注意 运动合成时 速度 加速度 位移的合成都遵循平行四边形定则 合运动是物体的实际运动 合运动的运动性质 两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动 二者共线时为匀变速直线运动 二者不共线时为匀变速曲线运动 两个匀变速直线运动的合运动仍为匀变速运动 当合初速度与合加速度共线时为匀变速直线运动 当合初速度与合加速度不共线时为匀变速曲线运动 高频考点7抛体运动 1 平抛运动问题的分析方法 分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动 2 平抛运动的运动规律 注意 平抛运动是匀变速曲线运动 任意相等时间内速度变化量相同 方向竖直向下 平抛物体下落时间仅取决于竖直下落高度 水平射程取决于竖直下落高度和初速度 因平抛物体下落过程中仅有重力做功 故机械能守恒 高频考点8匀速圆周运动的向心力 1 特点 合外力大小不变 方向总是指向圆心 匀速圆周运动是加速度 方向 时刻在变化的变速曲线运动 5 做圆周运动的物体 只要物体所受合外力大小恒定 且方向总是指向圆心 与速度方向垂直 则物体一定做匀速圆周运动 图1 图2 高频考点9万有引力定律及其应用 高频考点10环绕速度 1 卫星的绕行速度 角速度 周期与半径r的关系 2 三种宇宙速度 第一宇宙速度 环绕速度 v1 7 9km s 是人造地球卫星的最小发射速度 也是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度 第二宇宙速度 脱离速度 v2 11 2km s 是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度 第三宇宙速度 逃逸速度 v3 16 7km s 是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度 高频考点11功和功率 1 功的两个不可缺少的因素 力和在力的方向上发生的位移 恒力做功的计算公式 W Flcos 当F为变力时 用动能定理W Ek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 或者说是合外力对物体做的功 利用F l图象与坐标轴所围的面积求功 利用W Pt计算 2 三种宇宙速度 第一宇宙速度 环绕速度 v1 7 9km s 是人造地球卫星的最小发射速度 也是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度 第二宇宙速度 脱离速度 v2 11 2km s 是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度 第三宇宙速度 逃逸速度 v3 16 7km s 是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度 注意 摩擦力做功取决于物体运动的路程 不是位移 摩擦力做功的特点是 a 摩擦力既可对物体做正功 也可对物体做负功 b 在相互间存在静摩擦力的系统内 一对静摩擦力做功之和为零 没有机械能转化为内能 c 在相互间存在滑动摩擦力的系统内 一对滑动摩擦力的净功为负值 在数值上等于滑动摩擦力与相对位移的乘积 作用力和反作用力做功的特点 a 作用力和反作用力中可以一个做正功 另一个做负功或不做功 b 作用力和反作用力可以都做正功或都做负功 c 作用力和反作用力做功之和可以为零 也可以不为零 2 功率 描述做功快慢的物理量 高频考点12动能和动能定理 高频考点13重力做功与重力势能 1 重力势能Ep mgh 式中的h是物体相对零势能面的高度 它与零势能面的选择有关 2 重力做功将引起物体重力势能的变化 重力做多少正功 重力势能就减少多少 重力做多少负功 重力势能就增加多少 WG Ep 高频考点14功能关系 机械能守恒定律及其应用 1 做功的过程就是能量转化的过程 功是能量转化的量度 中学阶段常见的功能关系有 重力做功等于重力势能的变化 重力做正功 重力势能减少 弹力做功等于弹性势能的变化 弹力做正功 弹性势能减少 合外力做功等于动能的变化 动能定理 重力或弹力以外的其他力做的功等于机械能的变化 一对相互作用的滑动摩擦力做的总功 等于系统增加的内能 摩擦生热 电场力做功等于电势能的变化 电场力做正功 电势能减少 2 机械能守恒定律 在只有系统内重力和弹簧弹力做功时 物体的动能与重力势能 弹性势能相互转化 机械能总量保持不变 机械能守恒定律有以下几种表达形式 可任选两个状态 一般选择过程的初 末状态 研究对象的机械能相等 即E1 E2 利用E1 E2建立方程需要选择零势能面 系统势能 包括重力势能和弹性势能 减少多少 动能就增加多少 反之亦然 即 Ep Ek 系统内某一部分机械能减少多少 另一部分机械能就增加多少 即 E1 E2 1 如图3所示 一块橡皮用细线悬挂于O点 用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动 运动中始终保持悬线竖直 则橡皮运动的速度 A 大小和方向均不变B 大小不变 方向改变C 大小改变 方向不变D 大小和方向均改变 1 2 3 4 5 6 7 图3 解析橡皮在水平方向匀速运动 由于橡皮向右运动的位移一定等于橡皮向上的位移 故在竖直方向以相等的速度匀速运动 根据平行四边形定则 可知合速度也是一定的 故合运动是匀速运动 答案A 1 2 3 4 5 6 7 2 如图4所示 光滑斜面固定在水平面上 第一次让小球从斜面顶端A由静止释放 使小球沿斜面滑到底端B 第二次将小球从斜面顶端A沿水平方向抛出 使小球刚好落在斜面底端B 比较两次小球的运动 下列说法正确的是 A 第二次小球运动经历时间更长B 第一次小球运动速度变化更快C 第二次小球到达B点的速度更大D 两种情况小球到达B点的速度方向相同 1 2 3 4 5 6 7 图4 1 2 3 4 5 6 7 第一次和第二次运动的过程中 都只有重力做功 可知运动过程中两小球合力做功相同 动能的变化量相同 但第二次初速度大于零 所以第二次小球到达B点的速度更大 故C正确 1 2 3 4 5 6 7 第一次到达B点速度沿斜面方向 第二次不沿斜面方向 方向不同 故D错误 答案C 3 航天员王亚平在天宫一号内处于完全失重状态 她在太空授课所做的实验 长为L的细线一端系着质量为m的小球 另一端系在固定支架上 小球静止 给小球一个初速度 小球绕着支架上的固定点做匀速圆周运动 天宫一号处的重力加速度为gt 下列说法正确的是 A 小球静止时细线的拉力为mgtB 小球做匀速圆周的速度至少为C 小球做匀速圆周运动时 在任何位置细线的拉力都可以小于mgtD 若小球做匀速圆周运动时细线断裂 则小球做抛体运动 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 4 一颗月球卫星在距月球表面高为h的圆形轨道上运行 已知月球半径为R 月球表面的重力加速度大小为g月 引力常量为G 由此可知 1 2 3 4 5 6 7 解析月球卫星绕月做匀速圆周运动 由月球的万有引力提供向心力 得 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 故A正确 B C D错误 答案A 5 多选 一块质量为m的木块放在地面上 用一根轻弹簧连着木块 如图5所示 用恒力F拉弹簧上端 使木块离开地面 如果力F的作用点从弹簧原长的位置开始向上移动的距离为h 则 A 木块的重力势能增加了mghB 木块的动能增加了FhC 拉力F所做的功为FhD 木块的机械能增加量小于Fh 1 2 3 4 5 6 7 图5 解析用恒力F拉弹簧 力F的作用点向上移动的距离为h 木块上升的高度不是h 故重力势能的增加量不是mgh 故A错误 功是力与力的作用位移的乘积 故拉力F的功为Fh 等于木块和弹簧系统的机械能增加量 所以木块的机械能增加量小于Fh 故C D正确 答案CD 1 2 3 4 5 6 7 6 2015 新课标全国 17 一汽车在平直公路上行驶 从某时刻开始计时 发动机的功率P随时间t的变化如图6所示 假定汽车所受阻力的大小f恒定不变 下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中 可能正确的是 1 2 3 4 5 6 7 图6 1 2 3 4 5 6 7 答案A 7 如图7所示 轻杆长为L 1 5m 可绕轴无摩擦的转动 在杆上距离轴O点的A点和端点B各固定一质量均为m 1kg的小球 使杆从水平位置无初速度释放摆下 g 10m s2 求当杆转到竖直位置时 1 2 3 4 5 6 7 图7 1 B球的速度 解析在转动过程中 A B两球的角速度相同 设A球的速度为vA B球的速度为vB 1 2 3 4 5 6 7 A B和杆组成的系统机械能守恒 由机械能守恒定律 并选最低点为零势能参考平面 则有E1 mgL mgL 2mgL 1 2 3 4 5 6 7 联立 两式可以求出 vB 3vA 6m s 答案6m s 2 在此过程中轻杆对A球做的功 解析在此过程中轻杆对A球做的功即为A球的机械能变化量 1 2 3 4 5 6 7 代入数据得 EkA 3J 答案 3J