市級優(yōu)質(zhì)課《功能關系能量守恒》復習學案

1、第1頁第 頁第1頁第 頁高三二輪功能關系能量守恒復習學案課題功能關系能量守恒復習學案編制審核學習 目標體會用能量的觀點解決生產(chǎn)生活中的問題。 體會用微元法、圖像法解決問題。板塊網(wǎng)絡構建網(wǎng)絡構建 緩沖問題一卜 流體問題電磁婢應問題J欠量：）沖量7 時mj mmc瞬時效應枳別動員定理對地位移卜H 總功 ） 變力功功率=尸切恒定功率）一 伍定加速度）/外=0 -理想條件戶（ 尸內(nèi)尸外一近似條件 =0 某方向上守恒”p = mv%=+ ma（能量E A %=- A E2動能T 保守力功）% （勢能 卜-%. = mgh:除重力外二對滑動摩擦力,r安培力功j守恒條件（人船模型T 反沖L（一彈性碰撞動量:

2、中恒定時運動學規(guī)律（能量守恒定律”碰撞）-（一般碰撞4%全非彈性碰撞）滑塊滑板一（彈簧）-木滑落 滑落 J（最短廠最長T恢復原長士 （機械能卜- %.”二十廿 （內(nèi)能 卜_Q=尸”-冠應卷花彳禽畫卷花;海而庫濠，也勢變花彳（機械能守恒定律）（ 電源 -（ 電動機 ） -（ 變壓器 隹處尚輸電（光電效應（光子的發(fā)射與吸收第 頁第4頁第 頁第4頁考點L功、功率與動能定理1.功和功率的計算方法1恒力 做坊即二Ficos a -1動能定理廣（瞬時功率a P = Fucqs a平均坊率p=T-L 車啟動P=F一2.應用動能定理解題的基本思路確究和過定對研程研象究運動分析初、末速度牛頓運動定律明確初、末動

3、能,動能 定理受力w幾個力？恒力還是變力？.各力做的總分階段 成至過 程列方 、程求解例L（多選）（2018.高考全國卷III ）地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送到地面.某豎井中礦車提升的速度大小U隨時間，的變化關系如圖所示，其中圖線分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等.不考慮摩擦阻力和空氣阻力.對于第次和笫次提升過程，（）A.礦車上升所用的時間之比為4： 5B.電機的最大牽引力之比為2： 1C.電機輸出的最大功率之比為2 ： 1D.電機所做的功之比為4 : 5【變式1（2017.高考全國卷m）如圖，一質(zhì)量為相，長度為/的

4、均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛.用外力將繩的下端。緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距%.重力加速度大小為g.在 此過程中，外力做的功為（）113Qmglmgl 1 C. mgl D. mgl【變式2（多選）（2019.衡水中學信息卷）如圖所示，傾角為。、半徑為R的傾斜圓盤繞圓心處的轉(zhuǎn)軸。以角速度切勻速轉(zhuǎn)動，一個質(zhì)量為?的小物塊放在圓盤的邊緣，小物塊與圓盤間的動摩 擦因數(shù)為.圖中A、8分別為小物塊轉(zhuǎn)動過程中所經(jīng)過的最高點和最低點，運動過程中經(jīng)過的。、。兩點連線與A8垂直，小物塊與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且始終相對于圓 盤靜止.重力加速度為g,下列說法正確的是（） A.小物塊受到

5、的摩擦力始終指向圓心 B.動摩擦因數(shù)一定大于tan 8_第3頁第4頁C.小物塊從A點運動到8點的過程中，摩擦力對小物塊做功為一grRcos。D.當小物塊運動至C、。兩點時所受摩擦力大小相等，從。點運動到。點的過程中摩擦力對小物塊先做負功后做正功考點2.機車啟動問題.機車勻加速啟動過程的最大速度1，1（此時機車輸出的功率最大）和全程的最大速度為（此時尸奉二后）求解方法（1）求也：由耳一Fw=ma, P=Fv,可求5片.、 P求 Vm： |I|P 尸用Vm，可求Vm =匚.解決機車啟動問題時的四點注意（1）分清是勻加速啟動還是恒定功率啟動.（2）勻加速啟動過程中，機車功率不斷增大，最大功率是額定功

6、率.（3）以額定功率啟動的過程中，牽引力不斷減小，機車做加速度減小的加速運動，牽引力的最小值等于阻力.（4）無論哪種啟動方式，最后達到最大速度時，均滿足P=/2m,尸為機車的額定功率.例2.（2019.煙臺模擬）一汽車在平直公路上行駛.從某時刻開始計時，發(fā)動機的功率P隨時間/的變化如圖所示.假定汽車所受阻力的大小力亙定不變.下列描述該汽車的速度y隨時間，變化 的圖線中，可能正確的是（）【變式3（多選）質(zhì)量為?的汽車在平直路面上啟動，啟動過程的y-f圖象如圖所示.從九時刻起牽引力的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為a,則（）A. 0。時間內(nèi)，汽車的牽引力等于B.八.2時間內(nèi)，汽車的功率

7、等于卜吟+力C.汽車運動的最大速度也=|*+1卜1Vi + V?D. h尬時間內(nèi)，汽車的平均速度小于下工第3頁【變式4（2019.陜西五校模擬）水平面上靜止放置一質(zhì)量為機= 0.2 kg的物塊，固定在同一水平面上的小型電動機通過水平細線牽引物塊，使物塊由靜止開始做勻加速直線運動，2 s末達 到額定功率，其V/圖線如圖所示，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為=0.1, g=10m/s2,電動機與物塊間的距離足夠遠.求：物塊做勻加速直線運動時受到的牽引力大??；（2）電動機的額定功率；物塊在電動機牽引下，最終能達到的最大速度.考點3.機械能守恒定律的應用.機械能守恒定律的應用，：條件H只方承力或彈簧彈力頻

8、寸、下恒觀點H e產(chǎn)6 H要選與勢前肉號平面） 避化觀咫叵壇絲而 選零勢能參考平面IT A El A Eh卜樂用選冬勢能參考平面I.運用機械能守恒定律分析求解時應注意的問題研究對象的選 取研究對象的選取是解題的首要環(huán)節(jié)，有的問題選單個物體（實 為一個物體與地球組成的系統(tǒng)）為研究對象機械能不守恒，但 選此物體與其他幾個物體組成的系統(tǒng)為研究對象，機械能卻是 守恒的研究過程的選 取有些問題研究對象的運動過程分幾個階段，有的階段機械能守 恒，而有的階段機械能不守恒.因此，在應用機械能守恒定律 解題時要注意過程的選取表達式的選取“守恒觀點”的表達式適用于單個或多個物體機械能守恒的問 題.列式時需選取參考

9、平面.而用“轉(zhuǎn)移”和“轉(zhuǎn)化”的角度反映 機械能守恒時，不必選取參考平面例3.（多選）如圖，滑塊加勺質(zhì)量均為7,。套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距力，放在地面上.外通過較鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運動.不計摩擦，心匕可視為質(zhì)點, 重力加速度大小為8,則（）A.。落地前，輕桿對一直做正功B.。落地時速度大小為近點C.。下落過程中，其加速度大小始終不大于gD.。落地前，當?shù)臋C械能最小時，h對地面的壓力大小為吆【變式5（多選）（2019.西安高新一中二模）如圖，一物體從光滑斜面48底端A點以初速度如上滑，沿斜面上升的最大高度為下列說法中正確的是（設下列情境中物體從A點上滑的初速度仍 為如）（）A

10、.B.C.D.若把斜面C8部分截去，物體沖過C點后上升的最大高度仍為力若把斜面A8變成曲面AE8,物體沿此曲面上升仍能到達8點若把斜面彎成圓弧形O,物體仍沿圓弧升高力若把斜面從C點以上部分彎成與C點相切的圓弧狀，物體上升的最大高度有可能仍為人【變式6（多選）（2019.衡陽第二次聯(lián)考）如圖所示，一根輕彈簧一端固定在。點，另一端固定一個有孔的小球，小球套在固定的豎直光滑桿上，小球位于圖中的A點時，彈簧處于原長，現(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，小球向下運動，經(jīng)過與A點關于8點對稱的。點后，小球能運動到最低點。點，。8垂直于桿，則下列結論正確的是（）A.小球從A點運動到O點的過程中，其最大加速度一定大于重

11、力加速度g B.小球從8點運動到C點的過程中，重力勢能和彈簧的彈性勢能之和可能 C.小球運動到C點時，重力對其做功的功率最大D.小球在力點時彈簧的彈性勢能一定最大考點4.功能關系的應用做功1.常見的功能關系功是能討轉(zhuǎn)化的川度重力做功叉叫m）“2=砥出力勢能變化A川7性勢能變化（ 合力做功,叱陰4陰：.4 卜%=反動能的變化A屏 （除彈力和電力之外的其他力做功利侑史虻4機械能的變化） （布動摩擦力與介質(zhì)阻力做功后;A&系統(tǒng)內(nèi)能的變化A%） （電場力做功亞丁夕。以仁:出電勢能變化（電流做功燈=人卜歹=一,“ .（ 電能變化 ）2.應用能量守恒定律的兩條基本思路某種形式的能減少，一定存在其他形式的能

12、增加，且減少量和增加量一定相等，即A4=AE增.某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等，即m=AE而.例4.（2017高考全國卷I ）一質(zhì)量為8.00X104kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面.飛船在離地面高度1.60 x105 m處以7.50 x103 m/s的速度進入大氣層，逐漸減慢至速度為100 m/s時下落到 地面.取地面為重力勢能零點，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8 m/s“結果保留2位有效數(shù)字）分別求出該飛船著地前瞬間的機械能和它進入大氣層時的機械能:求飛船從離地面高度60。m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船

13、在該處的速度大小是其進入大氣層時速度大小的2.0%.【變式7（2019.青島二中模擬）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑。4水平、。8豎直，一個質(zhì)量為次的小球自A的正上方尸點山靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點8時恰好對軌道沒有壓力.已知AP=2R,重力加速度為g,則小球A.重力做功2?gRB.機械能減少?gRC.合外力做功?gR從尸到8的運動過程中（）o第3頁第4頁第3頁第4頁D.克服摩擦力做功加R【變式8（多選）如圖所示，豎直墻上固定有光滑的小滑輪。，質(zhì)量相等的物體A和8用輕彈簧連接，物體8放在地面上，用一根不可伸長的輕繩一端與物體A連接，另一端跨過定滑輪與小 環(huán)C連接

14、，小環(huán)C穿過豎直固定的光滑均勻細桿，小環(huán)C位于位置夫時，繩與細桿的夾角為夕此時物體8與地面剛好無壓力.圖中SO水平，位置R和。關于S對稱.現(xiàn)讓小環(huán)從R處由靜止釋 放，環(huán)下落過程中繩始終處于拉直狀態(tài)，且環(huán)到達Q時速度最大.下列關于小環(huán)C下落過程中的描述正確的是（）A,小環(huán)C、物體A和輕彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B.小環(huán)C下落到位置5時，小環(huán)C的機械能一定最大C.小環(huán)C從位置R運動到位置。的過程中，彈簧的彈性勢能一定先減小后增大D.小環(huán)。到達。點時，物體A與小環(huán)C的動能之比為警鞏固練習一、單項選擇題1. 一輛汽車在平直的公路上由靜止開始啟動.在啟動過程中，汽車牽引力的功率及其瞬時速度隨時間的變化情況

15、分別如圖甲、乙所示.已知汽車所受阻力恒為重力的I重力加速度g取lOm/s? .下列說法正確的是（）數(shù)為k的豎直輕質(zhì)彈簧連接，最初系統(tǒng)靜止，現(xiàn)在用力F緩慢拉A直到8剛好離開地面，則這一過A.該汽車的質(zhì)量為3 000 kgB. vo=6 m/sC.在前5 s內(nèi)，阻力對汽車所做的功為25 kJD.在515 s內(nèi)，汽車的位移大小約為67.19 m.如圖所示，質(zhì)量均為?的木塊A和8,用一個勁度系程中力了做的功至少為（）mY R 2m2 g2 kkC空 D.空 KK.如圖，一半徑為/?、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑尸。水平.一質(zhì)量為陽的質(zhì)點自產(chǎn)點上方高度R處山靜止開始下落，恰好從P點進入

16、軌道.質(zhì)點滑到軌道最低 點N時，對軌道的壓力為g為重力加速度的大小.用W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功.則（）W=mgR,質(zhì)點恰好可以到達。點WmgR,質(zhì)點不能到達。點c. W=mSR,質(zhì)點到達。點后，繼續(xù)上升一段距離D. WmgR,質(zhì)點到達。點后，繼續(xù)上升一段距離 乙.（2019.福州二模）如圖所示，圓柱形的容器內(nèi)有若干個長度不同、粗糙程度相同的直軌道，它們的下端均固定于容器底部圓心。，上端固定在容器側壁.若相同的小球以同樣的速率,從點O沿各軌道同時向上運動.對它們向上運動過程.下列說法正確的是（）A.小球動能相等的位置在同一水平面上B.小球重力勢能相等的位置不在同一水平

17、面上C.運動過程中同一時刻，小球處在同一球面上D.當小球在運動過程中產(chǎn)生的摩擦熱相等時，小球的位置不在同一水平面上長，環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度VO，如果環(huán)在運動過程中還受到一個 個運動過程中克服摩擦力所做的功不可能為（）C. 019 mg-D 2,nv0-二、多項選擇題6.如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧端固定于。點，另一端與小球相連.現(xiàn)將小球從M點由靜止釋放，它在下降的過程中經(jīng)過了N點.已知在M、N兩點處，彈簧對小球的彈力.如圖所示，一個質(zhì)量為?的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，桿足夠 方向始終豎直向上的力尸，且尸=如也為常數(shù)，p為環(huán)的速率），則環(huán)在整大小相等，且在

18、小球從M點運動到N點的過程中，（）A.彈力對小球先做正功后做負功B.有兩個時刻小球的加速度等于重力加速度%?。C.彈簧長度最短時，彈力對小球做功的功率為零/D.小球到達N點時的動能等于其在“、N兩點的重力勢能差. （2019.南京二模）如圖所示，半徑為R的豎直光滑圓軌道與光滑水平面相切,質(zhì)量均為?的小球A、8與輕桿連接，置于圓軌道上，A位于圓心。的正下方，B與O等高.它們由靜止釋放，最終在水平面上運動.下列說法正確的是（）A.下滑過程中重力對8做功的功率先增大后減小.當8滑到圓軌道最低點時，軌道對8的支持力大小為3?gC.下滑過程中B的機械能增加D.整個過程中輕桿對A做的功為 8如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為人套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長.圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過8處的速度最大，到達。處的速度為零，AC=/?.圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度I，恰好能回到4彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g.則圓環(huán)（A.下滑過程中