2022年專題5功和能導(dǎo)學(xué)案

1、沈丘一高 2022-2022 高三物理二輪導(dǎo)學(xué)案整理：韓學(xué)穩(wěn)審核：陳高峰專題五功和能考點(diǎn)一 動(dòng)能定理的應(yīng)用 情形新奇、過程復(fù)雜、學(xué)問綜合性強(qiáng)等是本考點(diǎn)高考命題的典型特點(diǎn),考生失分的原 因不是不會(huì)做,而是不會(huì)“ 分步” 做,這個(gè)“ 分步” 就是依據(jù)肯定流程仔細(xì)做好運(yùn)動(dòng)分析 和過程分析,再依據(jù)動(dòng)能定理結(jié)合其他力學(xué)規(guī)律列出方程,進(jìn)而分步解決問題；建議對(duì)本 考點(diǎn) 重點(diǎn)攻堅(jiān) ；一深化對(duì)動(dòng)能定理的懂得 1動(dòng)能定理既適用于恒力做功、直線運(yùn)動(dòng)、單過程問題,也適用于變力做功、曲線運(yùn) 動(dòng)、多過程問題；2動(dòng)能定理不涉及勢(shì)能,解決的是合力做功與動(dòng)能變化的問題,各力做功的情形都要 進(jìn)行分析；3在接觸面粗糙的情形下,機(jī)械

2、能往往是不守恒的,可應(yīng)用動(dòng)能定懂得題；4留意圖像及其“ 面積” 的含義；5應(yīng)用動(dòng)能定理求解多過程問題時(shí),聯(lián)系兩個(gè)過程的關(guān)鍵物理量是速度；二把握應(yīng)用動(dòng)能定懂得題的思維流程典例 如下列圖,傾角45的粗糙平直導(dǎo)軌AB 與半徑為R 的光滑圓環(huán)軌道相切,切點(diǎn)為B,整個(gè)軌道處在豎直平面內(nèi)；一質(zhì)量為 m 的小滑塊 可以看作質(zhì)點(diǎn) 從導(dǎo)軌上離地面高為 h3R 的 D 處無初速度下滑進(jìn)入圓環(huán)軌道；接著小滑塊從圓環(huán)最高點(diǎn) C 水平飛出, 恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心 O 等高的 P 點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,已知重力加速度為 g；求：1滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最高點(diǎn) C 時(shí)的速度大小；2滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)軌道壓力的大?。?滑塊在斜

3、面軌道 BD 間運(yùn)動(dòng)的過程中克服摩擦力做的功；思維流程 專題五功和能第 1 頁 共 7 頁沈丘一高 2022-2022 高三物理二輪導(dǎo)學(xué)案整理：韓學(xué)穩(wěn)審核：陳高峰題點(diǎn)全練 1.2022全國卷 如圖, 某同學(xué)用繩子拉動(dòng)木箱,使它從靜止開頭沿粗 糙水平路面運(yùn)動(dòng)至具有某一速度；木箱獲得的動(dòng)能肯定 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2多項(xiàng) 如下列圖,兩塊豎直木板夾著一物塊,物塊在木板內(nèi)靜止,兩板因彈簧作用對(duì)物塊有一恒定壓力并保持兩板之間的距離不變圖中未畫出彈簧；讓2l2l木板從離地高度為h 位置自由下落,落地后木板靜止,物塊在木板中下滑了l 長度

4、；已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變,以下說法正確選項(xiàng)以下各選項(xiàng)中物塊均未觸地 A假如僅轉(zhuǎn)變木板下落的高度,使其從2h 高度落下,物塊下滑的長度將為B假如僅轉(zhuǎn)變木板對(duì)物塊的壓力,使其變?yōu)樵纫话?物塊下滑的長度將大于C假如僅轉(zhuǎn)變物塊的質(zhì)量,使其變?yōu)樵? 倍,物塊下滑的距離將為2lD假如僅轉(zhuǎn)變木板的質(zhì)量,使其變?yōu)樵纫话?物塊下滑距離將大于2l3.2022天津高考 我國將于2022 年舉辦冬奧會(huì), 跳臺(tái)滑雪是其中最具觀看性的項(xiàng)目之一；如下列圖,質(zhì)量m60 kg 的運(yùn)動(dòng)員從長直助滑專題五功和能第 2 頁 共 7 頁沈丘一高 2022-2022 高三物理二輪導(dǎo)學(xué)案a 3.6 m/s整理：韓學(xué)穩(wěn)審核：

5、陳高峰道 AB 的 A 處由靜止開頭以加速度2 勻加速滑下,到達(dá)助滑道末端B 時(shí)速度 vB24 m/ s,A 與 B 的豎直高度差H48 m；為了轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向,在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道連接,其中最低點(diǎn) C 處鄰近是一段以 O 為圓心的圓弧；助滑道末端 B與滑道最低點(diǎn) C 的高度差 h 5 m,運(yùn)動(dòng)員在 B、C 間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功 W 1 530 J,取 g10 m/s2；1求運(yùn)動(dòng)員在AB 段下滑時(shí)受到阻力F f 的大??；6 倍,就 C 點(diǎn)所在圓弧的半徑R 至少2如運(yùn)動(dòng)員能夠承擔(dān)的最大壓力為其所受重力的應(yīng)為多大；考點(diǎn)二 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用機(jī)械能守恒定律是高中物理的重要內(nèi)容,同時(shí)

6、也是高考命題的熱點(diǎn),此類問題主要涉及連接體問題、與實(shí)際生活相結(jié)合的問題,解題的關(guān)鍵是分析哪個(gè)物體或系統(tǒng)在哪個(gè)階段機(jī)械能守恒；估計(jì) 2022 年高考仍會(huì)對(duì)機(jī)械能守恒定律進(jìn)行考查,仍有可能會(huì)結(jié)合動(dòng)量進(jìn)行考查,在復(fù)習(xí)時(shí)要引起重視；建議對(duì)本考點(diǎn) 重點(diǎn)攻堅(jiān) ；一判定機(jī)械能守恒的兩個(gè)角度1如只有物體重力和彈簧彈力做功,就物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒；2如系統(tǒng)內(nèi)部只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,沒有其他形式的能 如內(nèi)能 與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化,且系統(tǒng)與外部也沒有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化,就系統(tǒng)機(jī)械能守恒；二把握系統(tǒng)機(jī)械能守恒的三種表達(dá)式三謹(jǐn)記機(jī)械能守恒問題的三點(diǎn)提示1詳細(xì)題目需要詳細(xì)分析初始條件,不能憑感覺直接得結(jié)果；2應(yīng)用

7、“ 程序法” 解決多過程問題,解題時(shí)第一要搞清物理過程,依據(jù)物理過程發(fā)生的次序,列出方程求解；深化拓展 3判定多個(gè)物體機(jī)械能是否守恒時(shí),肯定要明確哪幾個(gè)物體、在哪個(gè)過程中機(jī)械能守恒,四突破三類連接體模型專題五功和能第 3 頁 共 7 頁沈丘一高 2022-2022 高三物理二輪導(dǎo)學(xué)案整理：韓學(xué)穩(wěn)審核：陳高峰求解連接體問題的方法是先找到兩物體的速度關(guān)系,從而確定系統(tǒng)動(dòng)能的變化,其次找到兩物體上升或下降的高度關(guān)系,從而確定系統(tǒng)重力勢(shì)能的變化,然后依據(jù)系統(tǒng)動(dòng)能的增加量 削減量 等于重力勢(shì)能的削減量增加量 列方程求解；其中查找兩物體的速度關(guān)系是求解問題的關(guān)鍵；連接體一般可分為三種：兩物體在運(yùn)動(dòng)過程中速

8、率相等,根速率相等的連接體角速度相等的連接體據(jù)系統(tǒng)削減的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增 加的動(dòng)能列方程求解；兩球在運(yùn)動(dòng)過程中角速度相等,線 速度大小與半徑成正比,依據(jù)系統(tǒng) 削減的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加的動(dòng) 能列方程求解；A 放在光滑斜面上, B 穿過豎直光滑 桿 PQ 下滑,將 B 的速度沿繩的方某一方向分速度 相等的連接體向和垂直于繩的方向分解,如圖丁所示；其中沿繩子方向的速度v x 與A 的速度大小相等, 依據(jù)系統(tǒng)削減的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能列方程求解；例1木板固定在墻角處,與水平面夾角37,木板上表面光滑,木板上有一個(gè)孔洞,一根長為L 、質(zhì)量為m 的軟繩置于木板上,其上端剛好進(jìn)入孔洞,用細(xì)線將質(zhì)量

9、為m 的物塊與軟繩連接,如下列圖；物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)軟繩向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)軟繩剛好全部離開木板此時(shí)物塊未到達(dá)地面 時(shí),物塊的速度為 已知重力加速度為 g,sin 370.6 A. gL B. 1.1gLC. 1.2gL D. 2gL例2 多項(xiàng) 如下列圖,滑塊 a、b 的質(zhì)量均為 m,a 套在固定豎直光滑桿上,與光滑的水平地面相距h, b 放在地面上； a、b 通過鉸鏈用剛性輕桿連接,不計(jì)摩擦,a、b 可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度大小為g；以下說法第 4 頁 共 7 頁正確選項(xiàng) A a 落地前,輕桿對(duì)b 始終做正功B a 落地時(shí)速度大小為2gh專題五功和能沈丘一高 2022-2022 高三物理二

10、輪導(dǎo)學(xué)案整理：韓學(xué)穩(wěn)審核：陳高峰C a 下落過程中,其加速度大小始終不大于gmgD a 落地前,當(dāng)a 的機(jī)械能最小時(shí),b 對(duì)地面的壓力大小為題點(diǎn)全練 1如圖位于豎直面內(nèi)的光滑軌道AB ,與半徑為R 的光滑圓形軌道底部相通,圓形軌道上部有一缺口CDE ,D 點(diǎn)為圓形最高點(diǎn),COD DOE 30,質(zhì)量為m 可視為質(zhì)點(diǎn)的小球自光滑軌道AB 上 C 點(diǎn)飛出后能某點(diǎn)靜止下滑,由底部進(jìn)入圓形軌道,通過不斷調(diào)整釋放位置,直到小球從無碰撞的從E 點(diǎn)進(jìn)入左側(cè)軌道,重力加速度為g；以下說法正確選項(xiàng)A小球通過最高點(diǎn)的速度大小為gRB小球通過C 點(diǎn)時(shí)速度大小為2gRC小球從 C 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間為2g3 RD釋放

11、點(diǎn)距地面的高度為653 R62多項(xiàng) 如下列圖,半徑為R 的豎直光滑圓弧軌道與光滑水平面相切,質(zhì)量均為 m 的小球 A、 B 與輕桿連接,置于圓弧軌道上,A 與圓心 O 等高, B 位于 O 的正下方,它們由靜止釋放,最終在水平面上運(yùn)動(dòng)；以下說法正確選項(xiàng) A下滑過程中 A 的機(jī)械能守恒B當(dāng) A 滑到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí),軌道對(duì) A 的支持力大小為 2mgC下滑過程中重力對(duì) A 做功的功率始終增加D整個(gè)過程中輕桿對(duì) B 做的功為1 2mgR3.多項(xiàng) 如下列圖,兩質(zhì)量均為m 的物體 A、B 通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在光滑滑輪兩側(cè),用手托著物體A 使細(xì)繩恰好伸直,彈簧處于原長,此時(shí)A第 5 頁 共 7 頁離

12、地面的高度為h,物體 B 靜止在地面上；放手后物體A 下落,與地面即將接觸時(shí)速度大小為v ,此時(shí)物體B 對(duì)地面恰好無壓力,就以下說法正確選項(xiàng) A彈簧的勁度系數(shù)為mg hB此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mgh1 2mv2C此時(shí)物體A 的加速度大小為g,方向豎直向上專題五功和能沈丘一高 2022-2022 高三物理二輪導(dǎo)學(xué)案h 高度處整理：韓學(xué)穩(wěn)審核：陳高峰D物體 A 落地后,物體B 將向上運(yùn)動(dòng)到考點(diǎn)三功能關(guān)系的應(yīng)用功能關(guān)系這一學(xué)問點(diǎn)具有兩“ 多” 的特點(diǎn),一是涉及的定理、原理多：動(dòng)能定理、功能原理、能量守恒定律等；二是涉及的模型多：拋物線模型、圓弧軌道模型、機(jī)車啟動(dòng)模型、彈簧模型、傳送帶模型和板塊模型等

13、；處理此類問題的大體思路是分析物體的運(yùn)動(dòng)情況、受力做功情形,應(yīng)用動(dòng)能定理、功能原理、能量守恒定律等學(xué)問處理問題；建議對(duì)本考點(diǎn) 重點(diǎn)攻堅(jiān) ；一理清五種功能關(guān)系重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系 WG E p彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系 W 彈 E p合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系 W合 E k重力之外的力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系 W 其他 E 機(jī)滑動(dòng)摩擦力、 相對(duì)位移的乘積與內(nèi)能變化的關(guān)系 F fx相對(duì) E內(nèi)二做好兩個(gè)“ 分析”1必需分析物體運(yùn)動(dòng)過程中受哪些力,有哪些力做功,有哪些形式的能發(fā)生變化；2分析與能量有關(guān)的力學(xué)綜合問題,假如涉及功、能和位移時(shí),一般選用動(dòng)能定理、功能原理或能量守恒定律,題目中顯現(xiàn)相

14、對(duì)位移時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用功能原理題點(diǎn)全練 1多項(xiàng) 如下列圖為傾角為 30的斜面軌道,質(zhì)量為 M 的木箱與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 6；木箱在軌道頂端時(shí),將質(zhì)量為 3 m 的貨物裝入木箱,然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下,輕彈簧被壓縮至最短時(shí),自動(dòng)卸貨裝置馬上將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端；以下選項(xiàng)正確選項(xiàng) 勢(shì)能A在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中,削減的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性B木箱不與彈簧接觸時(shí),上滑的加速度大于下滑的加速度C M2mDm 2M2如圖甲所示, 以斜面底端為重力勢(shì)能零勢(shì)能面,一物體在平行于斜面的拉力作用下,由靜止開頭沿光滑斜面對(duì)下運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)過程中物體的機(jī)械能與物體位移關(guān)系的圖像 E-x 圖像如圖乙所示,其中 0 x 1 過程的圖線為曲線,x 1x2 過程的圖線為直線；依據(jù)該圖像,專題五 功和能 第 6 頁 共 7 頁沈丘一高 2022-2022 高三物理二輪導(dǎo)學(xué)案整理：韓學(xué)穩(wěn)審核：陳高峰以下判定正確選項(xiàng) A 0 x 1 過程中物體所受拉力可能沿斜面對(duì)下B 0 x 2 過程中物體的動(dòng)能先增大后減小C x1x2 過程中物體做