高考物理 专题集锦（一）巧妙转化求解一类能量题

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线巧妙转化，求解一类能量题很多高中生觉得物理难学，题目难以求解。其实，高中物理题中有很多题目的题型差不多，解题思路、方法相似。 如果能找到一类题目的规作，建立模型，那么在解答这一类的物理问题就非常方便、淮确、简单了。在学习过程中，应多思考多总结，找规律，边立模型，掌握了一些物理规律，解题技巧,在高考中再遇到同类型的问题，解题既正确，又节约时间。木文将对力学题中一道与动摩擦因数有关的能量题进行分析、拓展，从而对这类题做到触类旁通，就能正确、快速地分析、解答这类题。【模型建立】一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，量得停止处到开始运动处的水平距离为x（如图1所示），不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并认为斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同，求动摩擦因数。【解析】对物体从A点运动至B点过程，应用动能定理,有对物体从B点运动至C点过程，应用动能定理，有联立解得即动摩擦因数。本题模型的结论：1.在不受其他外力作用,物体沿斜面下滑过程中克服 摩擦力做功大小等于动摩擦因数、重力以及斜面底边长三者的乘积。2.在不受其他外力作用，物体从斜面高h处由静止滑 下后在水平面滑行一段距离后停下，斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同，髙度h与水平距离之间大小关系为。即A点位置不变，改变B点位置、物体质量m等，物体依然停在C点。【例1】图中ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为的斜面，CD段是水平的，BC是与AB和CD都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计一质量为m的小滑块在A点从静止状态释放，沿轨道滑下，最后停在D点，A点和D点的位置如图所示，现用一沿轨道方向的力推滑块，使它缓缓地由D点推回到A点，设滑块与轨道间的动摩擦系数为，则推力对滑块做的功等于多少？【解析】物体由A点下落至D点，设克服摩擦力做功为WAD，由动能定理：mgh-WAD=0， 即WAD=mgh 由于缓缓推，说明动能变化量为零，设克服摩擦力做功为WDA，由动能定理当物体从D点被推回A点，WF-mgh-WDA=0 根据W=FLcos可得：由A点下落至D，摩擦力做得功为 从DA的过程摩擦力做功为， 联立得：WAD=WDA 联立得：WF=2mgh【例2】将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同。现将一个可视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿木板下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中,下列说法正确的是()A. 沿着1和2下滑到底端时，物块速度的大小不相等；沿着2和3下滑到底端时，物块速度的大小相等B. 沿着1下滑到底端时，物块的速率最大C. 物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的D. 物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量是一样多【解析】对物块从高为h的斜面上由静止滑到底端时,根据动能定理有 其中为物块克服摩擦力做的功，因滑动摩擦力,所以物块克服摩擦力做的功为 由图可知，为斜面底边长，可见,物体从斜面顶端下滑到底端时,克服摩擦力做功与斜面底端长度L底成正比。A.B因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，沿着1重力做功大于沿2重力做功，根据式得知，沿着1下滑到底端时物块的速度大于沿2下滑到底端时速度；沿着2和3下滑到底端时，重力做功相同，而沿2物体克服摩擦力做功小于沿3克服摩擦力做功，则由式得知，沿着2下滑到底端时物块的速度大于沿3下滑到底端时速度；所以沿着1下滑到底端时，物块的速率最大，而沿着3下滑到底端时，物块的速率最小。故A错误.B正确。C. 沿3时克服摩擦力做的功最多，物体的机械能损失最大，产生的热量最多。故C正确。D. 同理，根据以上分析知，物块沿1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，故D正确。故选BCD.【例3】如图所示，木块从左边斜面的灵点由静止开始下滑经过一端水平面后，又滑上右边斜面并停留在B点。 若动摩擦因数处处相等，AB连线与水平面夹角为，则木块与接触面间的动摩擦因数为多少(不考虑木块在路径转折处碰撞损失的能量）？【觭析】一、如图所示,设AB的水平长度为x，竖直高度差为h，AC为，EB的倾角为，对A到B的过程运用动能定理得,因为则有解得二、如图所示，过B作平行于底边的线，物块从A 到B的过程，可看作从A经C 到B，由模型直接得出结论：从以上不难看出，不论是几个直面斜面都可行，但若是曲面则上述结论无用,因为物体在曲面做圆周运动，摩擦力 做功不满足模型特点。【例4】如图所示，一个带正电荷的物块历由静止开始从斜面上A点下滑，滑到水平面BC上的D点停下来。 已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物 块经过B处时的机械能损失。现在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块所从力点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的点停下来，如图所示。后又撤去电场，在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块m从A点由静止开始下滑,结果物块沿斜面滑下并在水平面上的点停下来,如图所示。点一定在 ，点一定_ （填“在D点左侧”或“在D点右侧”）。【解析】对于加匀强电场，可将重力与电场力合成看作等效重力，相当于换了质量更大的物块，依据模型直接得出结论: 点一定与D点重合。如果是带负电荷的物块（），相当于换了质量较小的物块，结论依然成立: 点一定与D点重合。对于加勻强磁场，洛伦兹力对物块不做功，但使支持力变小，从而摩擦力减小，在水平