（全国通用）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.doc

考前第8天曲线运动功与能量高频考点解读高频考点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：平抛运动水平分运动竖直分运动合运动速度大小vxv0vygtv方向x轴正方向y轴负方向tan 位移大小xv0tygt2h方向x轴正方向y轴负方向tan 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(2)角速度：，角速度单位：rad/s；线速度：v；vr.(3)向心加速度：ar2r()2.(4)做匀速圆周运动的物体所受外力的合力，称为向心力向心力是一种效果力，可以是某个力也可以是几个力的合力还可以是某个力的分力，其效果是使物体做匀速圆周运动向心力与向心加速度的关系遵从牛顿第二定律：fmammr2mr()2.(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(6)竖直平面内的圆周运动轻绳模型如图1所示，球过最高点的速度最小值vmin，若v，绳对球产生拉力球紧贴圆形光滑内侧轨道的运动与此相似，球过最高点时速度最小值同样是vmin，当v时，轨道对球产生压力图1轻杆模型如图2所示，球过最高点的速度最小值vmin0，当0v时，fn随v增大而增大，fn为拉力球在圆形光滑管道内的运动与此相似图2高频考点9万有引力定律及其应用()(1)万有引力定律：fg，式中g为万有引力常量，g6.671011 nm2/kg2.是由卡文迪许通过扭秤实验测得的(2)离地面高为h处的重力加速度gg.(3)天体运动问题的分析方法把天体的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供gmm2rm()2rm(2f)2r应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算研究天体运动时，一般不考虑天体自转因素的影响，而认为物体在某天体表面的重力大小等于天体对物体的万有引力，即mgg，整理得gmgr2，此式常称为黄金代换公式(4)天体质量m、密度的估算测出卫星绕天体做匀速圆周运动的半径r和周期t，由gmr得m，(r0为天体的半径)当卫星沿天体表面绕天体运行时，rr0，则.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的关系由gm得v ，所以r越大，v越小由gm2r，得 ，所以r越大，越小由gmr得t ，所以r越大，t越大(2)三种宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度)：v17.9 km/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)：v211.2 km/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)：v316.7 km/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：wflcos .当f为变力时，用动能定理wek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fl图象与坐标轴所围的面积求功利用wpt计算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功率定义式：p.所求功率是时间t内的平均功率功率计算式：pfvcos .其中是力与速度间的夹角高频考点12动能和动能定理()物体的动能表达式ekmv2，动能是标量，是状态量，只与物体的状态有关动能定理表达式：wmvmv.说明：研究对象是单一物体，有时也可以是系统w是外力功，包括自身重力合力功由w合w1w2w3或w合f合l来计算ek是动能增量，ek0、ek0、ek0分别表示动能增加、不变和减少高频考点13重力做功与重力势能()(1)重力势能epmgh，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，wgep.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e1e2，利用e1e2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epek.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e1e2.考前保温训练1. (2015天水一模)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()图3a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2(2015郑州一模) 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()图4a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4(2015枣庄模拟)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()a月球的质量为b月球表面高为h的圆形轨道上的环绕速度大小为c月球卫星在轨道上运行时的向心加速度大小为g月d月球卫星在轨道上运行的周期为25(多选)(2015宝鸡二模) 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()图5a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fh6(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()图67(2015吉林省实验中学二模)如图7所示，轻杆长为l1.5 m，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m1 kg的小球，使杆从水平位置无初速度释放摆下(g10 m/s2)求当杆转到竖直位置时，图7(1)b球的速度；(2)在此过程中轻杆对a球做的功学生用书答案精析考前第8天曲线运动功与能量考前保温训练1a2.c3.c4.a5.cd6a当汽车的功率为p1时，汽车在运动过程中满足p1f1v，因为p1不变，v逐渐增大，所以牵引力f1逐渐减小，由牛顿第二定律得f1fma1，f不变，所以汽车做加速度减小的加速运动，当f1f时速度最大，且vm.当汽车的功率突变为p2时，汽车的牵引力突增为f2，汽车继续加速，由p2f2v可知f2减小，又因f2fma2，所以加速度逐渐减小，直到f2f时，速度最大，vm，以后匀速运动综合以上分析可知选项a正确7(1)6 m/s(2)3