2012届高考物理知识点总结复习 功和能 鲁科版

用心 爱心 专心1 20122012 届高考物理知识点总结复习 功和能届高考物理知识点总结复习 功和能 知识内容 知识内容 1 动能 2 动能定理 3 熟练应用动能定理 解决涉及力的作用与物体运动状态变化之间关系的一系列力学 问题 知识要点 知识要点 1 动能 在机械能范筹内 我们给能量下了个通俗的定义 什么是能 能是物体具有做功的本 领 据此可推出 物体能做功 我们就说物体具有能 运动着的物体就具有做功的本领 流动的河水推动船只顺流而下 对船做功 飞行的子弹打穿耙心 克服耙纸的阻力做功等 等 因而运动的物体能做功 运动物体具有能 定义 物体由于运动而具有的能量叫做动能 大小 量度 Emv k 1 2 2 动能是标量 单位是焦耳 一个物体的动能是物体运动状态的函数 2 动能定理 内容 外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量数学表达式 WEmvmv k 1 2 1 2 2 2 1 2 W 物体受到的所有力做功的代数和 EEE kkk 21 末态的动能减去初态的动能 称为动能的增量 WEk00 动能增加 WEk00 动能减少 WEk00 动能不变 速率不变 3 应用动能定理处理力学问题的一般程序 思路 明确研究对象和初 末状态 明确初 末两状态的动能 对研究对象进行受力分析 明确各力对物体做功的情况 依据动能定理 列出所有力做功的代数和等于动能增量的方程 根据题目需要 解方程 统一单位 代入数值 题目提供的已知条件 求出答案 a 动能定理由二定律和运动学公式推导得出 用二定律结合运动学公式解决的 力学问题 一般用动能定理也能解 且解得简便 在应用动能定理解题时 只考虑起 止 两状态的动能和过程中各力做功情况 而不涉及过程经历 的时间和经历此时过程中的每个 细节 b 动能定理反应了做功是能量改变的途径 同时是能量变化的量度的物理本质 用心 爱心 专心2 c 现在 我们思考功的大小时就有了WFS cos WPt 和根据动能 定理求功的思路 某些情况下 利用动能定理还可以求变力做功 例 1 2011 海南物理卷 T9 一质量为 1 kg 的质点静止于光滑水平面上 从t 0时起 第 1 s 内受到 2 N 的水平外力作用 第 2 s 内受到同方向的 1 N 的外力作用 下列判断正 确的是 A 0 2 s 内外力的平均功率是 W 9 4 B 第 2 s 内外力所做的功是 J 5 4 C 第 2 s 末外力的瞬时功率最大 D 第 1 s 内与第 2 s 内质点动能增加量的比值是 4 5 解析 AD 由牛顿第二定律F ma可得 第 1 s 内的加速度a1 2 m s2 第 2 s 内的加速度a2 1 m s2 由匀变速直线运动规律可得 第 1 s 内的位移x1 1 m 第 1 s 末 的速度v1 2 m s 第 2 s 内的位移x2 2 5 m 第 2 s 末的速度v2 3 m s 由做功公式 W Fx可求 第 1 s 内外力做功W1 2 J 第 2 s 内外力做功W2 2 5 J 选项 B 错误 0 2 s 内外力的平均功率 W 选项 A 正确 第 2 s 末外力瞬时功率 P W1 W2 t1 t2 4 5 J 2 s 9 4 P2 F2v2 3 W 第 1 s 末外力瞬时功率P1 F1v1 4 W P2 选项 C 错误 由动能定理知 动能增加量之比等于合外力做功之比 所以 选项 D 正确 Ek1 Ek2 W1 W2 4 5 例例 2 2 2011 江苏物理卷 T4 如图所示 演员正在进行 图 4 杂技表演 由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 A 0 3 J B 3 J C 30 J D 300 J 例 3 2011 福建卷 T21 图 1 10 为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图 其 下半部AB是一长为 2R的竖直细管 上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管 管口沿水 平方向 AB管内有一原长为R 下端固定的轻质弹簧 投饵时 每次总将弹簧长度压缩到 0 5R后锁定 在弹簧上端放置一粒鱼饵 解除锁定 弹簧可将鱼饵弹射出去 设质量为m 的鱼饵到达管口C时 对管壁的作用力恰好为零 不计鱼饵在运动过程中的机械能损失 且锁定和解除锁定时 均不改变弹簧的弹性势能 已知重力加速度为g 求 用心 爱心 专心3 图 1 10 1 质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1 2 弹簧压缩到 0 5R时的弹性势能Ep 3 已知地面与水面相距 1 5R 若使该投饵管绕AB管的中轴线OO 在 90 角的范围 内来回缓慢转动 每次弹射时只放置一粒鱼饵 鱼饵的质量在m到m之间变化 且均能落 2 3 到水面 持续投放足够长时间后 鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少 解析解析 1 质量为m的鱼饵到在管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供 则 mg m v2 1 R 由 式解得v1 gR 2 弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能 由机械能守恒定律有 Ep mg 1 5R R mv 1 22 1 由 式解得 Ep 3mgR 3 不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响 质量为m的鱼饵离开管口后做平 抛运动 设经过t时间落到水面上 离OO 的水平距离为x1 由平抛运动规律有 4 5R gt2 1 2 x1 v1t R 由 式解得x1 4R 当鱼饵的质量为m时 设其到达管口C时速度大小为v2 由机械能守恒定律有 2 3 Ep mg 1 5R R v 2 3 1 2 2 3m 2 2 由 式解得v