高考物理二轮复习 专题整合高频突破 专题六 能量转化与守恒定律

1、专题六能量转化与守恒定律,2,知识脉络梳理,3,规律方法导引,4,2.思想方法 (1)物理思想:守恒思想、转化思想。 (2)物理方法:守恒法、转化法、转移法,5,命题一,命题二,命题三,答案,解析,6,思维导引,命题一,命题二,命题三,7,命题一,命题二,命题三,答案,解析,思维导引,9,命题一,命题二,命题三,9,规律方法 利用机械能守恒定律解题三点注意事项 1.研究对象的选取:研究对象的选取是解题的首要环节,有的问题选单个物体(实为一个物体与地球组成的系统)为研究对象;有的选几个物体组成的系统为研究对象。如图所示单选物体A机械能不守恒,但选物体A、B二者组成的系统机械能守恒。 2.研究过程

2、的选取:研究对象的运动过程分几个阶段,有的阶段机械能守恒,而有的阶段机械能不守恒,因此在应用机械能守恒定律解题时要注意过程的选取。 3.机械能是否守恒的判断: (1)用做功来判断,看重力(或弹簧弹力)以外的其他力做功代数和是否为0。 (2)用能量转化来判断,看是否有机械能转化为其他形式的能。 (3)对一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等问题,机械能一般不守恒,除非题目中有特别说明或暗示,命题一,命题二,命题三,10,命题一,命题二,命题三,答案,解析,11,命题一,命题二,命题三,答案,解析,12,功能关系及其应用 常以选择题和计算题的形式考查做功和能量转换的关系。 例3(多选)(2015湖南长望浏

3、宁四县调研)一质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上,一根轻质弹簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到与弹簧水平的位置由静止释放,小球沿杆下滑,当弹簧位于竖直位置时,小球速度恰好为零,此时小球下降的竖直高度为h,如图所示。若全过程中弹簧处于伸长状态且处于弹性限度内,重力加速度为g,则下列说法正确的是() A.当弹簧与杆垂直时,小球动能最大 B.当小球沿杆方向的合力为零时,小球动能最大 C.在小球自开始下滑至滑到最低点的过程中,弹簧所做的负功小于mgh D.在小球自开始下滑至滑到最低点的过程中,弹簧弹性势能的增加量等于mgh,答案,解析,命题一,命题二,

4、命题三,13,命题一,命题二,命题三,14,规律方法 利用功能关系解题的基本思路,命题一,命题二,命题三,15,命题一,命题二,命题三,答案,解析,16,命题一,命题二,命题三,答案,解析,17,思维导引,命题一,命题二,命题三,18,规律方法 功能关系反映了做功和能量转化之间的对应关系,功是能量转化的量度和原因,在不同问题中的具体对应关系如下,命题一,命题二,命题三,19,拓展训练4如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1 kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=1.8 m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,最后小物块无碰撞地滑上紧靠轨道

5、末端D点的足够长的水平传送带。已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平,传送带沿顺时针方向匀速运行的速度为v=3 m/s,小物块与传送带间的动摩擦因数=0.5,圆弧轨道的半径为R=2 m,C点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角=53,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6。求: (1)小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力; (2)小物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中产生的热量,命题一,命题二,命题三,20,命题一,命题二,命题三,21,命题一,命题二,命题三,22,1.(2015贵州贵阳摸底)如图所示,竖直立在水平地面上的轻弹簧,下端

6、固定在地面上,将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不拴接),并用力向下压球,使弹簧压缩(在弹性限度内)一定程度后,用竖直细线把弹簧拴牢。现突然烧断细线,球将被弹起,脱离弹簧后能继续向上运动,那么从细线被烧断到金属球刚脱离弹簧的运动过程中,下列说法正确的是() A.金属球的机械能守恒 B.在刚脱离弹簧的瞬间金属球的动能最大 C.金属球的动能与系统的弹性势能之和一直在减小 D.金属球的动能一直在减小而小球的机械能一直在增加,答案,解析,1,2,3,4,23,1,2,3,4,答案,解析,24,1,2,3,4,答案,解析,25,4.(2015山东滕州实验中学期末)2014年春晚中开心麻花团队打造的创意

7、形体秀魔幻三兄弟给观众留下了很深的印象。该剧采用了“斜躺”的表演方式,三位演员躺在倾角为30的斜面上完成一系列动作,摄像机垂直于斜面拍摄,让观众产生演员在竖直墙面前表演的错觉。如图所示,演员甲被演员乙和演员丙“竖直向上”抛出,到最高点后恰好悬停在“空中”。已知演员甲的质量m=60 kg,该过程中观众看到演员甲上升的“高度”为0.8 m。设演员甲和斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。则该过程中,下列说法不正确的是() A.演员甲被抛出的初速度为4 m/s B.演员甲运动的时间为0.4 s C.演员甲的重力势能增加了480 J D.演员乙和演员丙对甲做的功

8、为480 J,1,2,3,4,答案,解析,传送带上的能量转换与守恒问题 【典例示范】 如图所示,轮半径r=10 cm的传送带,水平部分AB的长度l=1.5 m,与一圆心在O点、半径R=1 m的竖直光滑圆弧形轨道的末端相切于A点,AB高出水平地面H=1.25 m,一质量m=0.1 kg的小滑块(可视为质点),由圆轨道上的P点从静止释放,OP与竖直线的夹角=37。已知滑块与传送带间的动摩擦因数=0.1,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2,不计空气阻力。 (1)求滑块对圆弧形轨道末端的压力; (2)若传送带一直保持静止,求滑块的落地点与B间的水平距离; (3)若传送带以v

9、0=0.5 m/s的速度沿逆时针方向运行(传送带上部分由B到A运动),求滑块在传送带上滑行过程中产生的内能,26,怎样得高分,27,怎样得高分,28,怎样得高分,29,思维流程,怎样得高分,30,怎样得高分,31,以题说法 能量问题的解题工具一般有动能定理、能量守恒定律、机械能守恒定律。 (1)动能定理使用方法简单,只要选定物体和过程,直接列出方程即可,动能定理适用于所有过程; (2)能量守恒定律同样适用于所有过程,分析时只要分析出哪些能量减少,哪些能量增加,根据减少的能量等于增加的能量列方程即可; (3)机械能守恒定律只是能量守恒定律的一种特殊形式,但在力学中也非常重要。很多题目都可以用两种甚至三种方法求解,可根据题目情况灵活选取,怎样得高分,32,怎样得高分,针对训练 如图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成。物品(质量m=1 kg)从A处无初速放到传送带上,运动到B处后进入匀速转动的转盘,设物品进入转盘时速度大小不发生变化,并随转盘一起运动(无相对滑动),到C处被取走装箱。已知A、B两处的距离l=9 m,传送带的传输速度v=2.0 m/s,物品在转盘上与轴O的