高三物理复习功能关系在力学

1、高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 功能关系在力学中的应用功能关系在力学中的应用 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 1(多选多选)(2011新课标全国卷，新课标全国卷，16)一一蹦极运动员身系弹性蹦极蹦极运动员身系弹性蹦极 绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距 离假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正离假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正 确的是确的是 () A运动员到达最低点前重力势能始终减小运动员到达最低点前重力势能始终减小 B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增

2、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增 加加 C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械 能守恒能守恒 D蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有 关关 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 解析解析运动员到达最低点前，重力一直做正功，重力势能减运动员到达最低点前，重力一直做正功，重力势能减 小，选项小，选项A正确从蹦极绳张紧到最低点弹力一直做负功，正确从蹦极绳张紧到最低点弹力一直做负功， 弹性势能增加，选项弹性势能增加，选项B正确除重力、弹力之外无其他力做正确

3、除重力、弹力之外无其他力做 功，故系统机械能守恒，选项功，故系统机械能守恒，选项C正确重力势能的改变与重正确重力势能的改变与重 力势能零点的选取无关，故选项力势能零点的选取无关，故选项D错误错误 答案答案ABC 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 2(多选多选)(2013新课标全国卷新课标全国卷)2012年年11月，月，“歼歼15”舰载机舰载机 在在“辽宁号辽宁号”航空母舰上着舰成功图航空母舰上着舰成功图251甲为利用阻甲为利用阻 拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图飞拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图飞 机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，机

4、着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭， 阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板 上短距离滑行后停止某次降落，以飞机着舰为计时零点，上短距离滑行后停止某次降落，以飞机着舰为计时零点， 飞机在飞机在t0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止 的速度的速度时间图线如图乙所示假如无阻拦索，飞机从着舰时间图线如图乙所示假如无阻拦索，飞机从着舰 到停止需要的滑行距离约为到停止需要的滑行距离约为1 000 m已知航母始终静止，已知航母始终静止， 重力加速度的大小为重力加速度的大小为g.则则

5、() 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 图图251 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 3(2014新课标全国卷新课标全国卷，16)一一物体静止在粗糙水平地面物体静止在粗糙水平地面 上现用一大小为上现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间的水平拉力拉动物体，经过一段时间 后其速度变为后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止，物体从静止 开始经过同样的时间后速度变为开始经过同

6、样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程，用对于上述两个过程，用 WF1、WF2分别表示拉力分别表示拉力F1、F2所做的功，所做的功，Wf1、Wf2分别表分别表 示前后两次克服摩擦力所做的功，则示前后两次克服摩擦力所做的功，则 () AWF24WF1，Wf22Wf1 BWF24WF1, Wf22Wf1 CWF24WF1，Wf22Wf1 DWF24WF1, Wf22Wf1 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 4(2014新课标全国卷新课标全国卷，17)如如图图252所示，一质量为所示，一质量为 M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平

7、面内；套在的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在 大环上质量为大环上质量为m的小环的小环(可视为质点可视为质点)，从大环的最高处由，从大环的最高处由 静止滑下重力加速度大小为静止滑下重力加速度大小为g.当小环滑到大环的最低点当小环滑到大环的最低点 时，大环对轻杆拉力的大小为时，大环对轻杆拉力的大小为() 图图252 AMg5mg BMgmg CMg5mg DMg10mg 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 主要题型：选择题、计算题主要题型：选择题、计算题 知识热点知识热点 (1)单单独命题独命题 功和功率的计算功和功率的计

8、算 利用动能定理分析简单问题利用动能定理分析简单问题 对动能变化、重力势能变化、弹性势能变化的分析对动能变化、重力势能变化、弹性势能变化的分析 对机械能守恒条件的理解及机械能守恒定律的简单应用对机械能守恒条件的理解及机械能守恒定律的简单应用 (2)交汇命题交汇命题 结合结合vt、Ft等图象综合考查多过程的功和功率的计算等图象综合考查多过程的功和功率的计算 结合应用动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律，结结合应用动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律，结 合动力学方法解决多运动过程问题合动力学方法解决多运动过程问题 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 物理方法物理方法 (1)守守

9、恒法恒法(2)整体法、分段法整体法、分段法(3)图象法图象法 命题趋势命题趋势 2012年年，2013年全国课标卷在力学功能关系中均没有单独命年全国课标卷在力学功能关系中均没有单独命 题，题，2014年有单独命题年有单独命题 (1)2015年高考将有对本专题内容的单独考查，题型为选择年高考将有对本专题内容的单独考查，题型为选择 题题 (2)2015年高考可能和牛顿第二定律、曲线运动等内容相结合年高考可能和牛顿第二定律、曲线运动等内容相结合 综合考查，题型为计算题综合考查，题型为计算题 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 热点一几个重要功能关系的应用热点一几个重要功能关系的应用 高

10、考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 1(多选多选)(2014东莞市调研测试东莞市调研测试)如如图图254所示，长木板所示，长木板 A放在光滑的水平地面上，物体放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上以水平速度冲上A后，后， 由于摩擦力作用，最后停止在木板由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从上，则从B冲到木板冲到木板 A上到相对木板上到相对木板A静止的过程中，下述说法中正确的是静止的过程中，下述说法中正确的是 () 图图254 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 A物体物体B动能的减少量等于系统损失的机械能动能的减少量等于系统损失的机械能 B物体物体B克服摩擦力做

11、的功等于系统内能的增加量克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量 C物体物体B损失的机械能等于木板损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的获得的动能与系统损失的 机械能之和机械能之和 D摩擦力对物体摩擦力对物体B做的功和对木板做的功和对木板A做的功的总和等于系统做的功的总和等于系统 内能的增加量内能的增加量 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 解析解析物体物体B以水平速度冲上以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，后，由于摩擦力作用，B减速减速 运动，运动，A加速运动，根据能量守恒定律，物体加速运动，根据能量守恒定律，物体B动能的减少动能的减少 量等于量等于A增加的动能和产生的热量之

12、和，选项增加的动能和产生的热量之和，选项A错误；根据错误；根据 动能定理，物体动能定理，物体B克服摩擦力做的功等于克服摩擦力做的功等于B损失的动能，选损失的动能，选 项项B错误；由能量守恒定律可知，物体错误；由能量守恒定律可知，物体B损失的机械能等于损失的机械能等于 木板木板A获得的动能与系统损失的机械能之和，选项获得的动能与系统损失的机械能之和，选项C正确；正确； 摩擦力对物体摩擦力对物体B做的功等于做的功等于B动能的减少量，摩擦力对木板动能的减少量，摩擦力对木板A 做的功等于做的功等于A动能的增加量，由能量守恒定律，摩擦力对物动能的增加量，由能量守恒定律，摩擦力对物 体体B做的功和对木板做

13、的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量，做的功的总和等于系统内能的增加量， 选项选项D正确正确 答案答案CD 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 2(多选多选)(2014广东韶关一模广东韶关一模)一一轻质弹簧，固定于天花板轻质弹簧，固定于天花板 上的上的O点处，原长为点处，原长为L，如图，如图255所示，一个质量为所示，一个质量为m 的物块从的物块从A点竖直向上抛出，以速度点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在与弹簧在B点相接点相接 触，然后向上压缩弹簧，到触，然后向上压缩弹簧，到C点时物块速度为零，在此过点时物块速度为零，在此过 程中无机械能损失，则下列说法正确的是程中无机械

14、能损失，则下列说法正确的是 () 图图255 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 A由由A到到C的过程中，动能和重力势能之和保持不变的过程中，动能和重力势能之和保持不变 B由由B到到C的过程中，弹性势能和动能之和逐渐减小的过程中，弹性势能和动能之和逐渐减小 C由由A到到C的过程中，物块的过程中，物块m的机械能守恒的机械能守恒 D由由B到到C的过程中，物块与弹簧组成的系统机械能守恒的过程中，物块与弹簧组成的系统机械能守恒 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 解析解析对物块由对物块由A到到C的过程中，除重力做功外还有弹簧弹的过程中，除重力做功外还有弹簧弹 力做功，物块机

15、械能不守恒，力做功，物块机械能不守恒，A、C错误；对物块和弹簧组错误；对物块和弹簧组 成的系统机械能守恒，即重力势能、弹性势能和动能之和不成的系统机械能守恒，即重力势能、弹性势能和动能之和不 变，上升过程中，重力势能增加，故弹性势能和动能之和逐变，上升过程中，重力势能增加，故弹性势能和动能之和逐 渐减小，渐减小，B、D正确正确 答案答案BD 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 3(多选多选)如如图图256所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻 质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小的带正电小 球，

16、小球与弹簧不连接，施加外力球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置将小球向下压至某位置 静止现撤去静止现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中， 重力、电场力对小球所做的功分别为重力、电场力对小球所做的功分别为W1和和W2，小球离开弹，小球离开弹 簧时速度为簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中，不计空气阻力，则上述过程中() 图图256 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 4(多选多选)如如图图257所示，甲、乙两传送带、

17、倾斜于水平地所示，甲、乙两传送带、倾斜于水平地 面放置，传送带上表面以同样恒定速率面放置，传送带上表面以同样恒定速率v向上运动现将一向上运动现将一 质量为质量为m的小物体的小物体(视为质点视为质点)轻轻放在轻轻放在A处，小物体在甲传处，小物体在甲传 送带上到达送带上到达B处时恰好达到传送带的速率处时恰好达到传送带的速率v；小物块在乙传；小物块在乙传 送带上到达离送带上到达离B竖直高度为竖直高度为h的的C处时达到传送带的速率处时达到传送带的速率v.已已 知知B处离处离A处的竖直高度皆为处的竖直高度皆为H.则在小物体从则在小物体从A到到B的过程中的过程中 () 图图257 高考导航高考导航热点突破

18、热点突破满分指导满分指导 A两种传送带对小物体做功相等两种传送带对小物体做功相等 B将小物体传送到将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等处，两种传送带消耗的电能相等 C两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同 D将小物体传送到将小物体传送到B处，两种系统产生的热量相等处，两种系统产生的热量相等 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 1若若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变 2若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保若只有电场力和重力做

19、功，电势能、重力势能、动能之和保 持不变持不变 3除重力外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化除重力外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化 4所有力对物体所做功的代数和，等于物体动能的变化所有力对物体所做功的代数和，等于物体动能的变化 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 热点二动力学方法和动能定理的综合应用热点二动力学方法和动能定理的综合应用 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 5如如图图258所示，一个质量为所示，一个质量为m2 k kg的物体从某点由的物体从某点由 静止开始做直线运动的速度图象，根据图象可知静止开始做直线运动的速度图象，根据图象可知

20、() 图图258 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 A物体在物体在08 s内的平均速度为内的平均速度为2 m/s B物体在物体在04 s内的加速度大于内的加速度大于78 s内的加速度内的加速度 C物体在物体在08 s内合外力做的功为内合外力做的功为80 J D物体在物体在6 s末离开始点最远末离开始点最远 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 6(2014福建卷，福建卷，18)如如图图259所示，两根相同的轻质弹簧，所示，两根相同的轻质弹簧， 沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜沿足够长的光滑斜面放置

21、，下端固定在斜面底部挡板上，斜 面固定不动质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧面固定不动质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧 上端现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，上端现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量， 若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧， 则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块 () 图图259 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 A最大速度相同最大速度相同 B最大加速度相同最大加速度相同 C上升的最大高度不同上升的最

22、大高度不同 D重力势能的变化量不同重力势能的变化量不同 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 解析解析当加速度等于零，即当加速度等于零，即k kxmgsin 时，速度最大，又两时，速度最大，又两 物块的质量不同，故速度最大的位置不同，最大速度也不同，物块的质量不同，故速度最大的位置不同，最大速度也不同， 所以所以A错误；在离开弹簧前加速度先减小后增大，离开弹簧错误；在离开弹簧前加速度先减小后增大，离开弹簧 后加速度不变，刚开始运动时，物块加速度最大，根据牛顿后加速度不变，刚开始运动时，物块加速度最大，根据牛顿 第二定律第二定律k kxmgsin ma，弹力相同，质量不同，故加速，弹

23、力相同，质量不同，故加速 度不同，故度不同，故B错误；根据能量守恒错误；根据能量守恒Epmgh，弹性势能相同，弹性势能相同， 重力势能的增加量等于弹性势能的减少量，故重力势能的变重力势能的增加量等于弹性势能的减少量，故重力势能的变 化量是相同的，由于物块质量不同，故上升的最大高度不同，化量是相同的，由于物块质量不同，故上升的最大高度不同， 故故C正确，正确，D错误错误 答案答案C 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 7如如图图2510所示，从所示，从A点以点以v04 m/s的水平速度抛出一的水平速度抛出一 质量质量m1 k kg的小物块的小物块(可视为质点可视为质点)，当物块运动

24、至，当物块运动至B点点 时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道，经圆弧轨道 后滑上与后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧 轨道轨道C端切线水平，已知长木板的质量端切线水平，已知长木板的质量M4 k kg，A、B两两 点距点距C点的高度分别为点的高度分别为H0.6 m、h0.15 m、R0.75 m， 物块与长木板之间的动摩擦因数物块与长木板之间的动摩擦因数10.5，长木板与地面，长木板与地面 间的动摩擦因数间的动摩擦因数20.2，取，取g10 m/s2.求：求： 高考导航高考导航热点突破热点突破

25、满分指导满分指导 (1)小物块运动至小物块运动至B点时的速度大小和方向；点时的速度大小和方向； (2)小物块滑动至小物块滑动至C点时，对圆弧轨道点时，对圆弧轨道C点的压力；点的压力； (3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板 图图2510 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 1应用动能定理解题的应用动能定理解题的“两状态，一过程两状态，一过程” “两状态两状态” ”即明确研究对象

26、的始、末状态的速度或动能情即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情 况，况，“ “一过程一过程” ”即明确研究过程，确定这一过程研究对象的即明确研究过程，确定这一过程研究对象的 受力情况和位置变化或位移信息受力情况和位置变化或位移信息 2应用动能定理解题的基本思路应用动能定理解题的基本思路 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 热点三动力学方法和机械能守恒定律的应用热点三动力学方法和机械能守恒定律的应用 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 8(多选多选)(2014河北石家庄质检河北石家庄质检)如如图图2511所示，物体所示，物体A、 B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两

27、侧，物体通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体B的质量为的质量为 2m，放置在倾角为，放置在倾角为30的光滑斜面上，物体的光滑斜面上，物体A的质量为的质量为m， 用手托着物体用手托着物体A使弹簧处于原长，细绳伸直，使弹簧处于原长，细绳伸直，A与地面的距与地面的距 离为离为h，物体，物体B静止在斜面上挡板静止在斜面上挡板P处放手后物体处放手后物体A下落，下落， 与地面即将接触时速度大小为与地面即将接触时速度大小为v，此时物体，此时物体B对挡板恰好无对挡板恰好无 压力，则下列说法正确的是压力，则下列说法正确的是() 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 图图2511 高考导航高考导航

28、热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 9(多选多选)(2014山东潍坊联考山东潍坊联考)如如图图2512甲所示，倾角为甲所示，倾角为 的光滑斜面体固定在水平面上，劲度系数为的光滑斜面体固定在水平面上，劲度系数为k k的轻弹簧，一的轻弹簧，一 端固定在斜面底端，另一端与质量为端固定在斜面底端，另一端与质量为m的小滑块接触但不拴的小滑块接触但不拴 接，现用沿斜面向下的力接，现用沿斜面向下的力F推滑块至离地高度推滑块至离地高度h0处，弹簧与处，弹簧与 斜面平行，撤去力斜面平行，撤去力F，滑块沿斜面向上运动，其动能，滑块沿斜面向上运动，其动能Ek k和离和

29、离 地高度地高度h的变化关系如图乙所示，图中的变化关系如图乙所示，图中h2对应图线的最高点，对应图线的最高点， h3到到h4范围内图线为直线，其余部分为曲线重力加速度为范围内图线为直线，其余部分为曲线重力加速度为 g，则，则() 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 图图2512 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 图图2513 (1)求小球抛出时的速度求小球抛出时的速度v0的大小和到达的大小和到达B的速度；的速度； (2)求小球经过轨道最低点求小球经过轨道最低点C时对

30、轨道的压力时对轨道的压力FC； (3)小球能否到达轨道最高点小球能否到达轨道最高点D？若能到达，试求对？若能到达，试求对D点的压点的压 力力FD.若不能到达，试说明理由若不能到达，试说明理由 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 用机械能守恒定律解题的基本思路用机械能守恒定律解题的基本思路 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导满分指导 高考命题热点高考命题热点5.应用动力学和能量观点分析多过程问题应用动力学和能量观点分析多过程问题 若一个物体或多个物体参与了多个运动过程，有的过程只涉若一个物体或多个物体参与了多个运动过程，有的过程只涉 及运动和力的问题或只要求分析物体的动力学特点，则要用及运动和力的问题或只要求分析物体的动力学特点，则要用 动力学方法求解；若某过程涉及做功和能量转化问题，则要动力学方法求解；若某过程涉及做功和能量转化问题，则要 考虑应用动能定理、机械能守恒定律或功能关系求解考虑应用动能定理、机械能守恒定律或功能关系求解 高考导航高考导航热点突破热点突破满分指导