高考物理总复习《功和能》专题突破学案

《功和能》专题打破【考点定位】机械能这部分考点主要集中在功和能的转变部分，此中功和功率部分要关注运动方向和力的方向，动能定理的观察形式好多，但要选择适合的运动过程进行剖析才能简化过程，动能定理波及合外力包含重力弹力和摩擦力以及电磁学部分的电场力，安培力和洛伦兹力等等，所以应用范围宽泛，需要备考取对应用动能定理分析的各样情形多剖析多训练。机械能守恒的考点大多数集中的三方面即守恒的条件，增添的机械能和减少的机械能。考点一、功和功率1．功是描绘力的作用成效的物理量，计算公式为wFLcos，此中为力和位移的夹角，该公式只合用于恒力做功，若变力做功，则不合用。功率是描绘做功快慢的物理量，即pwpwFLcos，此公式计算均匀功率，也能够依据tFvcos计算刹时功率，tt此时是力和速度的夹角。功是标量，有正负但没有方向，正负表示对运动的促使或许阻挡作用。求协力做功时，能够求各个力做功的代数和，也能够先求各个力的矢量和在求功。功的计算公式中的位移是相对地面的位移。2．摩擦力做功：①摩擦力（包含滑动摩擦力和静摩擦力）既能够做正功，也能够做负功还能够不做功。②一对滑动摩擦力做的总合为负功，因此滑动摩擦力做功总陪伴着机械能的损失。③一对静摩擦力做功的总功等于0，没有机械能损失。3．灵活车的两种启动方式：①匀加快启动过程分为两个阶段，第一阶段为匀加快直线运动，加快度a不变，依据牛顿第二定律Ffa，牵引力F不变,机车功率mFv(maf)at渐渐增大，当功率增大到机车额定功率时，匀加快运动阶段结束，此时能够计算匀加快运动时间p额，据此还能够计算匀加快直线运动的末速度t(maf)avat；第二阶段功率等于额定功率不再变化，但加快度不等于0因此速度v持续增添，，牵引力FP额渐渐减小，当牵引力减小到等于摩擦力时，即Ff，a0时，速度最大v达到vmp，今后以此速度做匀速直线运动。②以额定功率启动，则功率不变，随速度逐fP额渐渐减小，加快度Fff时，渐增大，牵引力Fa渐渐减小，当a0时，即Fvm1速度达到最大vmp，今后为匀速直线运动，此种启动过程与第一种启动方法第二阶段相f近似，是个加快度渐渐减小的加快运动。③不论是哪一种启动方式，最后的速度都是同样的。考点二、动能定理和机械能守恒1．动能的表达式Ek1mv2，动能是个标量，只有大小没有方向，只有正没有负。动能定2理的内容表述为：合外力做的功等于动能变化量即合=Ek末-Ek初。注意合外力做功包含各w个力，即不只是重力弹力摩擦力还包含电场磁场力，只有做功都要计算进去。应用动能定理时需要选择适合的运动过程，部分时候运动过程选择的越大过程越简化，需要注意某个力可能是过程中某个阶段做功，而另一个阶段不做功，计算时要分清力的作用过程来计当作功的多少。动能定理不只能把多个运动阶段联合在一同剖析，还能够依据初末动能的变化计算变力做功，依据初末动能变化计算灵活车以额定功率运动时做功wptwf进而计算运动时间。2．重力势能是地球和物体之间互相吸引而拥有的能，弹性势能是发生弹性形变产生弹力而拥有的能。重力势能表达式Epmgh，大小与高度相关，而弹性势能和形变量以及劲度系数相关，不论是弹性势能仍是重力势能，都和弹力或重力做功相关，若弹力（重力）做正功，弹性（重力）势能减小，若弹力（重力）做负功，弹性（重力）势能增添。关于弹性形变来说，假如拉伸的形变量和压缩的形变量同样，则弹性势能同样，即弹力没有做功。3．机械能守恒定律：只有系统内的重力（或弹力）做功，系统机械能保持不变，机械能守恒。此中弹力主要指弹簧弹力或许弹性绳的弹力，而不是压力支持力拉力等弹力。关于2个或许多个物体构成的系统应用机械能守恒定律的变式即EAEB0或许增添的动能等于减少的势能剖析问题能够简化过程。机械能的变化量等于除重力（或弹力）外其余力对系统做的功，做正功系统机械能增添，做负功机械能减少。【例题操练】1．用一根绳索竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳索拉力的功率按如下图规律变化，已知物块的质量为m，重力加快度为g,0～t0时间内物块做匀加快直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则以下说法正确的选项是（）2A．物块一直做匀加快直线运动B．0～t0时间内物块的加快度大小为C．t0时刻物块的速度大小为D．0～t1时间内物块上涨的高度为【答案】D2．质量为1×103kg、发动机额定功率为60kW的汽车在平直公路上行驶，若汽车所受阻力大小恒为2×103N，以下判断正确的选项是（）A．汽车行驶能达到的最大速度是40m/sB．汽车从静止开始加快到20m/s的过程，发动机所做功为2×105JC．汽车保持额定功率启动，当速度大小为20m/s时，其加快度大小为6m/s2D．汽车以2m/s2的恒定加快度启动，发动机在第2秒末的实质功率是16kW【答案】D3．（多项选择）如下图，长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球，下端用圆滑铰链连结于地面上的O点，杆可绕O点在竖直平面内自由转动。定滑轮固定于地面上方L处，电动机由越过定滑轮且不行伸长的绳索与杆的中点相连。启动电动机，杆从虚线地点绕O点逆时针倒向地面，假定整个倒下去的过程中，杆匀角速转动。则在此过程中（）3A．小球重力做功为2mgLB．绳索拉力做功大于2mgLC．重力做功功率渐渐增大D．绳索拉力做功功抢先增大后减小【答案】AC4．【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动，而后滑回到原处．物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x的关系图线是（）【答案】C5．【2017·新课标Ⅱ卷】如图，一圆滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作使劲（）A．向来不做功B．向来做正功C．一直指向大圆环圆心D．一直背叛大圆环圆心4【答案】A6．如图，半圆形圆滑轨道固定在水平川面上，半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地址到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时。对应的轨道半径为（重力加快度大小为g）（）A．v2B．v2C．v2D．v216g8g4g2g【答案】B7．【2017·江苏卷】（多项选择）如下图，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连结，杆长为L，B、C置于水平川面上，用一轻质弹簧连结，弹簧处于原长．现A由静止开释降落到最低点，两轻杆间夹角α由60°变成120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽视全部摩擦，重力加快度为g．则此降落过程中（）A．A的动能达到最大前，B遇到地面的支持力小于3mg23B．A的动能最大时，B遇到地面的支持力等于mg2C．弹簧的弹性势能最大时，A的加快度方向竖直向下D．弹簧的弹性势能最大值为3mgL2【答案】AB58．【2017·新课标Ⅲ卷】如图，一质量为m，长度为l的均匀柔嫩细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q迟缓地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距1l。重力加快度大小3为g。在此过程中，外力做的功为（）A．1mglB．1mglC．1mglD．1mgl9632【答案】A9．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧竞赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他战胜阻力做功100J。韩晓鹏在此过程中（）A．动能增添了1900JB．动能增添了2000JC．重力势能减小了1900JD．重力势能减小了2000J【答案】C10．在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞翔体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加快着落过程中（）A．