高三物理第二轮专题复习学案 功和能

1、高三物理第二轮专题复习学习计划的优点和能力典型示例图1例1如图1所示，一个小球挂在一根轻绳下，当小球沿水平面做半径为R的匀速圆周运动并转半圈时，下面关于绳子对小球做功的说法是正确的()。A.绳子对球没有作用力，所以绳子对球不起作用；B.绳子对球有拉力，但球不会移动，所以绳子对球不起作用；C.绳子沿绳子方向拉球，球在转半圈的过程中，水平方向的位移为2R，所以绳子对球起作用；D.以上陈述都不正确。【分析与解决方案】表面上看，选项C似乎是合理的，但实际上，由于绳子对球的拉力是一个随方向变化的变力，所以对变力是否起作用的判断应该如下进行：当球转了半圈后，发现球通过这个小弧线时的拉力方向与这个小位移垂直

2、， 因此可以得出结论，当球穿过每个小弧线时，绳子对球不起作用。 因此，这个例子应该选择d例2将两个大小相同的实心铝球和实心铁球放在同一水平面上，它们的重力势能分别为和。如果它们被移动到另一个较低的水平面，它们的重力势能分别减少和()A.C.图2【分析与求解】如果重力势能的零位势面低于两个球所在的水平面，显然铁的密度较高，相同体积的铁球质量较大，但是，如果将两个球所在的水平面作为重力势能的零位势面，则存在=0；当然，如果两个球所在的水平面低于重力势能的零势能面，甚至可能有0。考虑到重力势能的“相对性”，不应该选择选项A和B。但是，无论如何选择重力势能的零势能面，在两个球下降到同一高度的过程中，质

3、量较大的铁球所减少的重力势能更多，所以本例应选择c .例3如图10-2所示，质量为的球固定在长度为的光杆两端，光杆可以在垂直平面内绕中点的水平轴无摩擦旋转。当杆水平时，它在静止时被释放，直到杆转到垂直位置。杆对球所做的功是。【分析与求解】在这个过程中，由于系统的机械能守恒，系统减少的重力势能应等于系统增加的动能，即根据该解决方案，当两个球转到杆的垂直位置时，速度如下在这个过程中，两个球的机械能的增加分别是因此，在这个过程中，光杆对A球和B球所做的工作如下图3示例4放置在光滑水平面上的长木板的右端用细线绑在墙上，如图3所示。左端固定有一个轻质弹簧。带有质量的球以一定的初始速度在光滑木板的上表面向

4、左移动，并压缩弹簧。当球的速度降低到初始速度的一半时，弹簧的势能为零，于是细线就断了。为了使木板获得的动能最大化，木板的质量应该等于多少？最大动能是多少？分析和解决方案首先，进行状态分析。当球碰到弹簧时，球会慢下来。当球的速度降低到初始速度的一半时，弹簧的势能为，这意味着：线断裂后，球继续减速，板加速，弹簧继续拉伸。总的来说，系统的机械能是守恒的。如果球的速度降低到0，弹簧就变成原来的长状态，那么所有的机械能就是板的动能，此时板获得最大的动能。系统上的合力是0，所以动量守恒。和获取解决方案。图4例5光滑的c【分析与求解】在整个运动过程中，球始终受到重力和轨道弹力的作用。其中，它是一个不变的力，

5、但它的大小和方向是可变的。然而，无论球是在倾斜的轨道上还是在环内滑动，弹力的方向始终垂直于瞬时速度的方向。因此，在整个运动过程中，球的弹力不起作用，只有重力起作用，球的机械能守恒。由于球到达了环的最低点，球以垂直圆周运动的方式运动。球做圆周运动所需的向心力总是指向环的中心，这是由球的重力和弹性提供的。(1)由于从球到球的机械能守恒，所以解决 (2)如果球可以沿着环的内壁滑动到一个点，表明球仍然在该点做圆周运动，可以看出它是不变的，并且随着减少而减少；当它已经降低到零(表示球刚好可以到达该点)，但是球与环的顶部接触而没有挤压，并且处于“彼此远离”的状态时，球的速度是可以通过该点的最小速度。如果球

6、的速度低于这个速度，球就不可能到达环上的点。这表明，如果球能到达该点，它的机械能至少应该是，但是从该点开始的机械能只有，所以球不可能到达该点。因为，也就是说，因此，当 0时，球仍然沿着从点到点的切线具有向上的速度，因此球必须在和之间的某个点离开环。如果设定半径和垂直角度，从图中可以看出球的高度根据机械能守恒定律，球到达该点的速度应符合：图5球从点与环分离，因此环对球没有弹性，只有重力沿半径方向的分力提供向心力，即，解决 因此，当球穿过环的最低点时，环上的压力为0。当球到达高度为0的点时，它开始脱离环并做斜向上投掷。描述1.球通过垂直环最高点的最小速度称为“临界速度”。速度的大小可以通过重力提供

7、的向心力得到，也就是说，球到达了这个点。当时，球可以通过点并对环施加压力；当=时，球可以刚好通过该点，并且环上没有压力；当，球将离开环，如果它不能到达点。2.球的最大高度低于点的高度，这是可以证明的。实践和实践1.下面关于摩擦力做功的说法是正确的()A.滑动摩擦只能做负功；滑动摩擦也可以做正功；AB图1C.静摩擦不能做功；静摩擦不能做正功。2.如图1所示，绳子上绑着两个小球。当绳索被拉直并在静止状态下释放时，以下对两个球向下摆动过程中所做工作的描述是正确的()A.绳子OA对球a做正功，绳子AB对球b不做功C.绳子AB对球a做负功。绳子AB对球b做正功3.在粗糙水平面上滑动的块体不时受到恒定的水

8、平推力。在这段时间内，该区块沿直线移动。众所周知，块在当时的速度等于当时的速度，那么在这个过程中()A.块体可以匀速直线运动。块的位移可以是零C.块的动量变化必须为零。在积木上做积极的工作图24.如图2所示，磁体在外力作用下沿直线以恒定速度从位置1移动到位置2。在这个过程中，磁铁穿过封闭的金属线圈，外力作用在磁铁上。如果调整线圈上的滑动变阻器以增加电阻值，磁铁仍会以恒定的速度沿直线从位置1移动到位置2，在此过程中，外力确实作用在磁铁上，如下所示()A.b . C.d .条件不足，无法比较5.试从牛顿定律推导动能定理的表达式6.如图3所示，在垂直面内固定一条半径为的光滑圆形轨道，底端与光滑水平面

9、相切，垂直挡板固定在水平距离0。质量块从静止点释放并沿轨道滑动。假设每次与挡板碰撞后的块体速度在碰撞前，碰撞时间被忽略。(1)与挡板第二次碰撞后，滑车沿圆形轨道上升的最大高度是多少？第二次与挡板碰撞和第四次与挡板碰撞之间的间隔是多少？P图47.如图4所示，在倾角为的斜面上，质量为0的滑块以离开挡板的初始速度沿斜面向上滑动，滑块与斜面之间的动摩擦系数为0。如果每次滑块与挡板碰撞时没有机械能损失，计算滑块在整个运动过程中经过的总距离。图58.一个质量为0.2公斤的小球系在轻质弹簧的一端，并套在一个光滑直立的圆环上。弹簧的上端固定在环的最高点，环的半径=0.5 m，弹簧的原始长度=0.50 m，刚度

10、系数为4.8 n/m。如图5所示，如果球从静止位置滑动到图5中的最低点，弹簧的弹性势能为0.60。(2)球在环上某一点的力量(以10米/S2为例)9.如图6所示，并且是两个对称的斜面，其上部足够长，并且其下部分别对应于平滑的圆形图形6圆弧的两端相切，圆弧的中心角为120，半径为2.0m。质量=1kg的物体以4.0m/s的初始速度沿斜面运动，圆弧高度=3.0m。如果物体与两个斜面之间的动摩擦系数为0.2，重力加速度为10m/s2，(1)物体在斜面上行走(不包括圆弧部分)(2)试着描述物体的最终运动。(3)物体在弧最低点的最大和最小压力是多少？图710.如图7所示，带质量的滑块可以在光滑的水平杆上

11、自由滑动，带质量的球通过一根长度为的光杆与上点连接，该光杆处于水平位置，可以绕垂直平面上的点自由旋转。(1)固定滑块，给球一个垂直向上的初始速度，使光杆绕着该点旋转900。球的初始速度的最小值是多少？(2)如果滑块不是固定的，并且给球一个垂直的初始速度，当光杆转过900并且球移动到最高点时的速度是多少？练习答案1.B 2。C3、D 3。D 4。B5.(略)6.解决方法：(1)滑块在光滑轨道上滑动时机械能守恒，滑块第一次滑到底时的动能为因为每次与挡板碰撞后的速度在碰撞前，所以每次与挡板碰撞后的动能在碰撞前。根据机械能守恒定律，块体与挡板两次碰撞后的动能有从和得到第二次与挡板碰撞后，块体沿圆形轨道上升的最大高度远小于块体的高度。此后，圆轨道上块体的运动可视为简谐运动，周期与挡板第二次碰撞后的速度：那么与挡板的第二次碰撞和与挡板的第三次碰撞之间的间隔是：第三次与挡板碰撞后的速度：那么与挡板的第三次碰撞和与挡板的第四次碰撞之间的间隔是：因此，与挡板的第二次碰撞和与挡板的第四次碰撞之间的间隔为：7.解决方案：由于滑动摩擦，因此，对象最终必须在点P处停止，该点由以下函数关系组成8.解决方法：(1)机械能守恒获得：米/秒(2)在最低点获取：牛顿9.解决方法：(1)当一个物体在两个斜面上来回运动时，克服