高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 （專題突破+破譯命題密碼）專題五 功和能課件

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1、1下列關(guān)于功和機(jī)械能的說(shuō)法，正確的是下列關(guān)于功和機(jī)械能的說(shuō)法，正確的是()A在有阻力作用的情況下，物體重力勢(shì)能的減少不等于重力在有阻力作用的情況下，物體重力勢(shì)能的減少不等于重力 對(duì)物體所做的功對(duì)物體所做的功B合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量C物體的重力勢(shì)能是物體與地球之間的相互作用能，其大小物體的重力勢(shì)能是物體與地球之間的相互作用能，其大小 與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)D運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量一定等于其重力勢(shì)能的增加量運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量一定等于其重力勢(shì)能的增加量解析：解析：選選 重力勢(shì)能的減少量恒等于重力對(duì)物體所作的重力勢(shì)能的減少量恒等于

2、重力對(duì)物體所作的功，與有無(wú)阻力作用無(wú)關(guān)，功，與有無(wú)阻力作用無(wú)關(guān)，A錯(cuò)；由動(dòng)能定理可知，合力對(duì)錯(cuò)；由動(dòng)能定理可知，合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化量，物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化量，B對(duì)；物體的重力勢(shì)能對(duì)；物體的重力勢(shì)能是物體與地球相互作用能，勢(shì)能大小與零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)，是物體與地球相互作用能，勢(shì)能大小與零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)，C對(duì)；在只有重力做功的前提下才可滿足物體動(dòng)能的減少量對(duì)；在只有重力做功的前提下才可滿足物體動(dòng)能的減少量等于物體重力勢(shì)能的增加量，等于物體重力勢(shì)能的增加量，D錯(cuò)。錯(cuò)。BC圖圖512如圖如圖51所示，細(xì)線的一端所示，細(xì)線的一端固定于固定于O點(diǎn)，另一端系一小球。在水平拉力點(diǎn)

3、，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。在此過(guò)程中拉力的瞬時(shí)功率點(diǎn)。在此過(guò)程中拉力的瞬時(shí)功率變化情況是變化情況是 ()A逐漸增大逐漸增大B逐漸減小逐漸減小C先增大，后減小先增大，后減小 D先減小，后增大先減小，后增大解析：解析：選選 小球從小球從A到到B在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加得越來(lái)越快，故拉力的瞬時(shí)功率動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加得越來(lái)越快，故拉力的瞬時(shí)功率逐漸增大。逐漸增大。A3如圖如圖52所示，可視為質(zhì)點(diǎn)所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球的小球A、B用不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟輕線

4、連接，跨用不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟輕線連接，跨過(guò)固定在地面上半徑為過(guò)固定在地面上半徑為R的光滑圓柱，的光滑圓柱，A的質(zhì)的質(zhì)量為量為B的兩倍。當(dāng)?shù)膬杀?。?dāng)B位于地面時(shí)，位于地面時(shí)，A恰與圓柱恰與圓柱軸心等高。將軸心等高。將A由靜止釋放，由靜止釋放，B上升的最大高度是上升的最大高度是 ()A2R B5R/3C4R/3 D2R/3圖圖52C4如圖如圖53所示，質(zhì)量所示，質(zhì)量為為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離l后以速度后以速度v飛離桌面，飛離桌面，最終落在水平地面上。已知最終落在水平地面上。已知l1.4 m，v3.0 m/s，m0.10 kg，物塊與桌面間

5、的動(dòng)摩擦因數(shù)，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25，桌面高，桌面高h(yuǎn)0.45 m。不計(jì)空氣阻氣，重力加速度。不計(jì)空氣阻氣，重力加速度g取取10 m/s2。求：。求：(1)小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s；(2)小物塊落地時(shí)的動(dòng)能小物塊落地時(shí)的動(dòng)能Ek；(3)小物塊的初速度大小小物塊的初速度大小v0。圖圖53答案：答案：(1)0.90 m(2)0.90 J(3)4.0 m/s 由以上高考試題可以看出，本專題的高頻考點(diǎn)主要集中由以上高考試題可以看出，本專題的高頻考點(diǎn)主要集中在功和功率的計(jì)算、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系在功和功率的計(jì)算、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能

6、關(guān)系的應(yīng)用等幾個(gè)方面，難度中等，本專題知識(shí)還常與曲線運(yùn)動(dòng)、的應(yīng)用等幾個(gè)方面，難度中等，本專題知識(shí)還常與曲線運(yùn)動(dòng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)相聯(lián)系進(jìn)行綜合考查，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)多注電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)相聯(lián)系進(jìn)行綜合考查，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)多注意這些知識(shí)的綜合訓(xùn)練和應(yīng)用。意這些知識(shí)的綜合訓(xùn)練和應(yīng)用。1必須精通的幾種方法必須精通的幾種方法(1)功功(恒力功、變力功恒力功、變力功)的計(jì)算方法的計(jì)算方法(2)機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題的分析方法機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題的分析方法(3)機(jī)械能守恒的判斷方法機(jī)械能守恒的判斷方法(4)子彈打木塊、傳送帶等，模型中內(nèi)能增量的計(jì)算方法。子彈打木塊、傳送帶等，模型中內(nèi)能增量的計(jì)算方法。2必須明確的易錯(cuò)易混點(diǎn)必須明確

7、的易錯(cuò)易混點(diǎn)(1)公式公式WFlcos 中，中，l不一定是物體的位移不一定是物體的位移(2)混淆平均功率和瞬時(shí)功率；計(jì)算瞬時(shí)功率時(shí)，直接應(yīng)用混淆平均功率和瞬時(shí)功率；計(jì)算瞬時(shí)功率時(shí)，直接應(yīng)用公式公式WFv，漏掉了，漏掉了F與與v之間的夾角之間的夾角(3)功、動(dòng)能、重力勢(shì)能都是標(biāo)量，但都有正負(fù)，正負(fù)號(hào)的功、動(dòng)能、重力勢(shì)能都是標(biāo)量，但都有正負(fù)，正負(fù)號(hào)的意義不同意義不同(4)機(jī)車啟動(dòng)時(shí)，在勻加速階段的最大速度并不是機(jī)車所能機(jī)車啟動(dòng)時(shí)，在勻加速階段的最大速度并不是機(jī)車所能達(dá)到的最大速度達(dá)到的最大速度(5)E內(nèi)內(nèi)Ffl相對(duì)相對(duì)中中l(wèi)相對(duì)相對(duì)為相對(duì)滑動(dòng)的兩物體間相對(duì)滑行路徑為相對(duì)滑動(dòng)的兩物體間相對(duì)滑行路徑的

8、總長(zhǎng)度的總長(zhǎng)度答案答案B (1)計(jì)算功時(shí)，要注意分析受力情況和能量轉(zhuǎn)化情況，分清計(jì)算功時(shí)，要注意分析受力情況和能量轉(zhuǎn)化情況，分清是恒力的功還是變力的功，選用合適的方法進(jìn)行計(jì)算。是恒力的功還是變力的功，選用合適的方法進(jìn)行計(jì)算。 (2)計(jì)算功率時(shí)，要明確是求瞬時(shí)功率還是平均功率，若求計(jì)算功率時(shí)，要明確是求瞬時(shí)功率還是平均功率，若求瞬時(shí)功率應(yīng)明確是哪一時(shí)刻或位置，若求平均功率則應(yīng)明確是瞬時(shí)功率應(yīng)明確是哪一時(shí)刻或位置，若求平均功率則應(yīng)明確是哪段時(shí)間內(nèi)的平均功率。哪段時(shí)間內(nèi)的平均功率。 (3)對(duì)于圖象問(wèn)題要首先看懂圖象的物理意義，根據(jù)圖象求對(duì)于圖象問(wèn)題要首先看懂圖象的物理意義，根據(jù)圖象求出加速度、位移并

9、明確求哪個(gè)力的功或功率，是合力的功率還出加速度、位移并明確求哪個(gè)力的功或功率，是合力的功率還是某個(gè)力的功率。是某個(gè)力的功率。1如圖如圖54所示，物體受到水平推力所示，物體受到水平推力F的作用的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)力傳感在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)力傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力器和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度、物體速度v隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖變化的規(guī)律如圖55所示。取所示。取g10 m/s2。則。則()圖圖54圖圖55C 例例2如圖如圖56所示，用輕質(zhì)細(xì)繩懸所示，用輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為掛一質(zhì)量為m0.5 kg的小圓球，圓球套在的小圓球，圓球套在可沿水平方向移動(dòng)的框架槽內(nèi)

10、，框架槽豎可沿水平方向移動(dòng)的框架槽內(nèi)，框架槽豎直放置在水平面上。自細(xì)繩靜止在豎直位直放置在水平面上。自細(xì)繩靜止在豎直位置開始，框架槽在水平力置開始，框架槽在水平力F20 N的恒力作的恒力作用下移至圖中位置，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為用下移至圖中位置，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為30，繩長(zhǎng)繩長(zhǎng)L0.2 m，不計(jì)一切摩擦，不計(jì)一切摩擦，g取取10 m/s2。圖圖56(1)求水平力求水平力F做的功；做的功；(2)若不計(jì)框架槽的質(zhì)量，求小球在此位置的速度的大??；若不計(jì)框架槽的質(zhì)量，求小球在此位置的速度的大小；(3)若框架槽的質(zhì)量為若框架槽的質(zhì)量為0.2 kg，求小球在此位置的速度的大小。，求小球在此位置

11、的速度的大小。答案答案(1)2 J(2)2.73 m/s(3)2.40 m/s1.應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本步驟應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本步驟2應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí)需注意的問(wèn)題應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí)需注意的問(wèn)題(1)動(dòng)能定理適用于物體做直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理適用于物體做直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)；適用于恒力做功，也適用于變力做功，力可以是各種性質(zhì)的力，適用于恒力做功，也適用于變力做功，力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)作用，也可以分段作用。只要求出在作用過(guò)程中各既可以同時(shí)作用，也可以分段作用。只要求出在作用過(guò)程中各力做功的多少和正負(fù)即可。這正是動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性所在。力做功的多少和正負(fù)即可。這

12、正是動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性所在。(2)動(dòng)能定理是計(jì)算物體的位移或速率的簡(jiǎn)捷方法，當(dāng)題目動(dòng)能定理是計(jì)算物體的位移或速率的簡(jiǎn)捷方法，當(dāng)題目中涉及到力和位移時(shí)可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。中涉及到力和位移時(shí)可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。(3)若物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中包含幾個(gè)不同過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理若物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中包含幾個(gè)不同過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，可以分段考慮，也可以把全過(guò)程作為一個(gè)整體來(lái)處理。時(shí)，可以分段考慮，也可以把全過(guò)程作為一個(gè)整體來(lái)處理。2質(zhì)量質(zhì)量m1 kg的物體，在水平拉力的物體，在水平拉力F(拉力方拉力方向與物體初速度方向相同向與物體初速度方向相同)的作用下，沿粗的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)位移糙水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)

13、位移4 m時(shí)，拉力時(shí)，拉力F停停止作用，運(yùn)動(dòng)到位移是止作用，運(yùn)動(dòng)到位移是8 m時(shí)物體停止，運(yùn)時(shí)物體停止，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)過(guò)程中Ekx的圖線如圖的圖線如圖57所示。所示。(g取取10 m/s2)求：求：(1)物體的初速度多大？物體的初速度多大？(2)物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大？物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大？(3)拉力拉力F的大小。的大小。圖圖57答案：答案：(1)2 m/s(2)0.25(3)4.5 N圖圖58(1)當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，物塊當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，物塊B的速度大?。坏乃俣却笮?；(2)物塊物塊A剛離開擋板時(shí)，物塊剛離開擋板時(shí)，物塊B的動(dòng)能。的動(dòng)能。思考點(diǎn)撥思考點(diǎn)撥(1)系統(tǒng)機(jī)械能包括

14、彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能和動(dòng)能，系統(tǒng)機(jī)械能包括彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能和動(dòng)能，相互作用過(guò)程中機(jī)械能守恒；相互作用過(guò)程中機(jī)械能守恒；(2)物塊物塊A剛要離開擋板時(shí)彈簧對(duì)物剛要離開擋板時(shí)彈簧對(duì)物塊塊A的拉力等于物塊的拉力等于物塊A的重力沿斜面向下的分力。的重力沿斜面向下的分力。答案答案(1)2 m/s(2)3.6 J機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)式及用法機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)式及用法(1)守恒觀點(diǎn)：守恒觀點(diǎn)：Ek1Ep1Ek2Ep2或或E1E2，運(yùn)用此法，運(yùn)用此法求解只有一個(gè)物體求解只有一個(gè)物體(實(shí)際是單個(gè)物體與地球組成的系統(tǒng)實(shí)際是單個(gè)物體與地球組成的系統(tǒng))的問(wèn)題的問(wèn)題較方便，注意選好參考平面；較方便，注意選好參

15、考平面；(2)轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)：轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)：EpEk，此法的優(yōu)點(diǎn)是不用選取參考，此法的優(yōu)點(diǎn)是不用選取參考平面；平面；(3)轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)：轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)：E增增E減減，此法適用于求解兩個(gè)或兩個(gè)，此法適用于求解兩個(gè)或兩個(gè)以上物體以上物體(實(shí)際是兩個(gè)或兩個(gè)以上物體與地球組成的系統(tǒng)實(shí)際是兩個(gè)或兩個(gè)以上物體與地球組成的系統(tǒng))的問(wèn)的問(wèn)題。題。3蕩秋千一直是小朋友們喜愛(ài)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，蕩秋千一直是小朋友們喜愛(ài)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，秋千上端吊環(huán)之間不斷磨損，承受拉力逐秋千上端吊環(huán)之間不斷磨損，承受拉力逐漸減小。如圖漸減小。如圖59所示，一質(zhì)量為所示，一質(zhì)量為m的小的小朋友在吊繩長(zhǎng)為朋友在吊繩長(zhǎng)為l的秋千上，如果小朋友從的秋千上，如果小朋友從與

16、吊環(huán)水平位置開始下落，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與吊環(huán)水平位置開始下落，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，吊繩突然斷裂，小朋友最后落在地板時(shí)，吊繩突然斷裂，小朋友最后落在地板上。如果吊繩的長(zhǎng)度上。如果吊繩的長(zhǎng)度l可以改變，則可以改變，則 ()A吊繩越長(zhǎng)，小朋友在最低點(diǎn)越容易斷裂吊繩越長(zhǎng)，小朋友在最低點(diǎn)越容易斷裂B吊繩越短，小朋友在最低點(diǎn)越容易斷裂吊繩越短，小朋友在最低點(diǎn)越容易斷裂C吊繩越長(zhǎng)，小朋友落地點(diǎn)越遠(yuǎn)吊繩越長(zhǎng)，小朋友落地點(diǎn)越遠(yuǎn)D吊繩長(zhǎng)度是吊繩懸掛點(diǎn)高度的一半時(shí)，小朋友落地點(diǎn)最遠(yuǎn)吊繩長(zhǎng)度是吊繩懸掛點(diǎn)高度的一半時(shí)，小朋友落地點(diǎn)最遠(yuǎn)圖圖59D 例例4如圖如圖510所示，光滑水平面所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在與

17、豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相切，半圓點(diǎn)相切，半圓形導(dǎo)軌的半徑為形導(dǎo)軌的半徑為R。一個(gè)質(zhì)量為。一個(gè)質(zhì)量為m的物體將的物體將彈簧壓縮至彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過(guò)下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌的瞬間對(duì)軌道的壓力為其重力的軌的瞬間對(duì)軌道的壓力為其重力的8倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能到倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能到達(dá)最高點(diǎn)達(dá)最高點(diǎn)C。(不計(jì)空氣阻力不計(jì)空氣阻力)試求：試求：圖圖510(1)物體在物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；(2)物體從物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能。點(diǎn)的

18、過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能。思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥(1)在圓軌道的在圓軌道的B點(diǎn)和點(diǎn)和C點(diǎn)，物體具有向心加速點(diǎn)，物體具有向心加速度，由牛頓第二定律可寫出動(dòng)力學(xué)方程；度，由牛頓第二定律可寫出動(dòng)力學(xué)方程；(2)在由在由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)點(diǎn)過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能；過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能；(3)在由在由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)點(diǎn)的過(guò)程中，減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為物體的重力勢(shì)能和內(nèi)能。的過(guò)程中，減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為物體的重力勢(shì)能和內(nèi)能。幾種常用的功能轉(zhuǎn)化關(guān)系幾種常用的功能轉(zhuǎn)化關(guān)系4北京奧運(yùn)會(huì)的閉幕式給我們留下了深刻的北京奧運(yùn)會(huì)的閉幕式給我們留下了深刻的印象。在閉幕式演出中出現(xiàn)了一種新型彈印象。在閉幕式演出

19、中出現(xiàn)了一種新型彈跳鞋叫彈跳蹺，主要是由后面的彈簧跳鞋叫彈跳蹺，主要是由后面的彈簧(弓弓)和鋁件組成，如圖和鋁件組成，如圖511所示。綁在腳上，所示。綁在腳上，能夠一步行走兩到三米的距離，彈跳高度能夠一步行走兩到三米的距離，彈跳高度達(dá)到一至兩米，是青少年中新興的一種體育運(yùn)動(dòng)。一名質(zhì)量為達(dá)到一至兩米，是青少年中新興的一種體育運(yùn)動(dòng)。一名質(zhì)量為m的學(xué)生穿著這種鞋從距地面的學(xué)生穿著這種鞋從距地面H高處由靜止落下，若與水平地高處由靜止落下，若與水平地面撞擊后反彈能上升到原高度面撞擊后反彈能上升到原高度H處，忽略空氣阻力和與地面撞處，忽略空氣阻力和與地面撞擊過(guò)程中的機(jī)械能損失，則下列說(shuō)法中正確的是擊過(guò)程中

20、的機(jī)械能損失，則下列說(shuō)法中正確的是 ()圖圖511A學(xué)生的速度最大時(shí)，系統(tǒng)的重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和最小學(xué)生的速度最大時(shí)，系統(tǒng)的重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和最小B學(xué)生的速度最大時(shí)，系統(tǒng)的重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和最大學(xué)生的速度最大時(shí)，系統(tǒng)的重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和最大C學(xué)生下落到最低點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)的重力勢(shì)能最小，彈性勢(shì)能最大學(xué)生下落到最低點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)的重力勢(shì)能最小，彈性勢(shì)能最大D學(xué)生下落到最低點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)的重力勢(shì)能最大，彈性勢(shì)能最大學(xué)生下落到最低點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)的重力勢(shì)能最大，彈性勢(shì)能最大解析：解析：選選 由題設(shè)條件知，系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒，故學(xué)生由題設(shè)條件知，系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒，故學(xué)生的速度最大時(shí)，動(dòng)能最大，故系

21、統(tǒng)的重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總的速度最大時(shí)，動(dòng)能最大，故系統(tǒng)的重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和最小，和最小，A正確，正確，B錯(cuò)誤；學(xué)生下落到最低點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為零，系錯(cuò)誤；學(xué)生下落到最低點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為零，系統(tǒng)的重力勢(shì)能最小，彈性勢(shì)能最大，統(tǒng)的重力勢(shì)能最小，彈性勢(shì)能最大，C正確，正確，D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。AC以能量為核心的綜合應(yīng)用問(wèn)題以能量為核心的綜合應(yīng)用問(wèn)題 1問(wèn)題表述問(wèn)題表述 以能量為核心的綜合應(yīng)用問(wèn)題一般分四類。第一類為單體以能量為核心的綜合應(yīng)用問(wèn)題一般分四類。第一類為單體機(jī)械能守恒問(wèn)題，第二類為多體系統(tǒng)機(jī)械能守恒問(wèn)題，第三類機(jī)械能守恒問(wèn)題，第二類為多體系統(tǒng)機(jī)械能守恒問(wèn)題，第三類為單體動(dòng)能定理問(wèn)題，第四類為多體系

22、統(tǒng)功能關(guān)系為單體動(dòng)能定理問(wèn)題，第四類為多體系統(tǒng)功能關(guān)系(能量定恒能量定恒)問(wèn)題。多體系統(tǒng)的組成模式：兩個(gè)或多個(gè)疊放在一起的物體，問(wèn)題。多體系統(tǒng)的組成模式：兩個(gè)或多個(gè)疊放在一起的物體，用細(xì)線或輕桿等相連的兩個(gè)或多個(gè)物體，直接接觸的兩個(gè)或多用細(xì)線或輕桿等相連的兩個(gè)或多個(gè)物體，直接接觸的兩個(gè)或多個(gè)物體。個(gè)物體。2解決方案解決方案能量問(wèn)題的解題工具一般有動(dòng)能定理，能量守恒定律，機(jī)能量問(wèn)題的解題工具一般有動(dòng)能定理，能量守恒定律，機(jī)械能守恒定律。械能守恒定律。(1)動(dòng)能定理使用方法簡(jiǎn)單，只要選定物體和過(guò)程，直接列動(dòng)能定理使用方法簡(jiǎn)單，只要選定物體和過(guò)程，直接列出方程即可，動(dòng)能定理適用于所有過(guò)程；出方程即可

23、，動(dòng)能定理適用于所有過(guò)程；(2)能量守恒定律同樣適用于所有過(guò)程，分析時(shí)只要分析出能量守恒定律同樣適用于所有過(guò)程，分析時(shí)只要分析出哪些能量減少，哪些能量增加，根據(jù)減少的能量等于增加的能哪些能量減少，哪些能量增加，根據(jù)減少的能量等于增加的能量列方程即可；量列方程即可；(3)機(jī)械能守恒定律只是能量守恒定律的一種特殊形式，但機(jī)械能守恒定律只是能量守恒定律的一種特殊形式，但在力學(xué)中也非常重要。很多題目都可以用兩種甚至三種方法求在力學(xué)中也非常重要。很多題目都可以用兩種甚至三種方法求解，可根據(jù)題目情況靈活選取。解，可根據(jù)題目情況靈活選取。圖圖512 物體的多過(guò)程運(yùn)動(dòng)，需要根據(jù)物體受力和基本運(yùn)動(dòng)形式，把物體的

24、多過(guò)程運(yùn)動(dòng)，需要根據(jù)物體受力和基本運(yùn)動(dòng)形式，把一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程分解成多個(gè)小過(guò)程，即學(xué)會(huì)皰丁解牛的方法，再一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程分解成多個(gè)小過(guò)程，即學(xué)會(huì)皰丁解牛的方法，再根據(jù)每一個(gè)過(guò)程的特點(diǎn)列方程聯(lián)立求解，務(wù)必抓住上一個(gè)過(guò)程的根據(jù)每一個(gè)過(guò)程的特點(diǎn)列方程聯(lián)立求解，務(wù)必抓住上一個(gè)過(guò)程的末速度為下一個(gè)過(guò)程的初速度，這是聯(lián)系相鄰兩個(gè)過(guò)程的紐帶。末速度為下一個(gè)過(guò)程的初速度，這是聯(lián)系相鄰兩個(gè)過(guò)程的紐帶。物體在每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，如果只受重力則列出機(jī)械能守恒方程，物體在每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，如果只受重力則列出機(jī)械能守恒方程，如果只受重力和電場(chǎng)力則列出機(jī)械能和電勢(shì)能的守恒方程，如果如果只受重力和電場(chǎng)力則列出機(jī)械能和電勢(shì)能的守恒方程

25、，如果還有其他力做功則列出動(dòng)能定理方程，特別指出：如果物體在運(yùn)還有其他力做功則列出動(dòng)能定理方程，特別指出：如果物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的作用力為變力，則不能應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)動(dòng)過(guò)程中受到的作用力為變力，則不能應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解，只能應(yīng)用能量觀點(diǎn)求解。學(xué)規(guī)律求解，只能應(yīng)用能量觀點(diǎn)求解。 例例2固定在豎直平面內(nèi)的半圓形軌道與固定在豎直平面內(nèi)的半圓形軌道與豎直軌道平滑連接，豎直軌道的上端有一個(gè)大豎直軌道平滑連接，豎直軌道的上端有一個(gè)大小可忽略的小定滑輪，半圓形軌道的半徑為小可忽略的小定滑輪，半圓形軌道的半徑為R，C為軌道的最低點(diǎn)，豎直軌道高也為為軌道的最低點(diǎn)，豎直軌道高也為R，兩個(gè)質(zhì)，

26、兩個(gè)質(zhì)量分別為量分別為2m和和m的小球的小球A和和B用輕質(zhì)細(xì)線連在一用輕質(zhì)細(xì)線連在一起，所有接觸面均光滑，如圖起，所有接觸面均光滑，如圖513所示。開始時(shí)用手固定所示。開始時(shí)用手固定B、使使A緊靠近滑輪，突然撤去手后，緊靠近滑輪，突然撤去手后，A由靜止開始下滑，求由靜止開始下滑，求A經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度。點(diǎn)時(shí)的速度。圖圖513 解析解析對(duì)對(duì)A、B，從，從A靜止釋放到運(yùn)動(dòng)至靜止釋放到運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)，設(shè)點(diǎn)，設(shè)A運(yùn)動(dòng)至運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)A、B的速度分別為的速度分別為v1、v2(關(guān)系如圖關(guān)系如圖514所示所示)。圖圖514 兩物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒的根源在于線兩物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒的根源在

27、于線(桿桿)對(duì)對(duì)兩物體所做的正、負(fù)功絕對(duì)值相等。抓住線兩物體所做的正、負(fù)功絕對(duì)值相等。抓住線(桿桿)長(zhǎng)度不變、通長(zhǎng)度不變、通過(guò)作圖找出線段間關(guān)系和邊角關(guān)系確定物體的位移過(guò)作圖找出線段間關(guān)系和邊角關(guān)系確定物體的位移(上升、下上升、下降高度降高度)。如果物體速度不沿線。如果物體速度不沿線(桿桿)方向，需將物體速度沿線方向，需將物體速度沿線(桿桿)分解，根據(jù)沿線分解，根據(jù)沿線(桿桿)方向的速度相等確定兩物體速度的大方向的速度相等確定兩物體速度的大小關(guān)系，再應(yīng)用系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律問(wèn)題便可迎刃而解。小關(guān)系，再應(yīng)用系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律問(wèn)題便可迎刃而解。 例例3一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為為

28、m0.05 kg的小球的小球A，另一端掛在光，另一端掛在光滑水平軸滑水平軸O上，上，O到小球的距離為到小球的距離為L(zhǎng)0.1 m，小球跟水平面接觸，但無(wú)相互作用，在球的兩側(cè)等距離，小球跟水平面接觸，但無(wú)相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板，如圖處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板，如圖515所示，水平所示，水平距離距離s2 m?，F(xiàn)有一滑塊?，F(xiàn)有一滑塊B，質(zhì)量也為，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小，從斜面上滑下，與小球發(fā)生碰撞，每次碰后，滑塊與小球速度均交換，已知滑塊與球發(fā)生碰撞，每次碰后，滑塊與小球速度均交換，已知滑塊與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，水平面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為擋板

29、碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，水平面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，g取取10 m/s2，試問(wèn)：，試問(wèn)：圖圖515 (1)若滑塊若滑塊B從斜面某一高度從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求此高度使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求此高度h； (2)若滑塊若滑塊B從從h5 m處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。答案答案(1)0.5 m(2)10

30、次次 滑動(dòng)摩擦力做功的分析是高中階段的一個(gè)難點(diǎn)，滑動(dòng)摩滑動(dòng)摩擦力做功的分析是高中階段的一個(gè)難點(diǎn)，滑動(dòng)摩擦力做功多與路程擦力做功多與路程(而不是位移而不是位移)有關(guān)。有關(guān)。(1)當(dāng)物體在地面當(dāng)物體在地面(或相或相對(duì)地面靜止的物體對(duì)地面靜止的物體)上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力總與運(yùn)上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力總與運(yùn)動(dòng)方向相反，此時(shí)摩擦力做功動(dòng)方向相反，此時(shí)摩擦力做功Wfs，其中，其中s為物體運(yùn)動(dòng)的為物體運(yùn)動(dòng)的路程；路程；(2)當(dāng)兩個(gè)物體間有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，由于兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的當(dāng)兩個(gè)物體間有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，由于兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的路程不同，因此一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和不為零，路程不同，因此一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和不為零，W總總fs，其中，其中s為兩物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的路程。為兩物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的路程。