高考物理大二輪總復(fù)習(xí) 增分策略 第二篇 考前保溫訓(xùn)練 第8天 曲線運動 功與能量課件.ppt

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第二篇高頻考點解讀 考前保溫訓(xùn)練 高頻考點解讀 考前保溫訓(xùn)練 欄目索引 考前第8天曲線運動功與能量 高頻考點6運動的合成與分解 合運動與分運動的關(guān)系 1 獨立性 一個物體同時參與幾個運動 各分運動獨立進(jìn)行 互不影響 合運動由幾個分運動疊加而成 2 等時性 若一個物體同時參與幾個分運動 合運動與分運動是在同一時間內(nèi)進(jìn)行的 注意 運動合成時 速度 加速度 位移的合成都遵循平行四邊形定則 合運動是物體的實際運動 合運動的運動性質(zhì) 兩個勻速直線運動的合運動仍是勻速直線運動 一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動是勻變速運動 二者共線時為勻變速直線運動 二者不共線時為勻變速曲線運動 兩個勻變速直線運動的合運動仍為勻變速運動 當(dāng)合初速度與合加速度共線時為勻變速直線運動 當(dāng)合初速度與合加速度不共線時為勻變速曲線運動 高頻考點7拋體運動 1 平拋運動問題的分析方法 分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動 2 平拋運動的運動規(guī)律 注意 平拋運動是勻變速曲線運動 任意相等時間內(nèi)速度變化量相同 方向豎直向下 平拋物體下落時間僅取決于豎直下落高度 水平射程取決于豎直下落高度和初速度 因平拋物體下落過程中僅有重力做功 故機(jī)械能守恒 高頻考點8勻速圓周運動的向心力 1 特點 合外力大小不變 方向總是指向圓心 勻速圓周運動是加速度 方向 時刻在變化的變速曲線運動 5 做圓周運動的物體 只要物體所受合外力大小恒定 且方向總是指向圓心 與速度方向垂直 則物體一定做勻速圓周運動 圖1 圖2 高頻考點9萬有引力定律及其應(yīng)用 高頻考點10環(huán)繞速度 1 衛(wèi)星的繞行速度 角速度 周期與半徑r的關(guān)系 2 三種宇宙速度 第一宇宙速度 環(huán)繞速度 v1 7 9km s 是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度 也是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大環(huán)繞速度 第二宇宙速度 脫離速度 v2 11 2km s 是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度 第三宇宙速度 逃逸速度 v3 16 7km s 是物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度 高頻考點11功和功率 1 功的兩個不可缺少的因素 力和在力的方向上發(fā)生的位移 恒力做功的計算公式 W Flcos 當(dāng)F為變力時 用動能定理W Ek或功能關(guān)系求功 所求得的功是該過程中外力對物體 或系統(tǒng) 做的總功 或者說是合外力對物體做的功 利用F l圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積求功 利用W Pt計算 2 三種宇宙速度 第一宇宙速度 環(huán)繞速度 v1 7 9km s 是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度 也是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大環(huán)繞速度 第二宇宙速度 脫離速度 v2 11 2km s 是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度 第三宇宙速度 逃逸速度 v3 16 7km s 是物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度 注意 摩擦力做功取決于物體運動的路程 不是位移 摩擦力做功的特點是 a 摩擦力既可對物體做正功 也可對物體做負(fù)功 b 在相互間存在靜摩擦力的系統(tǒng)內(nèi) 一對靜摩擦力做功之和為零 沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 c 在相互間存在滑動摩擦力的系統(tǒng)內(nèi) 一對滑動摩擦力的凈功為負(fù)值 在數(shù)值上等于滑動摩擦力與相對位移的乘積 作用力和反作用力做功的特點 a 作用力和反作用力中可以一個做正功 另一個做負(fù)功或不做功 b 作用力和反作用力可以都做正功或都做負(fù)功 c 作用力和反作用力做功之和可以為零 也可以不為零 2 功率 描述做功快慢的物理量 高頻考點12動能和動能定理 高頻考點13重力做功與重力勢能 1 重力勢能Ep mgh 式中的h是物體相對零勢能面的高度 它與零勢能面的選擇有關(guān) 2 重力做功將引起物體重力勢能的變化 重力做多少正功 重力勢能就減少多少 重力做多少負(fù)功 重力勢能就增加多少 WG Ep 高頻考點14功能關(guān)系 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用 1 做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 中學(xué)階段常見的功能關(guān)系有 重力做功等于重力勢能的變化 重力做正功 重力勢能減少 彈力做功等于彈性勢能的變化 彈力做正功 彈性勢能減少 合外力做功等于動能的變化 動能定理 重力或彈力以外的其他力做的功等于機(jī)械能的變化 一對相互作用的滑動摩擦力做的總功 等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能 摩擦生熱 電場力做功等于電勢能的變化 電場力做正功 電勢能減少 2 機(jī)械能守恒定律 在只有系統(tǒng)內(nèi)重力和彈簧彈力做功時 物體的動能與重力勢能 彈性勢能相互轉(zhuǎn)化 機(jī)械能總量保持不變 機(jī)械能守恒定律有以下幾種表達(dá)形式 可任選兩個狀態(tài) 一般選擇過程的初 末狀態(tài) 研究對象的機(jī)械能相等 即E1 E2 利用E1 E2建立方程需要選擇零勢能面 系統(tǒng)勢能 包括重力勢能和彈性勢能 減少多少 動能就增加多少 反之亦然 即 Ep Ek 系統(tǒng)內(nèi)某一部分機(jī)械能減少多少 另一部分機(jī)械能就增加多少 即 E1 E2 1 如圖3所示 一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點 用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動 運動中始終保持懸線豎直 則橡皮運動的速度 A 大小和方向均不變B 大小不變 方向改變C 大小改變 方向不變D 大小和方向均改變 1 2 3 4 5 6 7 圖3 解析橡皮在水平方向勻速運動 由于橡皮向右運動的位移一定等于橡皮向上的位移 故在豎直方向以相等的速度勻速運動 根據(jù)平行四邊形定則 可知合速度也是一定的 故合運動是勻速運動 答案A 1 2 3 4 5 6 7 2 如圖4所示 光滑斜面固定在水平面上 第一次讓小球從斜面頂端A由靜止釋放 使小球沿斜面滑到底端B 第二次將小球從斜面頂端A沿水平方向拋出 使小球剛好落在斜面底端B 比較兩次小球的運動 下列說法正確的是 A 第二次小球運動經(jīng)歷時間更長B 第一次小球運動速度變化更快C 第二次小球到達(dá)B點的速度更大D 兩種情況小球到達(dá)B點的速度方向相同 1 2 3 4 5 6 7 圖4 1 2 3 4 5 6 7 第一次和第二次運動的過程中 都只有重力做功 可知運動過程中兩小球合力做功相同 動能的變化量相同 但第二次初速度大于零 所以第二次小球到達(dá)B點的速度更大 故C正確 1 2 3 4 5 6 7 第一次到達(dá)B點速度沿斜面方向 第二次不沿斜面方向 方向不同 故D錯誤 答案C 3 航天員王亞平在天宮一號內(nèi)處于完全失重狀態(tài) 她在太空授課所做的實驗 長為L的細(xì)線一端系著質(zhì)量為m的小球 另一端系在固定支架上 小球靜止 給小球一個初速度 小球繞著支架上的固定點做勻速圓周運動 天宮一號處的重力加速度為gt 下列說法正確的是 A 小球靜止時細(xì)線的拉力為mgtB 小球做勻速圓周的速度至少為C 小球做勻速圓周運動時 在任何位置細(xì)線的拉力都可以小于mgtD 若小球做勻速圓周運動時細(xì)線斷裂 則小球做拋體運動 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 4 一顆月球衛(wèi)星在距月球表面高為h的圓形軌道上運行 已知月球半徑為R 月球表面的重力加速度大小為g月 引力常量為G 由此可知 1 2 3 4 5 6 7 解析月球衛(wèi)星繞月做勻速圓周運動 由月球的萬有引力提供向心力 得 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 故A正確 B C D錯誤 答案A 5 多選 一塊質(zhì)量為m的木塊放在地面上 用一根輕彈簧連著木塊 如圖5所示 用恒力F拉彈簧上端 使木塊離開地面 如果力F的作用點從彈簧原長的位置開始向上移動的距離為h 則 A 木塊的重力勢能增加了mghB 木塊的動能增加了FhC 拉力F所做的功為FhD 木塊的機(jī)械能增加量小于Fh 1 2 3 4 5 6 7 圖5 解析用恒力F拉彈簧 力F的作用點向上移動的距離為h 木塊上升的高度不是h 故重力勢能的增加量不是mgh 故A錯誤 功是力與力的作用位移的乘積 故拉力F的功為Fh 等于木塊和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能增加量 所以木塊的機(jī)械能增加量小于Fh 故C D正確 答案CD 1 2 3 4 5 6 7 6 2015 新課標(biāo)全國 17 一汽車在平直公路上行駛 從某時刻開始計時 發(fā)動機(jī)的功率P隨時間t的變化如圖6所示 假定汽車所受阻力的大小f恒定不變 下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖線中 可能正確的是 1 2 3 4 5 6 7 圖6 1 2 3 4 5 6 7 答案A 7 如圖7所示 輕桿長為L 1 5m 可繞軸無摩擦的轉(zhuǎn)動 在桿上距離軸O點的A點和端點B各固定一質(zhì)量均為m 1kg的小球 使桿從水平位置無初速度釋放擺下 g 10m s2 求當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時 1 2 3 4 5 6 7 圖7 1 B球的速度 解析在轉(zhuǎn)動過程中 A B兩球的角速度相同 設(shè)A球的速度為vA B球的速度為vB 1 2 3 4 5 6 7 A B和桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 由機(jī)械能守恒定律 并選最低點為零勢能參考平面 則有E1 mgL mgL 2mgL 1 2 3 4 5 6 7 聯(lián)立 兩式可以求出 vB 3vA 6m s 答案6m s 2 在此過程中輕桿對A球做的功 解析在此過程中輕桿對A球做的功即為A球的機(jī)械能變化量 1 2 3 4 5 6 7 代入數(shù)據(jù)得 EkA 3J 答案 3J