轮复习备课资料专题四能量与动量第1讲功能关系在力学中的应用课件

1、专题四能量与动量定位 五年考情分析2017年2016年2015年2014年2013年卷T14(动量守恒定律)T24(机械能、功能关系)T20(电场中的能量转化)T25(动能定理、平抛运动、多过程中的能量转化和守恒)T35(2)(动量定理)T17(功、动能定理的 应用)T21(机械能守恒定律的条件)T35(2)(动量守恒定律)T25(动能定理、能量守恒在复合场中的应用)T35(2)(动量守恒定律)T16(动能定理在电场中的应用)T21(功率、v-t图像)T35(2)(动量守恒 定 律)卷T15(动量守恒定律)T17(机械能守恒定律、平抛运动)T19(天体的椭圆运动、机械能守恒)T25(动能定理在

2、电场中的 应用)T16(动能定理、圆周运动)T19(功、牛顿第二定律的应用)T21(功、功率、能量的转化)T25(功能关系)T35(2)(动量守恒和能量守恒)T17(功率恒定条件下汽车的运动)T21(杆的弹力做功、系统机械能 守恒)T24(动能定理在电场中的应用)T35(2)(动量守恒定律)T15(机械能守恒定律、平抛运动)T16(功、动能定理)T17(机械能守恒定律、圆周运动)T25(电磁感应中能量转化和守恒)T35(2)(验证动量守恒定律实验)T24(动能定理在电场中的 应用)T35(2) (动量守恒定律)卷T16(功能 关系)T20(动量、动量定理)T20(动能定理、圆周运动)T24(动

3、能定理、能量守恒定律的应用)T35(2)(动量守恒和能量 守恒)专题定位本专题解决的是机械能守恒、功能关系,动量和动量守恒.高考对本专题的考查频率极高,选择题与计算题都可能出现,难度多为中低档.主要题型有:功能关系与图像问题的结合,能量守恒、牛顿运动定律、曲线运动及电磁学的综合,以碰撞为模型与弹簧结合的问题等.整体法与隔离法、图像法、转换法、类比思想和守恒思想是用到的主要思想方法.应考建议熟练运用动能定理解决综合问题,注意和图像有关的题型,提高运用能量观点解决电、磁场中运动问题的能力,抓住动力学、能量和动量三条主线.第1讲功能关系在力学中的应用整 合突 破实 战整合 网络要点重温【网络构建】【

4、要点重温】 1.功(1)恒力做功:W= .(2)变力做功:用 求解;用F-x图线与x轴所围“ ”求解.2.功率Flcos 动能定理面积(2)瞬时功率:P=Fvcos .(3)机车启动两类模型中的关键方程:P=Fv,F-f=ma.4.系统机械能守恒的三种表达式E1=E2突破 热点考向聚焦热点考向一力学中几个重要功能关系的应用【核心提炼】 1.力学中几种功能关系.(1)合外力做功与动能的关系:W合=Ek.(2)重力做功与重力势能的关系:WG=-Ep.(3)弹力做功与弹性势能的关系:W弹=-Ep.(4)除重力以外其他力做功与机械能的关系:W其他=E机.(5)滑动摩擦力做功与内能的关系:fl相对=E内

5、.2.分清是什么力做功,并且分析该力做正功还是做负功;根据功能之间的对应关系,判定能的转化形式,确定能量之间的转化情况.【典例1】 (2017辽宁大连模拟)如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30的斜面,其运动的加速度为 g,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体( )A.重力势能增加了mgh B.重力势能增加了 mghC.动能损失了mgh D.机械能损失了 mghA【预测练习1】 (多选)如图所示,质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上,一根轻质弹簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放,

6、小球沿杆下滑,当弹簧位于竖直位置时,小球速度恰好为零,此时小球下降的竖直高度为h,若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内,下列说法正确的是( )A.弹簧与杆垂直时,小球速度最大B.弹簧与杆垂直时,小球的动能与重力势能之和最大C.小球下滑至最低点的过程中,弹簧的弹性势能增加量小于mghD.小球下滑至最低点的过程中,弹簧的弹性势能增加量等于mghBD 解析:光滑杆没有摩擦力做功,杆的弹力和运动方向垂直,也不做功,那么整个过程只有弹簧弹力和小球重力做功,二者组成的系统机械能守恒,分析小球的受力,在沿杆方向一个是自身重力分力,另外一个是弹力沿杆方向的分力,当弹簧与杆垂直时,沿杆方向没有弹簧

7、的分力,只有重力沿杆向下的分力,说明小球在沿杆向下加速,所以速度不是最大,选项A错误;由于全过程弹簧始终处于伸长状态,那么弹簧与杆垂直时弹簧伸长量最小,弹性势能最小,根据小球和弹簧组成的系统机械能守恒,此时小球机械能最大,即动能和重力势能之和最大,选项B正确;从初位置到末位置,小球速度都是零,故动能不变,重力势能减小mgh,根据系统机械能守恒,弹簧弹性势能增加mgh,选项D正确,C错误.热点考向二动力学规律和动能定理的综合应用【核心提炼】 1.对单个物体的动能增量的判断宜采用动能定理,而对物体系统动能增量的大小判断则应考虑应用能量守恒定律.2.动能定理表达式是一个标量式,在某个方向上应用动能定

8、理是没有依据的.3.物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程),此时可以分段考虑,也可以对全过程考虑,但若能对整个过程利用动能定理列式则可使问题简化.【典例2】 (2017全国卷,24)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1s0)处分别放置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的

9、速度为v1.重力加速度大小为g.求 (1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度.【预测练习2】 (2017湖南株洲一模)一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中图(甲),某时刻剪断细线,铝球开始在油槽中下沉,通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图像如图(乙)所示,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )A.铝球刚开始运动的加速度a0=gB.铝球下沉的速度将会一直增大C.铝球下沉过程所受到油的阻力f=D.铝球下沉过程机械能的减少等于克服油的阻力所做的功C 热点考向三应用动力学观点和能量观点解决多过程问题【核心提炼】 1.当涉及摩擦力做功时,机械能不守恒

10、,一般应用能的转化和守恒定律,特别注意摩擦产生的内能Q=fx相对,x相对为相对滑动的两物体间相对滑动路径的总长度.2.解题时,首先确定初、末状态,然后分清有多少种形式的能在转化,再分析状态变化过程中哪种形式的能量减少,哪种形式的能量增加,求出减少的能量总和E减和增加的能量总和E增,最后由E减=E增列式求解. 【典例3】 如图所示,倾角=45的粗糙平直导轨AB与半径为R的光滑圆环轨道相切,切点为B,整个轨道处在竖直平面内.一质量为m的小滑块(可以看做质点)从导轨上离地面高为h=3R的D处无初速度下滑进入圆环轨道.接着小滑块从圆环最高点C水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O等高的P点,不计空气阻力,已

11、知重力加速度为g.求:(1)小滑块运动到圆环最高点C时的速度大小;(2)小滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小;(3)小滑块在斜面轨道BD间运动的过程中克服摩擦力做的功.审题突破【拓展延伸】 在“典例3”的情景中,若圆环轨道是粗糙的,小滑块从导轨上离地面高为h=3R的A点水平飞出,恰好从B点沿切线方向进入圆环轨道,接着恰好通过圆环最高点C,如图所示,=60,求:(1)小滑块在A点时的速度大小;(2)小滑块在圆环轨道上运动的过程中克服摩擦力做的功.【预测练习3】 如图所示,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l,水平轨道左侧有一轻质弹

12、簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回.已知R=0.4 m,l=2.5 m,v0=6 m/s,物块质量m=1 kg,与PQ段间的动摩擦因数=0.4,轨道其他部分摩擦不计.取g=10 m/s2,求:(1)物块经过圆形轨道最高点B时对轨道的压力;答案:(1)40 N 方向竖直向上(2)物块从Q运动到P的时间及弹簧获得的最大弹性势能;答案:(2)0.5 s8 J(3)物块仍以v0从右侧冲上轨道,调节PQ段的长度l,当l长度是多少时,物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动.答案:(3)1 m实战 高

13、考真题演练1.功能关系的应用(2017全国卷,16)如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂.用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距 l.重力加速度大小为g.在此过程中,外力做的功为( )A 2.涉及弹簧的功能关系的综合应用(2016全国卷,21)(多选)如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连.现将小球从M点由静止释放,它在下降的过程中经过了N点.已知在M,N两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且ONMOMN .在小球从M点运动到N点的过程中( )A.弹力对小球先做正功后做负功B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C.弹簧长度

14、最短时,弹力对小球做功的功率为零D.小球到达N点时的动能等于其在M,N两点的重力势能差 BCD解析:因为在M,N两点处弹簧弹力大小相等,且OMON,所以M处弹簧处于压缩状态,N处弹簧处于伸长状态.如图所示的A,B两处分别为弹簧最短与原长的位置,可知小球从M运动到A处的过程,弹力对小球做负功;小球从A运动到B处的过程中,弹力对小球做正功,小球从B运动到N处的过程,弹力对小球做负功.选项A错误;小球受到竖直向下的重力、水平方向的杆的支持力、弹簧弹力三个力作用,由牛顿第二定律知,当弹簧对小球的弹力在竖直方向的分力为零时,小球的加速度等于重力加速度,可知小球在A,B两处时加速度等于重力加速度,选项B正

15、确;弹簧最短即小球在A处时,弹力方向与小球速度方向垂直,故弹力对小球做功的功率为零,选项C正确;在M,N两点处,弹簧弹力大小相等,则弹簧的形变量相等,所以弹簧弹性势能的大小相等,小球从M运动到N的过程中,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,则有EpM-EpN=EkN-0,选项D正确.3.功能关系的应用(2017全国卷,24)一质量为8.00104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面.飞船在离地面高度1.60105 m处以7.50103 m/s的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面.取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为9.8 m/s2.(结果保

16、留2位有效数字)(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能;答案:(1)4.0108 J2.41012 J答案:(2)9.7108 J(2)求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功,已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.(1)求P第一次运动到B点时速度的大小;(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能;(3)改变物块P的质量,将P推至E点,从静止开始释放.已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后,恰好通过G点.G点在C点左下方,与C点水平相距 R、竖直相距R.求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量.以下为附加内容不需要的朋友下载后

17、可以编辑删除，谢谢以下为附加内容让更多的农民成为新型职业农民中央农业广播电视学校 刘天金20130507 陕西 农业部部长韩长赋： 这是一项基础性工程、创新性工作，要大抓特抓、坚持不懈。 让更多的农民成为新型职业农民（目标） 生产更多更好更安全的农产品供给社会（方向）一、为什么要大力培育新型职业农民二、什么是新型职业农民三、如何加快培育新型职业农民一、为什么要大力培育新型职业农民（一）深刻背景农村劳动力持续转移,“人走村空”问题愈演愈烈 2012年我国农民工数量达到2.6亿，每年新增900-1000万。四川抽样调查：26% 举家外出农户20% 留守农户转移比例平均60%，高的70-80% 一、

18、为什么要大力培育新型职业农民（一）深刻背景农村青壮年劳动力大量外出，“老人农业”“妇女农业”“小学农业”问题日益凸显陕西抽样调查：72% “80后”“90后”青壮年劳动力（农民工）55岁 务农农民平均年龄63% 妇女83% 初中及以下文化程度 四川抽样调查： 务农农民50岁以上54%，60岁以上30%，70岁以上13%； 妇女60%； 初中及以下90%。一、为什么要大力培育新型职业农民（一）深刻背景农村新生劳动力离农意愿强烈，农业后继乏人问题步步紧逼新生代农民工76% 不愿再回乡务农85% 从未种过地（国家统计局2010年10省调查：90%的新生代农民工没有从事过一天的农业生产活动）一、为什么

19、要大力培育新型职业农民（二）紧迫课题“谁来种地”“地如何种”？党的十八大：坚持和完善农村基本经营制度，构建集约化、专业化、组织化、社会化相结合的新型农业经营体系。国务院常务会议：要采取有效措施，使一部分年轻人愿意在农村留下来搞农业，培养和稳定现代农业生产队伍。中央经济工作会议、中央农村工作会议：要稳定完善强农惠农富农政策，充分保护和调动农民生产经营积极性，使务农种粮有效益、不吃亏、得实惠。2013年中央一号文件：农村劳动力大量流动，农户兼业化、村庄空心化、人口老龄化趋势明显，农民利益诉求多元，加强和创新农村社会管理势在必行。十二届全国人大一次会议（政府工作报告）：要采取有效措施，稳定农业生产经

20、营队伍，积极培育新型农民。 聚焦“谁来种地”“地如何种”一、为什么要大力培育新型职业农民（二）紧迫课题“谁来种地”“地如何种”是一个问题的两个方面 农村劳动力结构性不足：“不是没人种地，而是这地由什么人来种” 创新农业生产经营方式：“不是种不过来，而是怎么种得更好”一、为什么要大力培育新型职业农民（三）历史使命回答好“谁来种地”“地如何种”的问题，历史性地落在了培育新型职业农民上。 2012年中央一号文件聚焦农业科技，着力解决农业生产力发展问题，明确提出大力培育新型职业农民；2013年中央一号文件突出农业经营体制机制创新，着力完善与现代农业发展相适应的农业生产关系，进一步强调加强农业职业教育和

21、职业培训。创新农业生产经营方式（现代）家庭经营+合作组织+社会化服务 =新型农业经营体系新型职业农民 新型生产经营主体 新型农业经营体系 现代农业 新型职业农民是伴随农村生产力发展和生产关系完善产生的新型生产经营主体，是构建新型农业经营体系的基本细胞，是发展现代农业的基本支撑，是推动城乡发展一体化的基本力量。一、为什么要大力培育新型职业农民（四）重大意义不失时机地大力培育新型职业农民： 一是有利于促进农民从身份向职业的转变，在推动城乡发展一体化中加快剥离“农民”的身份属性，使培育起来的新型职业农民逐步走上具有相应社会保障和社会地位的职业化路子，解决有人愿意在农村留下来搞农业的问题；一、为什么要

22、大力培育新型职业农民（四）重大意义不失时机地大力培育新型职业农民： 二是有利于促进农民从传统农业生产向现代农业生产经营的转变，在加大强农惠农富农政策力度中加快发展现代农业，使培育起来的新型职业农民逐步走上专业化、规模化、集约化、标准化生产经营的现代化路子，解决务农种粮有效益、不吃亏、得实惠的问题；一、为什么要大力培育新型职业农民（四）重大意义不失时机地大力培育新型职业农民： 三是有利于促进农民从传统小农生产向社会化大生产的转变，在坚持和完善农村基本经营制度中加快培育新型生产经营主体，使培育起来的新型职业农民逐步走上“家庭经营+合作组织+社会化服务”新型农业经营体系的组织化路子，解决保供增收长效机制的问题。 培育新型职业农民的过程，就是激活农民自身活力和增强农业农村发展活力的过程，就是培养高素质现代农业和新农村建设者的过程