新课标物理功能关系和能量守恒高考二轮复习教学ppt

1、新课标物理功能关(Guan)系和能量守恒高考二轮复习第一页，共七十三页。真(Zhen)题模拟体验名师诠(Quan)释高考123451.(多选)(浙江理综,18)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器.舰载机总质量为3.0104 kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105 N;弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定.要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则()A.弹射器的推力大小为1.1106 NB.弹射器对舰载机所做的功为1.1108 JC.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107 W

2、D.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2第二页，共七十三页。真题模(Mo)拟体验名师诠(Quan)释高考12345第三页，共七十三页。真题模拟体(Ti)验名师诠(Quan)释高考123452.(全国理综,17)一汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示.假定汽车所受阻力的大小Ff恒定不变.下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是()第四页，共七十三页。真题模拟(Ni)体验名师诠(Quan)释高考12345第五页，共七十三页。真题模拟体(Ti)验名师诠释(Shi)高考123453.(多选)(江苏单科,9)如图所示,轻质弹簧一端固定,另

3、一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h.圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A.弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g.则圆环()第六页，共七十三页。真题模拟体(Ti)验名师诠释(Shi)高考12345第七页，共七十三页。真题模拟体(Ti)验名(Ming)师诠释高考123454.(全国理综,19)一物块沿倾角为的斜坡向上滑动.当物块的初速度为v时,上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为 时,上升的最大高度记为h.重力加速度大小为g.物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为()第八

4、页，共七十三页。真题(Ti)模拟体验名(Ming)师诠释高考123455.(多选) (山东理综,16)如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M、m(Mm)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中()A.两滑块组成系统的机械能守恒B.重力对M做的功等于M动能的增加C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加D.两滑块组成系的机械能损失等于M克服摩擦力做的功第九页，共七十三页。真题模拟(Ni)体验名师诠释高(Gao)考1

5、2345解析:M在滑动时除重力做功外,还要克服摩擦力及绳的拉力做功,这三个功的代数和才等于M动能的增加,选项B错误;轻绳对m做的功用来增加m的动能及重力势能,选项C正确;两滑块组成的系统在运动过程中,由于M要克服摩擦力做功,故机械能不守恒,损失的机械能等于M克服摩擦力做的功,选项A错误,D正确.答案:CD第十页，共七十三页。真题(Ti)模拟体验名师诠释高(Gao)考功能关系、机械能守恒与能的转化和守恒定律是力学的主干知识,是解决物理问题的最主要的方法之一,是每年高考必考的重点和热点.考查的问题类型有:1.结合v-t图象、F-t图象等,考查功、功率的理解及计算,一般为选择题;2.以某一运动为情景

6、,考查对各种功能关系的理解及运用,一般为选择题,每个选项涉及一种功能关系的考查;3.以单物体、多过程或多物体、多过程为情景,在考查直线、曲线运动规律的同时考查功能关系的应用,注重对动能定理和机械能守恒定律的考查,一般为计算题,有时是压轴题.第十一页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第十二页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三2.机车等运行时功率的分析(1)平均功率:应明确是哪一过程中的平均功率,其计算公式为 (一般公式), (F为恒力, 为平均速度).(2)瞬时功率:对应物体运动过程中的某一时刻,其计算公式为P=Fvcos ,其中为此时刻F与v方向的夹角.

7、第十三页，共七十三页。考点(Dian)一考(Kao)点二考点三第十四页，共七十三页。考点(Dian)一考点(Dian)二考点三 (多选)质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用.力的大小F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则()第十五页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第十六页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第十七页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第十八页，共七十三页。考点(Dian)一考(Kao)点二考点三(山东莱州一中模拟)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时

8、,起重机达到额定功率P.以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到达到最大速度v2为止,则整个过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)()第十九页，共七十三页。考点(Dian)一考(Kao)点二考点三第二十页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第二十一页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三对点训练11.放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在06 s内其速度与时间的图象和拉力的功率与时间的图象如图所示.则物体的质量为(g取10 m/s2)()第二十二页，共七十三页。考点(Dian)一考(Kao)点二考点三第二十三页，共七十三页。考(Kao)点一考(Ka

9、o)点二考点三2. (多选)如图,工厂利用皮带传输机把质量为m的货物从地面运送到高处的平台C上.皮带以一定的速度v顺时针转动.将货物无初速度地放在A处,货物在皮带上相对滑动时留下一段划痕,然后货物达到速度v随皮带到达平台.已知货物与皮带间的动摩擦因数为,皮带的倾角为,重力加速度为g.下列说法正确的是()A.货物从A到C的过程中,平均速度为B.若使传送带的速率v减小,皮带上留下的划痕长度将变短C.货物从A点运动到C点,传送带一直对货物做正功D.货物达到速度v以后的运动过程中,传送带对货物的摩擦力做功的功率为mgvcos 第二十四页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第二十五页，

10、共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三3. (江苏连云港模拟)一汽车在平直公路上以20 kW的功率行驶,t1时刻驶入另一段阻力恒定的平直公路,其v-t图象如图所示.已知汽车的质量为2103 kg.下列说法正确的是()A.t1前汽车受到的阻力大小为1103 NB.t1后汽车受到的阻力大小为2103 NC.t1时刻汽车加速度突然变为1 m/s2D.t1t2时间内汽车的平均速度为7.5 m/s第二十六页，共七十三页。考(Kao)点一考(Kao)点二考点三第二十七页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第二十八页，共七十三页。考(Kao)点一考(Kao)点二考点三(多选)

11、如图所示,一足够长的粗糙斜面固定在水平面上,与水平面夹角为,物块a通过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m.开始时,a、b均静止且a刚好不受斜面摩擦力作用.现对b施加竖直向下的恒力F,使a、b做加速运动,则在b下降h高度过程中()A.a的加速度为B.a的重力势能增加mghC.绳的拉力对a做的功等于a机械能的增加D.F对b做的功与摩擦力对a做的功之和等于a、b动能的增加第二十九页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第三十页，共七十三页。考点(Dian)一考点(Dian)二考点三对点训练21.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直

12、,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP=2R,重力加速度为g.则小球从P到B的运动过程中()A.重力做功2mgRB.机械能减少mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功第三十一页，共七十三页。考点(Dian)一考(Kao)点二考点三第三十二页，共七十三页。考(Kao)点一考(Kao)点二考点三2. (多选)(山东青岛一模)如图所示,固定在水平面上的光滑斜面倾角为30,质量分别为M、m的两个物体A、B通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧,斜面底端有一与斜面垂直的挡板.开始时用手按住物体A,此时A距离挡板的距离为s,滑轮两边的

13、细绳恰好伸直,且弹簧处于原长状态.已知M=2m,空气阻力不计.松开手后,关于二者的运动下列说法中正确的是 ()A.A和B组成的系统机械能守恒B.当A的速度最大时,B与地面间的作用力为零C.若A恰好能到达挡板处,则此时B的速度为零D.若A恰好能到达挡板处,则此过程中重力对A做的功等于轻弹簧弹性势能的增加量与物体B的机械能增加量之和第三十三页，共七十三页。考点(Dian)一考(Kao)点二考点三解析:因为A和B之间有轻弹簧,在运动的过程中,A和B的机械能会转化为轻弹簧的弹性势能,所以A和B组成的系统机械能不守恒,故A错误;A首先向下做加速度减小的加速运动,当A的速度最大时,其加速度为零,此时弹簧弹

14、力F=Mgsin 30=mg,B所受拉力也等于弹簧弹力,此时B恰好与地面间的作用力为零,故B正确;从B开始运动,直到A到达底部过程中,弹簧弹力的大小一直大于B的重力,故B一直做加速运动,A到达底部时,B的速度不为零,故C错误;若A恰好能到达挡板处,则此时A的速度恰好为零,所以运动过程中重力对A做的功转化为弹簧的弹性势能和B的机械能,故D正确.答案:BD第三十四页，共七十三页。考(Kao)点一考(Kao)点二考点三3. (福建漳州八校模拟)如图所示,一张薄纸板放在光滑水平面上,其右端放有小木块,小木块与薄纸板的接触面粗糙,原来系统静止.现用水平恒力F向右拉薄纸板,小木块在薄纸板上发生相对滑动,直

15、到从薄纸板上掉下来.上述过程中有关功和能的下列说法正确的是()A.拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加B.摩擦力对小木块做的功一定等于系统的摩擦生热C.离开薄纸板前小木块可能先做加速运动,后做匀速运动D.小木块动能的增加可能小于系统的摩擦生热第三十五页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三解析:由功能关系知拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加及系统产生的内能,选项A错误;摩擦力对小木块做的功等于小木块动能的增加,选项B错误;离开薄纸板前小木块始终受滑动摩擦力作用,因此一直在做匀加速运动,选项C错误;对于系统,系统的摩擦生热Q=FfL1,L1为相对位移,对于小木块,FfL

16、2=Ek,L2为木块的对地位移,可能L2L1,故EkQ.答案:D第三十六页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三 光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置,其中直轨道bc粗糙,直轨道cd光滑,两轨道相接处为一很小的圆弧.质量为m=0.1 kg的滑块(可视为质点)在圆轨道上做圆周运动,到达轨道最高点a时的速度大小为v=4 m/s,当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处b时,脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行,到达轨道cd上的d点时速度为零.若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计,已知圆轨道的半径为R=0.25 m,直轨道bc的倾角=37,其长度为L=26.25 m,d点与水平地面

17、间的高度差为h=0.2 m,重力加速度g取10 m/s2,sin 37=0.6.求:(1)滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小;(2)滑块与直轨道bc间的动摩擦因数;(3)滑块在直轨道bc上能够运动的时间.第三十七页，共七十三页。考点(Dian)一考点(Dian)二考点三思路点拨:物体经历abcdcb等多段运动,且已知a、d速度及h、L、R等,对所求(2),可考虑对ad过程应用动能定理.物体由c点上升到速度为零时,需判断物体能否再次下滑.第三十八页，共七十三页。考点(Dian)一考(Kao)点二考点三第三十九页，共七十三页。考(Kao)点一考(Kao)点二考点三第四十页，共七十三页。考(Ka

18、o)点一考点(Dian)二考点三第四十一页，共七十三页。考点(Dian)一考点(Dian)二考点三第四十二页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三对点训练31.(多选)如图所示,已知物体与三块材料不同的长方形板间的动摩擦因数分别为、2和3,三块板长度均为L,并排铺在水平地面上,该物体以一定的初速度v0从a点滑上第一块板,且物体恰好滑到第三块的末尾d点停下来,物体在运动中三块板均保持静止.若让物体从d点以相同大小的初速度水平向左运动,三块木板仍能保持静止,则下列说法正确的是()A.物体仍能运动到a点并停下来B.物体不能运动到a点C.物体两次经过c点时速度大小相等D.物体两次经过b

19、点时速度大小相等第四十三页，共七十三页。考点(Dian)一考点(Dian)二考点三第四十四页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三2.(福建漳州八校联考)如图甲所示,固定在水平地面上的工件,由AB和BC两部分组成,其中AB部分为光滑的圆弧,AOB=37,圆弧的半径R=0.5 m,圆心O点在B点正上方、BC部分水平,长度为0.2 m.现有一质量m=1 kg、可视为质点的物块从A端由静止释放,恰好能运动到C点.(g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)求:(1)物块运动到B点时的速度大小;(2)BC段的动摩擦因数;(3)将BC段转过一锐角=37,如图乙所示,

20、B处平滑连接.求物块在BC上运动的总路程.第四十五页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第四十六页，共七十三页。考点(Dian)一考(Kao)点二考点三3.(山东泰安二模)如图所示,在冰面上将质量m=1 kg的滑块从A点以初速度v0推出,滑块与冰面的动摩擦因数为=0.1,滑块滑行L=18 m后到达B点时速度为v1=8 m/s.现将其间的一段CD用铁刷划擦,使该段的动摩擦因数变为=0.45,再使滑块从A以初速度v0推出后,到达B点的速度为v2=6 m/s.g取10 m/s2,求:(1)初速度v0的大小;(2)CD段的长度l;(3)若AB间用铁刷划擦的CD段的长度不变,要使滑块从

21、A到B的运动时间最长,问铁刷划擦的CD段位于何位置?并求滑块滑行的最长时间.(结果保留三位有效数字)第四十七页，共七十三页。考点(Dian)一考点(Dian)二考点三第四十八页，共七十三页。考(Kao)点一考(Kao)点二考点三第四十九页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第五十页，共七十三页。考点(Dian)一考(Kao)点二考点三第五十一页，共七十三页。考点(Dian)一考(Kao)点二考点三 (多选) (全国理综,21)如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上.a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动.不计摩擦,a、b可视

22、为质点,重力加速度大小为g.则()A.a落地前,轻杆对b一直做正功B.a落地时速度大小为C.a下落过程中,其加速度大小始终不大于gD.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg思路点拨:(1)a、b从释放到a刚落地的过程,a减少的重力势能只转化为a、b的动能,因而系统机械能守恒;(2)a落地时,沿水平方向无分速度,则此时b的速度为零;(3)根据动能定理可知,杆对b先做正功,后做负功.第五十二页，共七十三页。考点(Dian)一考(Kao)点二考点三第五十三页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第五十四页，共七十三页。考点(Dian)一考点(Dian)二考点三对点训练

23、41. (天津理综,5)如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中()A.圆环的机械能守恒B.弹簧弹性势能变化了 C.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变第五十五页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第五十六页，共七十三页。考(Kao)点一考(Kao)点二考点三2.(多选)(山东泰安二模)如图所示,倾角30、高为L的固定斜面底

24、端与光滑水平面平滑相连,质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接,A球置于斜面顶端.现由静止释放A、B两球,B球与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失,且碰后只能沿斜面下滑,两球最终均滑到水平面上.已知重力加速度为g,不计一切摩擦,则()第五十七页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三第五十八页，共七十三页。考点(Dian)一考点(Dian)二考点三第五十九页，共七十三页。考点(Dian)一考点(Dian)二考点三3.光滑的长轨道形状如图所示,底部为半圆形,半径为R,固定在竖直平面内.A、B两质量相同的小环用长为R的轻杆连接在一起,套在轨道上(角度可变).将A、

25、B两环从图示位置静止释放,A环距离底部2R.不考虑轻杆和轨道的接触,即忽略系统机械能的损失,求:(1)A、B两环都未进入半圆形底部前,杆上的作用力;(2)A环到达最低点时,两环速度大小.第六十页，共七十三页。考点(Dian)一考点(Dian)二考点三解析:(1)对环A、B及轻杆组成的整体分析,A、B两环与杆一起做自由落体运动,其加速度等于重力加速度g.以A为研究对象,因A做自由落体运动,所以杆对A一定没有作用力.第六十一页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三 如图所示,MN是固定在水平地面上足够长的绝缘平板(左侧有挡板),整个空间有平行于平板向右、电场强度为E=2 N/C的匀

26、强电场,在板上C点的左侧有一个垂直于纸面向外、磁感应强度为B=1 T的匀强磁场,一个质量为m=410-3 kg、电荷量q=-10-2 C的小物块,从C点由静止开始向左先做加速运动再做匀速运动.当物体碰到左端挡板后被弹回,若在碰撞瞬间将电场改为竖直向下,大小不变,小物块返回时在磁场中恰好做匀速运动,已知平板MC部分的长度为L=5 m,物块与平板间的动摩擦因数为=0.2,求: (1)小物块向左运动过程中克服摩擦力做的功Wf;(2)小物块与左端挡板碰撞过程损失的机械能E;(3)小物块从与左挡板碰后到最终静止所用时间t;(4)整个过程中由于摩擦产生的热量Q.第六十二页，共七十三页。考点(Dian)一考点(Dian)二考点三第六十三页，共七十三页。考点(Dian)一考(Kao)点二考点三第六十四页，共七十三页。考点(Dian)一考点(Dian)二考点三第六十五页，共七十三页。考(Kao)点一考点(Dian)二考点三对点训练51. (多选)如图所示,质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为的固定斜面,同时施加一沿斜面向上的恒力F=mgsin .已知滑块与斜面间的动摩擦因数=tan ,取出发点为参考点,下列能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热