2016届高考物理二轮细讲课件 专题（3）功和能（共189页）

2016届高考物理二轮细讲课件 专题（3）功和能（共189页）内容摘要：

1、专题三热点重点难点专题透析 物理专题三热点重点难点专题透析 物理【思维导图】 专题三热点重点难点专题透析 物理专题三热点重点难点专题透析 物理本专题是力学的重点内容之一 , 其知识主要包括 : 功和功率 ; 动能定理 ; 机械能和机械能守恒定律 ; 能量转化与守恒。 涉及本专题知识的命题倾向于综合性和能力性 , 题型全 ( 选择题、实验题和计算题 ) 、分量重 , 其试题的共同特点是灵活性强、综合面广、能力要求高 , 而且多年的高考压轴题均与本章的知识有关。 预计在 2016 年高考中 , 会以功与功率、动能定理和机械能守恒 定律为考查热点 , 这些热点往往与牛顿运动定律、曲线运动、电场和电磁感 2、应等知识综合起来考查。 尤其是摩擦力做功问题、传送带上的做功与能量问题、弹簧的弹力做功与弹性势能问题、与流体相关的能量问题、电场或磁场对在其中的带电粒子的做功和能量问题要进行重点关注。 专题三热点重点难点专题透析 物理【知能诊断】 专题三热点重点难点专题透析 物理1 . ( 2015 年高考浙江卷 ) 如图所示 , 用一块长 L 1 = 1 . 0 m 的木板在墙和桌面间架 设斜面 , 桌子高 H= 0 . 8 m , 长 L 2 = 1 . 5 m。 斜面与水平桌面的倾角 可在 0 60 间调节后固定。 将质量 m= 0 . 2 小物块从斜面顶端静止释放 , 物块与斜面间的动摩擦因数 1 = 0 3、 . 05 , 物块与桌面间的动摩擦因数为 2 ,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失。 ( 重力加速度取g= 10 m/最大静摩擦力等于滑动摩擦力 ) 专题三热点重点难点专题透析 物理( 1 ) 当 角增大到多少时 , 物块能从斜面开始下滑。 ( 用正切值表示 ) ( 2 ) 当 角增大到 37 时 , 物块恰能停在桌面边缘 , 求物块与桌面间的动摩擦因数 2。 ( 已知 7 = 0 . 6 , 7 = 0 . 8 ) ( 3 ) 继续增大 角 , 发现 = 53 时物块落地点与墙面的距离最大 , 求此最大距离 x m。 专题三热点重点难点专题透析 物理【疑惑】 ( 1 ) 斜面倾角 取 4、不同值 , 物块在斜面和桌面的路程之间有何关系 ?( 2 ) 当 = 53 时物块落地点与墙面的最大距离如何确定 ? 【解析】 ( 1 ) 为使小物块下滑 , 应有 mg 1 mg 所以 满足的条件 0 . 05 当 = . 05 时物块恰好从斜面开始下滑。 ( 2 ) 克服摩擦力做功 W f = 1 + 2 L 2 - L 1 ) 由动能定理得 - W f = 0 代入数据得 2 = 0 . 8。 专题三热点重点难点专题透析 物理( 3 ) 由动能定理得 - W f =12v= 1 m/s 由平抛运动规律得 H=12x 1 =解得 t= 0 . 4 s x 1 = 0 . 4 m x m 5、=x 1 +L 2 = 1 . 9 m。 【答案】 ( 1 ) 0 . 05 ( 2 ) 2 = 0 . 8 ( 3 ) 1 . 9 m 专题三热点重点难点专题透析 物理2 . ( 2015 年高考北京卷 ) 如图甲所示 , 弹簧的一端固定 , 另一端连接一个物块 , 弹簧质量不计。 物块 ( 可视为质点 ) 的质量为 m , 在水平桌面上沿 x 轴运动 , 与桌面间的动摩擦因数为。 以弹簧原长时物块的位置为坐标原点 O , 当弹簧的伸长量为 x 时 , 物块所受弹簧弹力大小为 F= k 为常量。 甲 专题三热点重点难点专题透析 物理( 1 ) 请画出 F 随 x 变化的示意图 ; 并根据 F 6、 - x 图象求物块沿 点运动到位置 x 的过程中弹力所做的功。 ( 2 ) 物块由 x 1 向右运动到 x 3 , 然后由 x 3 返回到 x 2 , 在这个过程中 , a. 求弹力所做的功 , 并据此求弹簧弹性势能的变化量。 b. 求滑动摩擦力所做的功 ; 并与弹力做功比较 , 说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。 专题三热点重点难点专题透析 物理【疑惑】 ( 1 ) F - x 的图象有何物理意义 ?( 2 ) 滑动摩擦力与弹力做功各有何特点 ? 乙 【解析】 ( 1 ) F - x 图象如图乙所示。 物块沿 x 轴从 O 点运动到位置 x 的过程中 , 弹力做负功 ; 7、F - x 图线下的面积等于弹力做功大小。 弹力做功 W T = x= 专题三热点重点难点专题透析 物理( 2 ) a . 物块由 x 1 向右运动到 x 3 的过程中 , 弹力做功 W ( + ) ( x 3 - x 1 ) =12k 1232物块由 x 3 向左运动到 x 2 的过程中 , 弹力做功 W 12 ( + ) ( x 3 - x 2 ) =12k 3222整个过程中 , 弹力做功 W T =W W 12k 1222弹性势能的变化量 E p = - W T =12k 2212b . 整个过程中 , 摩擦力做功 W f = - 2 x 3 - x 1 - x 2 ) 专题三热点重点难 8、点专题透析 物理与弹力做功比较 , 弹力做功与 x 3 无关 , 即与实际路径无关 , 只与始末位置有关 , 所以 , 我们可以定义一个由物体之间的相互作用力 ( 弹力 ) 和相对位置决定的能量 弹性势能。 而摩擦力做功与 x 3 有关 , 即与实际路径有关 , 所以 , 不可以定义与摩擦力对应的“摩擦力势能”。 【答案】 ( 1 ) 如图乙所示 2 ) a 2212b. - 2 x 3 - x 1 - x 2 ) 因为摩擦力做功与路程成正比 , 而非像弹簧弹力做功一样与路径无关 ,只与初末位置有关 , 所以无“摩擦力势能”的概念。 专题三热点重点难点专题透析 物理3 . ( 2015 年高考江 9、苏卷 ) 如图所示 , 轻质弹簧一端固定 , 另一端与一质量为 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 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 ( )。 专题三热点重点难点专题透析 物理A. 下滑过程中 , 加速度一直减小 B. 下滑过程中 , 克服摩擦力做的功为14在 C 处 , 弹簧的弹性势能为14D. 上滑经过 B 的速度大于下滑经过 B 的速度 专题三热点重点难点专题透析 物理【疑惑】 ( 1 ) 圆环从 10、 A 到 C 与从 C 到 A , 各力做功有什么不同 ?( 2 ) 圆环从 A 处到 C 处的过程中 , 能量如何转化 ? 【解析】圆环下落时 , 先加速 , 在 B 位置时速度最大 , 加速度减小至 0。 从 B 到 C 圆环减速 , 加速度增大 , 方向向上 ,选项 A 错误。 圆环下滑时 , 设克服摩擦力做功为 W f , 弹簧的最大弹性势能为 E p , 由 A 到 C 的过程中 , 根据能量关系有 E p +W f。 由 C 到 A 的过程中 , 有12 E p =W f +联立解得W f =14 E p =14选项 B 正确 , 选项 C 错误。 设圆环在B 位置时 , 弹簧弹性势能 11、为 E p , 根据能量守恒 , A 到 B 的过程有12m 2+ E p +W f =, B 到 A 的过程有12 2+ E p =W f , 比较两式得 v B v B , 选项 D 正确。 【答案】 专题三热点重点难点专题透析 物理4 . ( 2015 年高考新课标全国 卷 ) 如图甲所示 , 滑块 a 、 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 可视为质点 , 重力加速度大小为 g。 则 ( )。 甲 专题三热点重点难点专题透析 物理A 地前 , 轻杆对 b 一直做 12、正功 B 地时速度大小为 2 C. a 下落过程中 , 其加速度大小始终不大于 g D. a 落地前 , 当 a 的机械能最小时 , b 对地面的压力大小为 专题三热点重点难点专题透析 物理【疑惑】 a 滑块下落过程中 , 其机械能是否守恒 ? a 滑块落地前 , 滑块 b 做怎样的运动 ? 【解析】由题意知 , 系统机械能守恒。 设某时刻 a 、 v a 、 v b。 此时刚性轻杆与竖直杆的夹角为 ,分别将 v a 、 v b 分解 , 如图乙所示。 因为刚性杆不可伸长 , 所以沿杆的分速度 v 与 v 是相等的 , 即 v a =v b。 当 a 滑至地面时 = 90 , 此时 v b = 0 13、 , 由系统机械能守恒得2m 2, 解得 v a = 2 , 选项 B 正确。 同时由于 b 初、末速度均为零 , 运动过程中其动能先增大后减小 , 即杆对 b 先做正功后做负功 , 选项 A 错误。 杆对 b 的作用先是推力后是拉力 , 对 a 则先是阻力后是动力 , 即 a 的加速度在受到杆的向下的拉力作用时大于 g , 选项 C 错误。 b 的动能最大时 , 专题三热点重点难点专题透析 物理杆对 a 、 b 的作用力为零 , 此时 a 的机械能最小 , b 只受重力和支持力 , 所以 b 对地面 的压力大小为 选项 D 正确。 正确选项为 B 、 D。 乙 【答案】 专题三热点重点难点专题透 14、析 物理5 . ( 2015 年高考全国 卷 ) 如图 , 一半径为 R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置 , 直径 平。 一质量为 m 的质点自 P 点上方高度 R 处由静止开始下落 , 恰好从 点滑到轨道最低点 N 时 , 对轨道的压力为4 g 为重力加速度的大小。 用 W 表示质点从 P 点运动到 ( )。 专题三热点重点难点专题透析 物理A. W=12 质点恰好可以到达 Q 点 B. W12 质点不能到达 Q 点 C. W=12 质 点到达 Q 点后 , 继续上升一段距离 D. W 0 , E 2 E 1 , 机械能 增加。 ( 2 ) 若 W F m 2。 开始时 m 1 恰在碗口水平直径右端 A 处 , m 2 在斜面上且距离斜。