（三维设计）2016年高三物理一轮复习（word版） 第五章机械能

（三维设计）2016年高三物理一轮复习（word版） 第五章机械能内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 ! 机械能备考指南考 点 内 容 要求 题型 把 握 考 情一、功和功率 功和功率 选择、计算二、动能定理及其应用动能和动能定理 选择、计算重力做功与重力势能 三、机械能守恒定律及其应用 机械能守恒定律及其应用 选择、计算找 规 律近几年高考既有对本章内容的单独考查，也有与曲线运动、电磁学等内容相结合的综合考查，对本章单独考查的题目多为选择题。 四、功能关系能量守恒定律功能关系 选择、计算实验五 探究动能定理 填空实验六 验证机械能守恒定律 填空明 热 点将本章内容与其他知识相结合，与实际生产、生活和现代科技相结合进行命题的趋势较强，在复习中应侧重对基础知识的理解 2、和应用。 第 1 节 功和功率高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)只要物体受力的同时又发生了位移，则一定有力对物体做功。 ( )(2)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。 ( )(3)作用力做正功时，反作用力一定做负功。 ( )(4)力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的。 ( )(5)由 P 知，发动机功率一定时，机车的牵引力与运行速度的大小成反比。 ()(6)汽车上坡时换成低挡位，其目的是减小速度得到较大的牵引力。 ( )要点一功的正负判断与恒力、合力做功的计算1功的正负的判断方法(1)恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断。 (2)曲线运动中做功的判断：依据 F 与 v 3、 的方向夹角 来判断，当 0，摩擦力沿斜面向下，摩擦力与位移夹角小于90，则做正功；当 W 根据功的计算公式 W知 选项12 12 2 14C 正确，选项 A、B、D 错误。 要点二变力做功的计算(一)利用动能定理求变力做功动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于求恒力做功也适用于求变力做功。 因使用动能定理可由动能的变化来求功，所以动能定理是求变力做功的首选。 典例 1质量为 m 的物体以初速度 水平面向左开始运动，起始点 A 与一轻弹簧O 端相距 s，如图 512所示。 已知物体与水平面间的动摩擦因数为 ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为 x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克 4、服弹簧弹力所做的功为( ) 高中物理资源下载平台世昌的博客 12A mg(sx ) B 2Csx)解析 设物体克服弹簧弹力所做的功为 物体向左压缩弹簧过程中，弹簧弹力对物体做功为W T，摩擦力对物体做功为sx )，根据动能定理有W Tmg(s x)0 2所以，W T sx)。 12答案 A(二)利用微元法求变力做功将物体的位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和。 此法在中学阶段，常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。 典例 2( 多选)(2015宁波模拟 )如图 513所示，摆球质量为 m， 5、悬线的长为 L，把悬线拉到水平位置后放手。 设在摆球从 A 点运动到 B 点的过程中空气阻力 F 阻 的大小不变，则下列说法正确的是()图 513A重力做功为 的拉力做功为 0C空气阻力 F 阻 做功为气阻力 F 阻 做功为 F 阻 析 小球下落过程中，重力做功为 正确；绳的拉力始终与速度方向垂直，拉力做功为 0，B 正确；空气阻力 F 阻 大小不变，方向始终与速度方向相反，故空气阻力高中物理资源下载平台世昌的博客 F 阻 L，C 错误，D 正确。 12答案 )化变力为恒力求变力做功变力做功直接求解时，通常都比较复杂，但若通过转换研究的对象，有时可化为恒力做功，用 W求解。 此法常常应用于轻绳通过定 6、滑轮拉物体的问题中。 典例 3如图 514所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力 F 拉绳，使滑块从 A 点起由静止开始上升。 若从 A 点上升至 B 点和从 B 点上升至 C 点的过程中拉力 F 做的功分别为 块经 B、C 两点的动能分别为 中 C，则() 图 514AW 1W 2BW 1W 2CW 1W 2D无法确定 大小关系解析 绳子对滑块做的功为变力做功，可以通过转换研究对象，将变力的功转化为恒力的功；因绳子对滑块做的功等于拉力 F 对绳子做的功，而拉力 F 为恒力，WF l，l 为绳拉滑块过程中力 F 的作用点移动的位移，大小等于滑轮左侧绳 7、长的缩短量，由图可知，l l 2，A 正确。 答案 A(四)利用平均力求变力做功在求解变力做功时，若物体受到的力方向不变，而大小随位移呈线性变化，即力均匀变化时，则可以认为物体受到一大小为 的恒力作用，F 1、F 2 分别为物体初、末F 后用公式 W 求此力所做的功。 F 典例 4把长为 l 的铁钉钉入木板中，每打击一次给予的能量为 知钉子在木板中遇到的阻力与钉子进入木板的深度成正比，比例系数为 k。 问此钉子全部进入木板需要打击几次。 高中物理资源下载平台世昌的博客 解析 在把钉子打入木板的过程中，钉子把得到的能量用来克服阻力做功，而阻力与钉子进入木板的深度成正比，先求出阻力的平均值，便可求得阻力做 8、的功。 钉子在整个过程中受到的平均阻力为：F 0 F n 次，则给予钉子的总能量：E 总 以 n12 案 )利用 Fx 图像求变力做功在 F x 图像中，图线与 x 轴所围“面积”的代数和就表示力 F 在这段位移所做的功，且位于 x 轴上方的 “面积”为正，位于 x 轴下方的“面积”为负，但此方法只适用于便于求图线所围面积的情况(如三角形、矩形、圆等规则的几何图形)。 典例 5如图 515甲所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F 作用下，沿 x 轴方向运动，拉力 F 随物块所在位置坐标 x 的变化关系如图乙所示，图线为半圆。 则小物块运动到 时 F 做的总功为()图 515A0 9、B 4解析 F 为变力，但 Fx 图像包围的面积在数值上表示拉力做的总功。 由于图线为半圆，又因在数值上 W 2 12 12 12 4答案 率的分析与计算1平均功率的计算高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)利用。 )利用 PF ，其中 为物体运动的平均速度。 v 时功率的计算(1)利用公式 P，其中 v 为 t 时刻的瞬时速度。 (2)利用公式 P，其中 v 在力 F 方向上的分速度。 (3)利用公式 PF 中 物体受的外力 F 在速度 v 方向上的分力。 多角练通1.(2015洛阳模拟)把 A、B 两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度 别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图 516 10、所示，则下列说法正确的是( ) 图 516A两小球落地时速度相同B两小球落地时，重力的瞬时功率相同C从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同D从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同解析：选 CA、B 两球落地的速度大小相同，方向不同，A 错误；由 Pv 竖 可知，因 B 球落地时竖直速度较大，故 A，B 错误；重力做功与路径无关，均为 正确；因 B 球从抛出到落地所用时间较长，故 A B，D 错误。 P 多选)(2015海口模拟)质量为 m 的物体静止在光滑水平面上，从 t0 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 517所示，力的方向保持不变，则() 图 51 11、7A3t 0 时刻的瞬时功率为5世昌的博客 3t 0 时刻的瞬时功率为15 t0 到 3段时间内，水平力的平均功率为23 t0 到 3段时间内，水平力的平均功率为25 据 Ft 图线，在 02t 0 时间内的加速度0刻的速度 v2a 12t 0 时间内位移 2 的功 0t 0 时间内的加速度 刻的速度 v3v 2a 2刻的瞬时功率 F 05t 0 时间内位移 t0的功 F 013t 0 时间内的平均功率 P ，故 B、D 正确。 5车启动问题1两种启动方式的比较两种方式以恒定功率启动 以恒定加速度启动Pt 图和vt 图高中物理资源下载平台世昌的博客 F P不 变 va F 不变F 不变F v直到 P 额 v 速度减小的加速直线运动匀加速直线运动，维持时间 t0 阻 a0v mvF a F 速直线运动 加速度减小的加速运动 无FF 阻 a0以 )无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即。 )机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束后功率最大，速度不是最大，即v 0 BW 20 DW 30解析：选 C分析题图可知，货物一直向上运动，根据功的定义式可得：重力做负功，拉力做正功，即 、B 错误，C 正确；根据动能定理：合力做的功。