（优化方案）2015年高考物理二轮复习综合讲义 专题六 机械能守恒、功能关系（导学导练，含详解）

（优化方案）2015年高考物理二轮复习综合讲义 专题六 机械能守恒、功能关系（导学导练，含详解）内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 、功能关系热点一机械能守恒定律的应用命题规律：该知识点为每年高考的重点，分析近几年高考试题，命题规律有以下三点：(1)判断某系统在某过程中机械能是否守恒(2)结合物体的典型运动进行考查，如平抛运动、圆周运动、自由落体运动(3)在综合问题的某一过程中遵守机械能守恒定律时进行考查1.(2014汕头一模)蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的床垫(A 位置) 上，随床垫一同向下做变速运动到达最低点(B 位置 )，如图所示有关运动员从 A 运动至 B 的过程，下列说法正确的是()A运动员的机械能守恒B运动员的速度一直减小C合力对运动员 2、做负功D运动员先超重后失重解析由能量守恒定律可知，运动员减少的机械能转化为床垫的弹性势能，故选项 A 错误；当 F 弹 ，a0，在此之前， F 弹 加速度方向向下 (失重)，物体做加速运动；在此之后，F 弹 速度方向向上 (超重)，物体做减速运动，选项 B、D 错误；从位置，由动能定理得 W 合 E 项 C 正确答案多选)(2014长春二模)如图所示，物体 A 的质量为 M，圆环 B 的质量为m，通过轻绳连接在一起，跨过光滑的定滑轮，圆环套在光滑的竖直杆上，设杆足够长开始时连接圆环的绳处于水平，长度为 l，现从静止释放圆环不计定滑轮和空气的阻力，以下说法正确的是()A当 M2m 时，l 越大， 3、则圆环 m 下降的最大高度 h 越大B当 M2m 时，l 越大，则圆环 m 下降的最大高度 h 越小C当 Mm 时，且 l 确定，则圆环 m 下降过程中速度先增大后减小到零D当 Mm 时，且 l 确定，则圆环 m 下降过程中速度一直增大解析由系统机械能守恒可得 g ( l )，当 M2m 时，h l，所以 A 选项 Mm 时，对圆环受力分析如图，可知 故圆环在下降过程中系统的重力势能一直在减少，则系统的动能一直在增加，所以 D 选项正确答案视为质点的小球 A、B 用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为 R 的光滑圆柱，A 的质量为 B 的两倍当 B 位于地面时，A 恰与圆柱轴心等高将 4、 A 由静止释放，B 上升的最大高度是( )高中物理资源下载平台世昌的博客 2R 析如图所示，以 A、B 为系统，以地面为零势能面，设 m，B 质量为 m，根据机械能守恒定律有：2 3 落地后 12有 得 h 上升的高度为 R R R，故12 13 13 43选项 C 正确答案C总结提升 (1)机械能守恒定律的三种表达式守恒观点：E 化观点：E pE k转移观点：E A 增 E B 减(2)机械能守恒定律解题的基本思路选取研究对象物体系或物体根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒恰当地选取参考平面，确定研究对象初末态时的机械能灵活选取机械能守恒的表达式列机械能守恒 5、定律方程解方程，统一单位，进行运算，求出结果，进行检验热点二功能关系的应用命题规律：该知识点为每年高考的重点和热点，在每年的高考中都会涉及，分析近几年考题，命题规律有如下特点：(1)考查做功与能量变化的对应关系(2)涉及滑动摩擦力做功与产生内能( 热量)的考查1.(2014云南第一次检测)起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动一质量为 m 的同学弯曲两腿向下蹲，然后用力蹬地起跳，从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中，他的重心上升了 h，离地时他的速度大小为 )A该同学机械能增加了 跳过程中该同学机械能增量为 面的支持力对该同学做功为 同学所受的合外力对其做功为 析本题考查的是力做功和能的转化 6、问题，该同学重心升高 h，重力势能增大了 知离地时获得动能为 机械能增加了 错，B 对；人与地面作用过12 12程中，支持力对人做功为零，C 错；该同学所受合外力做功等于动能增量，则 W 合 错12高中物理资源下载平台世昌的博客 答案2014高考山东卷)2013 年我国相继完成 “神十”与“天宫”对接、 “嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到 h 高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球设“玉兔”质量为 m，月球半径为 R，月面的重力加速度为 g 月 以月面为零势能面， “玉兔 7、”在 h 高度的引力势能可表示为 ，其中 G 为引力常量，M 为月球 h质量若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为()A. (h2 R) B. (h R)R h R h 2C. R h(h 22R) R h(h 12R)解析“玉兔”在 兔”时对“玉兔”做 h2 ，联立各式解得 W 12 R h(h 12R)正确，选项 A、B、C 错误答案D 量 .3 小车静止在光滑的水平面上，车长 L1.5 m，现有质量.2 视为质点的物块，以水平向右的速度 m/s 从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止物块与车面间的动摩擦因数 g10 m/s 2，求：(1)物块在车面上滑行 8、的时间 t；(2)物块克服摩擦力做的功；(3)在此过程中转变成的内能解题指导 解答本题时应把握以下两点：(1)正确分析物块和小车的受力情况及运动情况(2)正确利用功能关系求摩擦力的功和产生的内能解析(1)小车做匀加速运动时的加速度为 块做匀减速运动时的加速度为 m/s2，a 2g5 m/s 2，03v0a 2ta 1t，所以 t m/m/)相对静止时的速度 va 1t0.8 m/s ，物块克服摩擦力做的功W m2(v v 2)0(3)由功能关系可知，系统损失的机械能转化为内能，则E (m1m 2)0 12答案(1)s(2)J(3)世昌的博客 总结提升 解决功能关系问题应注意的三个方面1分析清楚 9、是什么力做功，并且清楚该力做正功，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.2也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做功，尤其是可以方便计算变力做功的多少.3功能关系反映了做功和能量转化之间的对应关系，功是能量转化的量度和原因，在不同问题中的具体表现不同.)高中物理资源下载平台世昌的博客 ：传送带是最重要的模型之一，近两年高考中虽没有出现，但解决该问题涉及的知识面较广，又能与平抛运动、圆周运动相综合，因此预计在 2015 年高考中出现的可能性很大，题型为选择题或计算题解析(1)小物块在传送带上做匀加速运动的加速度 ag5 m/s 2(1 分)小物块与传送 10、带共速时，所用时间 t 1 s(2 分)x .5 m(Lx P)6 m(2 分)12故小物块与传送带共速后以 m/s 的速度匀速运动到 Q，然后冲上光滑斜面到达 机械能守恒定律得 分)12 20解得 m(1 分)(2)小物块在传送带上相对传送带滑动的位移x 相对 v 0tx2.5 m(2 分)产生的热量 Q对 (2 分)(3)设在坐标为 终刚好能到达 能量守恒得 (2 分)代入数据解得 m(2 分)故小物块在传送带上的位置横坐标范围为0x7 m(2 分)答案(1)m(2)(3)0x7 m总结提升 (1)传送带模型题的分析流程：高中物理资源下载平台世昌的博客 (2)皮带问题中的功能关系：传送带做 11、的功 l 带 ，功率 P ；摩擦力做功 W 摩 F摩 l；物体与皮带间摩擦生热 QF 对(3)如质量为 终与传送带共速，则在整个加速过程中物体获得的动能 ，有如下关系：E kQ 12 2传最新预测 1(多选)(2014陕西西工大附中适应考)如图所示，质量为 m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速率 体与传送带间的动摩擦因数为 ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程下列说法正确的是()A电动机多做的功为 擦力对物体做的功为 动机增加的功率为 送带克服摩擦力做功为 ，所以 A 项错；根据动能定理，对物体列方程，W f 以 B 项正确；因为电动机增加的功率 P12 项正确；因为传送带与物体共速之前，物 体 动 能 增 量 摩 擦 生 热时 间 倍，所以传送带克服摩擦力做功是摩擦力对物体做功的 2 倍，即 项错误最新预测 2(2014德州二模) 如图所示，轮半径 r10 传送带，水平部分 长度 L1.5 m，与一圆心在 O 点、半径R1 m 的竖直光滑圆轨道的末端相切于 A 点，出水平地面Hm，一质量 m0.1 小滑块( 可视为质点)，由圆轨道上的 P 点从静止释放，竖直线的夹角 3770.6，70.8，g10 m/s 2，滑块与传送带间的动摩擦因数计空气阻力(1)求滑块对圆轨。