创新方案2014年高考物理精品教学案（章末专题与达标验收）第5章 机械能（19页Word）

创新方案2014年高考物理精品教学案（章末专题与达标验收）第5章 机械能（19页Word）内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，在体育运动中如何分析做功和能量转化的问题，是我们应具备的一种能力。 一、登楼运动典例 1某学生以正常速度从一楼登上三楼，他登楼的功率最接近于()A5 W B50 00 W D5 000 W解析要估算这个学生登楼时的功率，必须知道人的质量，可估为 50 常登楼的速度约为 1 m/s，根据公式 P mg v，代入数据可估算人登楼的功率为 500 W，。 答案C名师点评 根据常识以及所给的信息(图片、文字、数据)等，寻求问题的思路，对人的做功问题进行估算，很好地考查了学生是否真正理解物理基本知识和基本规律，能否灵活运用所学的知识去分析和解决实际问题的能力。 二、滑 2、板运动典例 2某滑板爱好者在离地 h1.8 m 高的平台上滑行，如图 1 所示，水平离开 点，其水平位移 m，由于着地时存在能量损失，着地后速度变为 v4 m/s，并以此为初速度沿水平地面滑行 m 后停止。 已知人与滑板的总质量m60 ：图 1(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；(2)人与滑板离开平台时的水平初速度。 ( 空气阻力忽略不计，g 取 10 m/s)光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 解析(1)设滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力为 据动能定理有F f 60 )人和滑板一起在空中做平抛运动，设初速度为 行时间为 t，根据平抛运动规律有t ，v 02hg v 0 m/s 3、5 m/案(1)60 N(2)5 m/s名师点评 本题以滑板运动为背景，涉及平抛知识和动能定理。 弄清这两个物理过程和情景，是解决问题的关键。 本题着重考查了学生观察、分析、解决问题的能力。 三、跳绳运动典例 3某同学在跳绳比赛中，1 了 180 次，若每次起跳中有 的时间腾空，该35同学体重为 50 他在跳绳中克服重力做功的平均功率是_W ；若他在跳绳的 1 心脏跳动了 60 次，每次心跳输送 1104 血液，其血压 (可视为心脏血液压强的平均值) 为 2104 心脏工作的平均功率是 _W。 ( g 取 10 m/s)解析(1)人跳一次的时间为 s 3人上抛到最高点所用的时间为 t s0.1 3 3 4、5此过程中克服重力做功 W25 W75 (2)设与心脏连接的血管截面积为 S，心脏每跳一次，血液向前推进的距离为 L，则输出血液的体积为 V脏做功 WFL 2 案75 W2 W名师点评 本题中涉及的跳绳运动、心脏的结构和功能，实际情况是十分复杂的。 如果直接从实际情况考虑，必然感到无从下手，但采取类比转换法，将人类比为质点模型，跳绳运动类比为竖直上抛运动，心脏类比为我们熟知的水泵，则可迅速理出解题思路。 四、足球运动典例 4足球守门员在发球时，将一个静止的质量为 0.4 足球以 10 m/s 速度踢出，这时人对足球做的功为_J，足球沿草地做直线运动，受到的阻力是足球重力的，当足球运动到距发球点 2 5、0 m 的后卫队员处时，速度为 _m/s。 (g 取 10 m/5解析W 人 02 J20 0 12又 根据动能定理得F t 12 20代入数据得 m/s4.5 m/案20 J 4.5 m/s名师点评 以学生喜闻乐见的足球为载体，让学生体会处理变力做功问题的一般方法，加深了对动能定理的理解。 五、摸高运动典例 5起跳摸高是学生常进行的一项活动，李刚同学身高 m，质量 60 立时举手摸高能达到 m，在一次摸高测试中，他先弯曲两腿向下蹲，再用力瞪地起跳，从蹬地开始经 s 竖直跳离地面，设他蹬地的力大小恒为 1 050 N，其重心上升可视为匀变速直线运动，不计空气阻力，取 g10 m/s，求：光世昌老师 6、高中物理精品资源免费下载地址 (1)李刚同学摸高的最大高度；(2)李刚同学从蹬地开始到跳离地面的过程中机械能的增加量。 解析(1)李刚同学起跳蹬地过程中，受到重力和地面的弹力作用，向上做匀加速运动，设加速度为 据牛顿第二定律，对于起跳过程有 Fmg解得 a7.5 m/s 2经过 .4 s 跳离地面时的速度 v1a 1 m/a2g 的匀减速直线运动，设上升的最大高度为 据运动学公式有 v 221解得 h 0 mm m(2)起跳过程中人重心上升的高度为0.6 1在此过程中，李刚同学重力势能的增加量为Ep360 270 1所以机械能的增加量为 EE pE k630 J答案(1)m(2)630 J名师点 7、评 高考命题加大了以实际生活为背景的试题比重，联系实际的试题与物理知识密切相关，考查了学生运用所学知识解决具体问题的能力，这也是新课程改革的精髓所在。 专题小测验1质量为 m 的跳水运动员从距水面 H 高处跳下，落入水中后受到水的阻力而做减速运动。 设水对他的阻力大小恒为 F，他从离开跳台到落入水中减速下降 h 深度的过程中，下列说法正确的是(空气阻力不计， g 为当地的重力加速度 )()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 他的动能增加了 h)B他的动能增加了()(Hh)C他的机械能减少了 的机械能减少了(F C动能增量等于所有外力所做的功，即为 h)、B 均错；机械能的减少量等于克服除重力外 8、所有力的功，故 C 正确， D 错误。 2如图 2 所示为某娱乐场的滑道示意图，其中 曲面滑道，水平滑道，水平滑道 半径为 1.6 m 的 圆弧滑道 切，放在水平地面上的海绵垫。 某人从14坡顶滑下，经过高度差为 20 m 的 A 点和 B 点时的速度分别为 2 m/s 和 12 m/s，在 C 点做平抛运动，最后落在海绵垫上 E 点。 g 取 10 m/的质量为 70 的动摩擦因数为 ：图 2(1)从 A 到 B 的过程中，人克服阻力做的功是多少。 (2)为保证在 C 点做平抛运动，最大值是多少。 (3)若 最大值，则 长是多少。 解析：(1)由动能定理：W GW f B 12 2 f9 100 J。 ( 9、2)加速度为：ag2 m/s 2。 设在 C 点的最小速度为 mgm ，v m 4 m/s， ：x 32 m，长度范围是 032 m。 (3)平抛运动的时间：t s。 2最大长度，对应平抛运动的初速度为 m/s。 平抛运动的水平位移：x 平 v m，长：x DEx 平 rm1.6 mm。 答案：(1)9 100 J (2)32 m(3)“头脑风暴法”是上个世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组” ，以“保护鸡蛋”为题，要求制作一个装置，让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏；鸡蛋要不被摔坏，直接撞击地面的速度最大不能超过 1.5 m/s。 现有一位同学设计了如图 3 所 10、示的一个装置来保护鸡蛋，用 A，B 两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离 xm，A， B 夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的 5 倍，现将该装置从距地面某一高处自由落下，装置碰地后速度为 0，且保持竖直不反弹，不计装置与地面作用时间。 g 取 10 m/：图 3(1)如果没有保护，鸡蛋自由下落而不被摔坏的最大高度 h；(2)如果使用该装置保护，刚开始下落时装置的末端离地面的最大高度 H。 (计算结果小数点后保留两位数字)解析：(1)没有保护时，鸡蛋自由下落而不被摔坏，由机械能守恒定律得：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 2所以 h m )在装置开始下落到着地过程，对鸡蛋 11、应用机械守恒定律得：12 21在装置着地到鸡蛋撞地过程中，对鸡蛋应用动能定理得：12 12 21f5联立得：H1)m (2)m(教师用书独具)(时间：50 分钟满分：100 分)一、选择题(本题共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分，每小题至少有一个选项正确，选对但选不全得 3 分，有错选或不答的得 0 分)1(2012浙江嘉兴基础测试) 质量为 m 的滑块以一定初速度沿倾角为 的斜面上滑 沿原路返回。 设滑块与斜面的动摩擦因数为 ，则滑块从开始上滑到回到原来出发点的过程中()A重力做的功为 0B重力做的功为 C克服摩擦力所做的功为 2服摩擦力所做的功为 2解析：选 力做功跟过程无关，只跟 12、高度有关，因此滑块从开始上滑到回到原出发点的过程中，重力做功为零，A 项正确，B 项错误；克服摩擦力做功跟路程有关，因光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，C 项错误，D 项正确。 2(2012杭州中学高三月考) 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 ，起重机的有用功率达到最大值 P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物。 直到以最大速度 速上升为止，则整个过程中，下列说法正确的是()A钢绳的最大拉力为绳的最大拉力为物的最大速度为 物做匀加速运动的时间为 重机达到最大功率后，钢绳的拉力逐渐减小，所以匀加速运动过程的拉力为最大拉力，F 1 ，A 正确，B 错误；达到最大速度 v。