高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 机械能守恒定律 功能关系

高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 机械能守恒定律 功能关系内容摘要：

1、第 2 讲 机械能守恒定律_功能关系机械能守恒定律的应用(解读命题角度)【典 题 感 知 】例 1(2012上海高考 )如图 221 所示，可视为质点的小球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 A 由静止释放，B 上升的最大高度是() 图 221A2R 路点拨解答本题时应注意以下两点：(1)A、B 组成的系统机械能守恒。 (2)A 落地后， B 将做竖直上抛运动。 解析 如图所示，以 系统，以地面为零势能面，设 A 质量为 2m, B 质量为 m，根据机械能守恒定律有：23 落地后 B 将以 2、 有12得 h R。 则 B 上升的高度为 R R R，故选项 C 正确。 12 13 13 43答案 C(掌握类题通法)【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢1机械能守恒条件(1)只有重力或系统内弹簧弹力做功。 (2)虽受其他力，但其他力不做功或其他力的总功为零。 2三种表达式(1)守恒观点：E )转化观点： )转移观点： E B 减二、方法技巧要用好1机械能守恒的判定(1)利用机械能的定义判断，分析动能与势能的和是否变化，如匀速下落的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械能必减少。 (2)用做功判断：若物体或系统只有重力( 或弹簧弹力)做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，则机械能守恒。 ( 3、3)用能量转化来判断：若系统中只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式能的转化，则系统的机械能守恒。 (4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题机械能一般不守恒，除非题中有特别说明或暗示。 2运用机械能守恒定律解题的步骤(1)选取研究对象；(2)分析研究对象的物理过程及其初、末状态；(3)分析所研究的物理过程中，研究对象的受力情况和这些力的做功情况，判断是否满足机械能守恒定律的适用条件；(4)规定参考平面(用转化观点时，可省略这一步 )；(5)根据机械能守恒定律列方程；(6)解方程，统一单位，进行运算，求出结果，进行检验。 3选取三种表达式时应注意的问题第一种表达式是从“守恒”的角度反映 4、机械能守恒，解题必须选取参考平面，而后两种表达式都是从“转化”的角度来反映机械能守恒，不必选取参考平面，具体用哪种表达式解题，要注意灵活选取。 功能关系的应用(解读命题角度)【典 题 感 知 】例 2(2012安徽高考 )如图 222 所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径 平、 直，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 R ，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 2 B机械能减少 外力做功 D克服摩擦力做功 路点拨解答本题时注意以下三点：(1)小球在 B 点对轨道恰好无压 5、力时应满足的条件。 (2)合外力、摩擦力均为变力，注意求功的方法。 (3)机械能的改变量与哪些力做功相对应。 解析 一个小球在 A 点正上方由静止释放，通过 B 点时恰好对轨道没有压力，此时小球的重力提供向心力，即：m ，得 v2球从 P 到 B 的过程中，重力做功W 错误；减小的机械能 E 错误；合外力做功 W 合12 12 错误；由动能定理得： f ，所以 项正确。 12 12 12 12答案 D(掌握类题通法)【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢几种常用的功能转化关系二、方法技巧要用好解决功能关系问题应该注意的两个方面(1)分析清楚是什么力做功，并且清楚该力做正功，还是做负功；根据功能之间的一 6、一对应关系，判定能的转化形式，确定能量之间的转化多少。 (2)也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做功，尤其可以方便计算变力做功的多少。 三、易错易混要明了 内 F 对 中 l 相对 为相对滑动的两物体间相对滑行路径的总长度。 机械能守恒定律与力学规律的综合应用(解读命题角度)【典 题 感 知 】例 3(2012淄博模拟 )图 223 是某游乐场的一种过山车的简化图，过山车由倾角为 的斜面和半径为 R 的光滑圆环组成。 假设小球从 A 处由静止释放，沿着动摩擦因数为 的斜面运动到 B 点(B 为斜面与圆环的切点 )，而后沿光滑圆环内侧运动，若小球刚好能通过圆环的最高点 C。 (重力加速度为 g)求 7、：图 223(1)小球沿斜面下滑的加速度的大小。 (2)小球经过圆环最低点 D 时轨道对球的支持力大小。 (3)间的距离为多大。 破题关键点(1)小球在斜面上受到哪些力作用。 用什么规律确定其加速度。 请写出表达式。 (2)小球恰好通过圆环最高点 C 时，应满足什么条件。 小球在 C 点的速度与在 D 点的速度间满足什么关系。 请写出表达式。 (3)小球在 D 点时的向心力由哪几个力提供。 应取什么方向为正方向。 解析 (1)由牛顿第二定律得ag()(2)小球在最高点时由牛顿第二定律得mgNmg 点到最高点 C 的过程中机械能守恒2由以上各式解得 )设 的距离为 L，小球沿斜面由 A 到 B 过程根据动能定理得 点 8、到最高点 C 的过程由机械能守恒2又 h(1) 22 答案 (1)g( )(2)6) 22 (掌握类题通法)【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢机械能守恒定律与其他力学规律的综合问题的常见命题角度：(1)平抛运动规律与机械能守恒。 (2)竖直抛体运动与机械能守恒。 (3)轻绳、轻杆或光滑竖直面内的轨道等情境下的竖直面内的圆周运动与机械能守恒。 二、方法技巧要用好解决机械能守恒定律与力学的综合应用这一类题目的解题方法：(1)对物体进行运动过程的分析，分析每一运动过程的运动规律。 (2)对物体进行每一过程中的受力分析，确定有哪些力做功，有哪些力不做功。 哪一过程中满足机械能守恒定律的条件。 (3)分析物体的运动状态，根据机械能守恒定律及有关的力学规律列方程求解。 三、易错易混要明了分析机械能守恒与竖直面内的圆周运动相结合的题目时，注意明确绳模型与杆模型在最高点临界条件的不同。