復(fù)習(xí)目標(biāo)深入理解功和功率的概念

1、專題五 功和能復(fù)習(xí)目標(biāo)：1深入理解功和功率的概念，掌握重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，熟練應(yīng)用動(dòng)能定理求解有關(guān)問題。2應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決實(shí)際問題，提高分析解決實(shí)際問題的能力復(fù)習(xí)重點(diǎn)：動(dòng)能定理，機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用復(fù)習(xí)難點(diǎn)：1動(dòng)能和動(dòng)能定理2機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用一、考綱解讀本專題涉及的考點(diǎn)有：功和功率，動(dòng)能和動(dòng)能定理，重力做功與重力勢(shì)能，功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用。?大綱?對(duì)本局部考點(diǎn)均為類要求，即對(duì)所列知識(shí)要理解其確切含義及與其他知識(shí)的聯(lián)系，能夠進(jìn)行表達(dá)和解釋，并能在實(shí)際問題的分析、綜合、推理和判斷等過程中運(yùn)用。功能關(guān)系一直都是高考的“重中之重，是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，涉及這局部內(nèi)容的

2、考題不但題型全、分量重，而且還經(jīng)常有高考?jí)狠S題。考查最多的是動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律。易與本局部知識(shí)發(fā)生聯(lián)系的知識(shí)有：牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等，一般過程復(fù)雜、難度大、能力要求高。本考點(diǎn)的知識(shí)還?？疾榭忌鷮⑽锢韱栴}經(jīng)過分析、推理轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，然后運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力。所以復(fù)習(xí)時(shí)要重視對(duì)根本概念、規(guī)律的理解掌握，加強(qiáng)建立物理模型、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力。二、命題趨勢(shì)本專題涉及的內(nèi)容是動(dòng)力學(xué)內(nèi)容的繼續(xù)和深化，是高中物理的重點(diǎn)，也是高考考查的熱點(diǎn)。要準(zhǔn)確理解功和功率的意義，掌握正功、負(fù)功的判斷方法；要深刻理解機(jī)械能守恒的條件，能夠運(yùn)用功能關(guān)系解決有關(guān)能

3、量變化的綜合題。三、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 1舉例說明功是能量變化的量度，理解功和功率。關(guān)心生活和生產(chǎn)中常見機(jī)械功率的大小及其意義。 例1 分析物體移動(dòng)的方向與力的方向不在一條直線上時(shí)力所做的功。 例2 分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)，牽引力與速度的關(guān)系。 2通過實(shí)驗(yàn)，探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。理解動(dòng)能和動(dòng)能定理。用動(dòng)能定理解釋生活和生產(chǎn)中的現(xiàn)象。 例3 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或光電計(jì)時(shí)器探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。 例4 從牛頓第二定律導(dǎo)出動(dòng)能定理。 3理解重力勢(shì)能。知道重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系。 4通過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。理解機(jī)械能守恒定律。用機(jī)械能守恒定律分析生活和生產(chǎn)中的有關(guān)問題。 5了

4、解自然界中存在多種形式的能量。知道能量守恒是最根本、最普遍的自然規(guī)律之一。 6通過能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認(rèn)識(shí)提高效率的重要性。了解能源與人類生存和社會(huì)開展的關(guān)系，知道可持續(xù)開展的重大意義。 例5、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量人在某種運(yùn)動(dòng)中的功率。 例6、通過查找資料、訪問有關(guān)部門，收集汽車剎車距離與車速關(guān)系的數(shù)據(jù)，嘗試用動(dòng)能定理進(jìn)行解釋。 四、習(xí)題類型選講熱點(diǎn)五 對(duì)能守恒問題的綜合分析五、考點(diǎn)根底練習(xí)1質(zhì)量為m的物塊靜止在粗糙的水平面上，假設(shè)靜止物塊受一水平拉力F的作用產(chǎn)生位移為s時(shí)，物塊的動(dòng)能為；假設(shè)靜止物塊受一水平拉力2F的作用產(chǎn)生位移也為s時(shí)，物塊的動(dòng)能為，那么 A B C D4在一種叫

5、做“蹦極跳的運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)量為m的游戲者身系一根長為L、彈性優(yōu)良的輕質(zhì)柔軟的橡皮繩，從高處由靜止開始下落1.5L時(shí)到達(dá)最低點(diǎn)，假設(shè)不計(jì)空氣阻力，那么在彈性繩從原長達(dá)最低點(diǎn)的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是 A速度先減小后增大 B加速度先減小后增大C動(dòng)能增加了mgL D重力勢(shì)能減少了mgL5質(zhì)量為m的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P，摩擦阻力恒為F1，牽引力為F，汽車由靜止開始，經(jīng)過時(shí)間t行駛了位移s時(shí)，速度到達(dá)最大值vm，那么發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為 APt BFs C D6如下圖，在光滑水平面上放一木板；木板的左端放一物體，對(duì)物體施加一水平恒力F，將物體由靜止開始直到從木板右端拉出。如果第一次木板被固定在地面上，第

6、二次木板未被固定，那么這兩種情況下 FA摩擦力大小相同BF做的功相同C摩擦產(chǎn)生的熱相同D物體獲得的動(dòng)能相同8測(cè)定運(yùn)發(fā)動(dòng)體能的一種裝置如下圖，運(yùn)發(fā)動(dòng)質(zhì)量m1，繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪不計(jì)滑輪摩擦、質(zhì)量，懸掛重物m2，人用力蹬傳送帶而人的重心不動(dòng)，使傳送帶上側(cè)以速率v向右運(yùn)動(dòng)，下面是人對(duì)傳送帶做功的四種說法：人對(duì)傳送帶做功；人對(duì)傳送帶不做功；人對(duì)傳送帶做功的功率為m2gv；人對(duì)傳送帶做功的功率為m1m2gv以上說法正確的選項(xiàng)是 A B C只有 D只有10在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為1.00

7、kg。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作0，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)。經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于 J，動(dòng)能的增加量等于 J取3位有效數(shù)字11在?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律?的實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出的h圖象應(yīng)是_，才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。h圖線的斜率等于_的數(shù)值。12在?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律?的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m為1.0kg的重物自由下落，帶動(dòng)紙帶打出一系列的點(diǎn)，如下圖。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，距離單

8、位為cm。OABC3.145.017.061紙帶的_端與重物相連；2打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=_m/s；3從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的動(dòng)能增加量EK=_J，勢(shì)能減少量EP=_Jg=9.8m/s2；4通過計(jì)算，數(shù)值上EK_EP填“大于，“等于或“小于，這是因?yàn)開； 5實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是_?！纠?】如下圖，光滑坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m的小物塊A 從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無機(jī)械能損失，為使A制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻上，另一端恰位于滑道的末端O點(diǎn)。在OM段，物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，其余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為g，求：1

9、物塊速度滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大?。?彈簧為最大壓縮量d時(shí)的彈性勢(shì)能 設(shè)彈簧處于原長時(shí)彈性勢(shì)能為零3假設(shè)物塊A能夠被彈回到坡道上，那么它能夠上升的最大高度是多少？【例6】如下圖，豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成，AB恰與圓弧CD在C點(diǎn)相切，軌道固定在水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)從軌道的A端以初動(dòng)能E沖上水平軌道AB，沿著軌道運(yùn)動(dòng)，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點(diǎn)。水平軌道AB長為L。求：1小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)。2為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道，圓弧軌道的半徑R至少是多大？3假設(shè)圓弧軌道的半徑R取第2問計(jì)算出的最小值，增大小物塊的初動(dòng)

10、能，使得小物塊沖上軌道后可以到達(dá)最大高度是1.5R處，試求物塊的初動(dòng)能并分析物塊能否停在水平軌道上。如果能，將停在何處？如果不能，將以多大速度離開水平軌道？13長為L的輕繩，一端系一質(zhì)量為m的小球，一端固定于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方距O點(diǎn)h處有一枚釘子C，現(xiàn)將繩拉到水平位置，將小球由靜止釋放，如下圖，欲使小球到達(dá)最低點(diǎn)后以C為圓心做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，那么h應(yīng)滿足什么條件？14如下圖，一勁度系數(shù)為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B。開始時(shí)物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現(xiàn)要在上面物體A上加一豎直向上的力F，使物體A開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.4s物體B剛要離

11、開地面，設(shè)整個(gè)過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2 ，求：此過程中外力F所做的功。BFA15如下圖，傾角為的光滑斜面上放有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和B，兩球之間用一根長為L的輕桿相連，下面的小球B離斜面底端的高度為h。兩球從靜止開始下滑，不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，且地面光滑，求：hAB1兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大??；2此過程中桿對(duì)A球所做的功；3分析桿對(duì)A球做功的情況。六 考點(diǎn)提升練習(xí)：見第二教材P36-41考點(diǎn)精練參考答案1C根據(jù)動(dòng)能定理，故C項(xiàng)正確2B由由動(dòng)能定理m，故B項(xiàng)正確3ACD提示：手對(duì)物體做功等于物體機(jī)械能的增量；合外力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的增量；物體克服重

12、力做功等于物體重力勢(shì)能的增量4B開始一段，物體變加速下落，a減小，v增大；后來一段，物體變減速下落，a增大，v減小。應(yīng)選項(xiàng)B正確。5AD發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P，經(jīng)過時(shí)間t，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為W=Pt；當(dāng)?shù)竭_(dá)最大速度時(shí)，有解得：，；從功能關(guān)系的角度，整個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功應(yīng)等于克服阻力做的功與物體獲得的動(dòng)能之和，那么。6AC對(duì)物體施加一水平恒力F，將物體由靜止開始直到從木板右端拉出，如果第一次木板被固定在地面上，第二次木板未被固定，這兩種情況下摩擦力大小相同，但兩次物體對(duì)地的位移不同，F(xiàn)做的功不同，第二次木板未被固定時(shí)F做的功多，物體獲得的動(dòng)能大。摩擦產(chǎn)生的熱等于相互作用的摩擦力與相對(duì)位移的乘積，兩次的

13、相對(duì)位移相同，兩次摩擦產(chǎn)生的熱量相同。所以，此題的選項(xiàng)AC正確。7ACDA球落地前以兩球整體為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有，求得加速度為，A正確；從釋放到A球落地，根據(jù)機(jī)械能守恒，有：解得：；兩球落地后均不再彈起，所以A、B兩落地的水平距離為s=vt=，B錯(cuò)，C正確。繩L對(duì)B球做的功等于B球獲得的動(dòng)能，W=，D正確。8A由于人的作用，使傳送帶運(yùn)動(dòng)起來，人對(duì)傳送帶應(yīng)該做功；人的重心不動(dòng)，繩對(duì)人的拉力和人與傳送帶間的摩擦力平衡，所以人對(duì)傳送帶做功的功率為m2gv。9BCD根據(jù)A、B兩球機(jī)械能守恒，可以判定BCD正確。107.62；7.5611過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線；重力加速度g121左20.98m/s30.

14、48J；0.49J4；實(shí)驗(yàn)中有阻力5在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，重力勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增加量相等，機(jī)械能守恒13解：如下圖，小球遇到釘子后以C為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，恰能到達(dá)最高點(diǎn)的速度設(shè)為v由牛頓第二定律得 由機(jī)械能守恒定律得 由幾何關(guān)系得 L=h+r解得 h=0.6m所以h應(yīng)滿足的條件為h0.6m 14解：1A原來靜止時(shí)，彈簧壓縮量為x1，由平衡條件得：kx1=mg物體B剛要離開地面時(shí)，彈簧伸長量為x2，有：kx2=mg 解得x1= x2=0.15m物體A勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得x1x2 解得 v=1.5m/s 在力F作用的0.4s內(nèi)，初末狀態(tài)的彈性勢(shì)能相等，由功能關(guān)系得：WF = mgx1x2+ 解得WF = 49.5J 151由于不計(jì)摩擦及碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，因此兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小相等，設(shè)為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：解得