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1、考情分析,命题解读,本专题共6个考点,其中功和功率、动能 动能定理、重力势能、机械能守恒定律及其应用四个考点为要求,弹性势能、能量守恒为要求,这些考点皆属于高频考点。从近三年命题情况看,命题特点为:(1)注重基础知识与实际问题结合。如2011年的抛鸡蛋、2013年的球碰撞等,难度较小。(2)注重方法与综合。如2012年、2013年、2015年的“弹簧问题”、2016年的连接体等,难度较大。整体难度偏难,命题指数,复习目标是达B冲A。,1.(2017江苏泰州中学月考)弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具,其构造原理如图1所示,橡皮筋两端点A、B固定在把手上,橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态,在C处(AB
2、连线的中垂线上)放一固体弹丸,一手执把,另一手将弹丸拉至D点放手,弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去,打击目标。现将弹丸竖直向上发射,已知E是CD中点,则(),图1,A.从D到C过程中,弹丸的机械能守恒B.从D到C过程中,弹丸的动能一直在增大C.从D到E过程橡皮筋对弹丸做的功大于从E到C过程橡皮筋对弹丸做的功D.从D到C过程中,橡皮筋的弹性势能先增大后减小,解析从D到C,橡皮筋的弹力对弹丸做功,所以弹丸的机械能增大,故A项错误;弹丸在与橡皮筋作用过程中,受到向上的弹力和向下的重力,橡皮筋ACB恰好处于原长状态,在C处橡皮筋的拉力为0,在CD连线中的某一处,弹力和重力相等时,弹丸受力平衡,所以从D
3、到C,弹丸的合力先向上后向下,速度先增大后减小,弹丸的动能先增大后减小,故B项错误;从D到C,橡皮筋对弹丸一直做正功,橡皮筋的弹性势能一直减小,故D项错误;从D到E橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从E到C橡皮筋作用在弹丸上的合力,两段位移相等,所以DE段橡皮筋对弹丸做功较多,故C项正确。,答案C,2.(多选)(2017南京三模)从离沙坑高度H处无初速地释放一个质量为m的小球,小球落入沙坑后,陷入深度为h。已知当地重力加速度为g,不计空气阻力,则下列关于小球下落全过程的说法正确的是(),答案BC,3.(2017江苏徐州市沛县中学质检)一汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶。从某时刻开始计时,发动机的功
4、率P随时间t的变化关系如图2所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图象中,可能正确的是(),图2,答案D,4.(多选)(2017苏北四市一模)如图3所示,半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切,质量均为m的小球A、B与轻杆连接,置于圆轨道上,A位于圆心O的正下方,B与O等高。它们由静止释放,最终在水平面上运动。下列说法正确的是(),图3,答案AD,1.功的计算,功、功率的计算,2.功率的计算,【例1】(2017盐城模拟)如图4所示,质量为m的小球(可视为质点)用长为L的细线悬挂于O点,自由静止在A位置。现用水平力F缓慢地将小球从位置A拉到B而静止,细线与
5、竖直方向夹角为60,此时细线的拉力为F1,然后放手让小球从静止返回,到A点时细线的拉力为F2,则(),图4,A.F1F22mgB.从A到B,拉力F做功为F1LC.从B到A的过程中,小球受到的合外力大小不变D.从B到A的过程中,小球重力的瞬时功率一直增大,答案A,【变式1】(多选)(2017南通、泰州、扬州、淮安二模)如图5所示,小物块以初速度v0从O点沿斜面向上运动,同时从O点斜向上抛出一个速度大小也为v0的小球,物块和小球在斜面上的P点相遇。已知物块和小球质量相等,空气阻力忽略不计,则(),图5,A.斜面可能是光滑的B.在P点时,小球的动能大于物块的动能C.小球运动到最高点时离斜面最远D.小
6、球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率相等,答案BD,应用动能定理解题的基本步骤,动能定理的应用,【例2】(2017无锡期末)如图6,质量为m1 kg的小滑块(视为质点)在半径为R0.4 m的1/4圆弧A端由静止开始释放,它运动到B点时速度为v2 m/s。当滑块经过B后立即将圆弧轨道撤去。滑块在光滑水平面上运动一段距离后,通过换向轨道由C点过渡到倾角为37、长s1 m的斜面CD上,CD之间铺了一层匀质特殊材料,其与滑块间的动摩擦因数可在01.5之间调节。斜面底部D点与光滑地面平滑相连,地面上一根轻弹簧一端固定在O点,自然状态下另一端恰好在D点。认为滑块通过C和D前后速度大小不变,最大静摩
7、擦力等于滑动摩擦力。取g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8,不计空气阻力。,图6,(1)求滑块对B点的压力大小以及在AB上克服阻力所做的功;(2)若设置0,求质点从C运动到D的时间;(3)若最终滑块停在D点,求的取值范围。,【变式2】质量为2 kg的物体以一定的初速度沿倾角为30的斜面向上滑行,在向上滑行的过程中,其动能随位移的变化关系如图7所示,则物体返回到出发点时的动能为(取g10 m/s2)(),图7,A.34 JB.56 JC.92 JD.196 J,解析物体上滑的过程中重力与摩擦力都做负功,由动能定理得mgxsin 30Ff x0E0,下滑的过程中重力做正功,摩擦
8、力做负功,得mgxsin 30Ff xE0,代入数据得E34 J,故选A。,答案A,【变式3】(多选)(2017江苏扬州中学高三4月质量监测)如图8所示,曲面PC和斜面PD固定在水平面MN上,C、D处平滑连接,O点位于斜面顶点P的正下方。某物体(可视为质点)从顶端P由静止开始分别沿曲面和斜面滑下,经过C、D两点后继续运动,最后停在水平面上的A、B两处。各处材质相同,忽略空气阻力,则(),图8,A.此物体在曲面PC和斜面PD上克服摩擦力做功一定相等B.此物体沿PCA和沿PDB运动克服摩擦力做功一定相等C.距离OA一定等于OBD.距离OA一定小于OB,答案BD,解析设PD斜面与水平方向上的夹角为,
9、则PD段克服摩擦力做功Wfmgscos mgsPD水平,将PC段分成无数小段,由于在曲面上运动,径向的合力提供向心力,则支持力大于重力在垂直于曲面方向上的分力,则每一小段克服摩擦力做功大于mgscos mgs水平,则整个曲面过程中,克服摩擦力做功大于mgsPC水平,因为斜面和曲面的水平距离未知,则克服摩擦力做功不一定相等,故A项错误;对全过程运用动能定理得mghWf0,知此人沿PCA和沿PDB运动克服摩擦力做功一定相等,故B项正确;因为整个过程克服摩擦力做功相等,沿斜面下滑在整个过程中摩擦力做功等于mgsPB水平,而沿曲面下滑克服摩擦力做功大于mgsPA水平,则OA一定小于OB,故C项错误,D
10、项正确。,功是能量转化的原因和量度,在不同的问题中具有的对应关系是,功能关系,图9,(1)若小球恰能击中B点,求刚释放小球时弹簧的弹性势能;(2)试通过计算判断小球落到轨道时速度能否与圆弧垂直;(3)改变释放点的位置,求小球落到轨道时动能的最小值。,【变式4】(多选)(2017江苏启东中学月考)如图10所示,直杆AB与水平面成角固定,在杆上套一质量为m的小滑块,杆底端B点处有一弹性挡板,杆与板面垂直,滑块与挡板碰撞后原速率返回。现将滑块拉到A点由静止释放,与挡板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中点,设重力加速度为g,由此可以确定(),图10,A.滑块下滑和上滑过程加速度的大小a1、a2B.滑块第
11、1次与挡板碰撞前速度v1C.滑块与杆之间动摩擦因数D.滑块第k次与挡板碰撞到第k1次与挡板碰撞时间间隔t,答案AC,求解传送带(板块)相对滑动时的能量问题的方法,传送带(板块)相对滑动时的能量分析,说明:公式QF滑l相对中l相对为两接触物体间的相对位移。若物体在传送带上往复运动时,则l相对为总的相对路程。,【例4】(2017江苏金陵中学模拟)如图11甲所示,质量M1.0 kg的长木板A静止在光滑水平面上,在木板的左端放置一个质量m1.0 kg的小铁块B,铁块与木板间的动摩擦因数0.2,对铁块施加水平向右的拉力F,F大小随时间变化如图乙所示,4 s时撤去拉力。可认为A、B间的最大静摩擦力与滑动摩
12、擦力大小相等,取重力加速度g10 m/s2。求:,图11,(1)B相对A滑行的最大距离x;(2)04 s内,拉力做的功W;(3)04 s内系统摩擦产生的热量Q。,答案(1)2 m(2)40 J(3)4 J,【变式5】(多选)(2017南师大附中)如图12所示,质量m1 kg 的物体从高为h0.2 m的光滑轨道上P点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的A点,物体和传送带之间的动摩擦因数为0.2,传送带A、B之间的距离为L5 m,传送带一直以v4 m/s的速度匀速运动,则(),图12,A.物体从A运动到B的时间是1.5 sB.物体从A运动到B的过程中,摩擦力对物体做了2 J功C.物体从A运动到B的过程中,产生2 J热量D.物体从A运动到B的过程中,带动传送带转动的电动机多做了10 J功,答案AC,