高考物理热点：功能关系、机械能守恒定律.docVIP

高考物理热点：功能关系、机械能守恒定律 本章内容是中学物理核心内容之一，是高考考查的重点章节。功、功率、动能、势能等概念的考查，常以选择题型考查。动能定理的综合应用，可能结合电场知识考查。功能关系、机械能守恒定律的应用，往往以非选择题的形式出现，常综合牛顿运动定律、动量守恒定律、圆周运动知识、电磁学等内容。特点是综合性强，难度大。本部分的知识与生产、生活、科技相结合考查。 动能定理是一条适用范围很广的物理规律，解题的优越性很多，相对于动量定理而言，它是比较容易接受的，根本原因在于它省去了矢量式的很多麻烦。在应用动能定理的同时，还要结合牛顿运动定律，以功是能量变化的量度为依据。 解题范例： 例题1一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如下图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力 ，则此带电油滴从A运动到B的过程中，能量是怎样变化的？ 解一、受力分析：油滴应该考虑重力（竖直向下），若带正电受电场力也向下不可能有这样的运动轨迹，所以此油滴带负电，所受电场力向上。且要有这样的运动轨迹电场力要比重力大。 二、做功分析：重力做负功重力势能增加、电场力做正功电势能减小，电场力与重力的合力向上做正功动能增加。进一步总结：减少的电势能转化为增加的重力势能和增加的动能。 本题考点 功能关系 思路分析 受力分析然后做功分析再找出功与能量的关系 得到h=0.8m ⑵现在高度为0.2m小于第一问中的0.8m，即棒a进入磁场i的速度达不到让棒b运动的情况，所以相碰之前b一直没有动。 对a下落动能定理：得到v=2m/s 对a下落动能定理：得到h=0.8m 对a穿过磁场i：Δv=kΔx 得到 对a进入磁场ii到相碰：Δv/=kΔx/得到碰时速度V/为0.5m/s 此时算出电动势0.5V、电流0.25A、安培力0.25A最终得到静摩擦力为0.25N ⑶现在高度为1.8m大于第一问中的0.8m，即棒a进入磁场i的速度达到让棒b运动的情况，所以b动了。题中说“已知棒a穿过磁场时间内两棒距离缩短2.4m”推出b向左运动了0.4m 对a下落动能定理：得到=6m/s 对a对穿越磁场i过程动能定理： 对b运动过程动能定理： 解得：vb=2m/s 对a对穿越磁场i过程动量定理： 得t=0.5s 例题3 如图所示，水平面放一质量为0.5kg的长条形金属盒，盒宽，它与水平面间的动摩擦因数是0.2，在盒的A端有一个与盒质量相等的小球。球与盒无摩擦，现在盒的A端迅速打击一下金属盒，给盒以的向右的冲量，设球与盒间的碰撞没有能量损失，且碰撞时间极短，求球与盒组成的系统从开始运动到完全停止所用时间。（） 解析： 设打击后金属盒的速度为v0，由I=mv0解得： 由于碰撞过程没有能量损失，则有： 且有：　 解得：　　（即质量相同的两个物体发生弹性碰撞时速度互换） 球在盒子内做匀速运动，经时间在盒子右端与盒子相碰，由动量守恒定律和能量守恒定律可得碰撞后盒子的速度为： 盒子克服摩擦做功，则由，即有：，说明盒子停下之前球不再与盒子相碰，设盒子滑行的时间为，由动量定理有： 则可知： 球与盒组成的系统从开始运动到完全停止所用时间为： 例题4如图所示，一物块以6 m/s的初速度从曲面A点下滑，运动到B点速度仍为6 m/s；若物体以5 m/s的初速度仍由A点下滑，则它运动到B点时的速度（ ） A.大于5 m/s B.等于5 m/s C.小于5 m/s D.条件不足，无法计算 解析： 物块由A点运动到B点，重力做正功，摩擦力做负功，由动能定理有： 当物块初速度为6 m/s时，物块由A点运动到B点的过程，速度大小不变，动能变化为零，WG＝Wf。由于物块做圆周运动，速度越大，所需向心力越大，曲面对物块的支持力越大，摩擦力越大，在相同路程的条件下，摩擦力的功越大，所以，当物块初速度为5 m/s时，摩擦力的功比初速度为6 m/s时要小，WG＞Wf ，到达B点的速度将大于5 m/s. 点评： 重力做功与路径无关，只与物体所处的初末位置有关.摩擦力做功与物体表面粗糙程度、正压力大小、路径有关，当物体运动路程一定时，对同一路面，在相同路程的条件下，曲面对物块的支持力越大，摩擦力越大，摩擦力的功越大。 例题5一质量为m的质点,系于长为R的轻绳的一端，绳的另一端固定在空间的O点,假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的。今把质点从O点的正上方离O点的距离为8R/9的o1点以水平的速度v0＝抛出,如图所示。试求； （1）轻绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为多少？ （2）当质点到达O点的正下方时，绳对质点的拉力为多大？ 解析： 第一过程：质点做平抛运动.设绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为θ，如题图所示， 则：v0t＝Rsinθ，gt2/2＝8R/9－Rcosθ其中v0＝ 联立解得θ＝ ，t