2026届高三二轮复习课件 物理 第5讲 动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用.pptxVIP

第5讲动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用

贯通?知识脉络研学?核心考点目录索引

贯通?知识脉络

研学?核心考点

考点一功和功率的分析与计算命题角度1功和功率

例1(2023北京卷)如图所示,一个物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m,加速度大小为a,物体和桌面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,在物体移动距离为x的过程中()A.摩擦力做功大小与F方向无关B.合力做功大小与F方向有关C.F为水平方向时,F做功为μmgxD.F做功的最小值为maxD

解析设力F与水平方向的夹角为θ,则摩擦力为Ff=μ(mg-Fsinθ),摩擦力做的功为Wf=μ(mg-Fsinθ)x,则摩擦力做功与F的方向有关,故A错误;合力做功为W=F合x=max,则合力做功与力F方向无关,故B错误;当力F方向水平时,有F=ma+μmg,则力F做功为WF=Fx=(ma+μmg)x,故C错误;因合力做功为max大小一定,而合力的功等于力F与摩擦力Ff做功的代数和,而当Fsinθ=mg时,摩擦力Ff=0,则此时摩擦力做功为零,此时力F做功最小,最小值为max,故D正确。

例2(多选)(2025安徽蚌埠一模)如图甲所示,质量为8kg的物体受水平推力F作用在水平面上由静止开始运动,推力F随位移x变化的关系如图乙所示,运动10m后撤去推力F。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g取10m/s2,在物体运动的整个过程中()A.推力对物体做的功为480JB.物体的位移为12mC.物体的位移为10mD.物体在x=5m时速度最大,最大速度为6m/sAB

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多题归一变力做功的求法动能定理法小球缓慢移动,有WF-mgL(1-cosθ)=0,得WF=mgL(1-cosθ)微元法滑动摩擦力大小不变,木块运动一周克服摩擦力做功为Wf=Ff·Δx1+Ff·Δx2+Ff·Δx3+…=Ff(Δx1+Δx2+Δx3+…)=Ff·2πR

F-x图像法平均值法

命题角度2机车启动的两类问题基本关系式P=Fv,F-F阻=ma恒定功率启动

恒定加速度启动

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考点二动能定理的理解及应用命题角度1动能定理在图像问题中的应用1.动能定理与图像的结合问题

2.三步突破动能定理应用中的图像问题

例5(多选)(2023新课标卷)一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x轴运动,出发点为x轴零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是()A.在x=1m时,拉力的功率为6WB.在x=4m时,物体的动能为2JC.从x=0运动到x=2m,物体克服摩擦力做的功为8JD.从x=0运动到x=4m的过程中,物体的动量最大为2kg·m/sBC

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解题思维链

命题角度2动能定理在多过程问题中的应用应用动能定理解题应注意的三个问题(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程,由于不涉及加速度及时间,比动力学研究方法要简捷。(2)动能定理表达式是一个标量式,在某个方向上应用动能定理是没有依据的。(3)物体在某个运动过程中包含几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程),此时可以分段考虑,也可以对全过程考虑,但若能对整个过程利用动能定理列式,则可使问题简化。

例7(2025黑吉辽蒙卷)如图所示,一雪块从倾角θ=37°的屋顶上的O点由静止开始下滑,滑到A点后离开屋顶。O、A间距离x=2.5m,A点距地面的高度h=1.95m,雪块与屋顶的动摩擦因数μ=0.125。不计空气阻力,雪块质量不变,sin37°=0.6,重力加速度大小g取10m/s2。求:(1)雪块从A点离开屋顶时的速度大小v0;(2)雪块落地时的速度大小v1,及其速度方向与水平方向的夹角α。

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考点三机械能守恒定律的理解及应用命题角度1单个物体的机械能守恒(1)公式:E1=E2,ΔEk=-ΔEp。(2)隔离法分析单个物体的受力情况,利用机械能守恒定律列式求解。

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命题角度2多个物体系统机械能守恒(1)适用条件:①分析机械能是否守恒时,必须明确要研究的系统;②系统机械能守恒时,机械能一般在系统内物体间转移,其中的单个物体机械能通常不守恒;③对于绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等情况,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒。(2)一般用“转化观点ΔEp=-ΔEk”或“转移观点ΔEA增=ΔEB减”列方程求解。

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例11(2025广东深圳模拟)抛石机是古代交战的一种兵器,巧妙利用了动能和势能的转化。为了研究方便,简化为如图所示的物理模型,轻杆两端分别固定质量为m0、m的小球A