【配套word版文档】专题03 动量和能量-【步步高】2019高考大二轮专题复习与增分策略物理（江苏版）

第1讲　功能关系的理解与应用 1．几种力做功的特点 (1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关． (2)摩擦力做功的特点 ①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． ②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值．在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦的物体间机械能的转移，还有部分机械能转化为内能，转化为内能的量等于系统机械能的减少量，等于滑动摩擦力与相对位移的乘积． ③摩擦生热是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热． 2．几个重要的功能关系 (1)重力的功等于重力势能的变化，即WG＝－ΔEp. (2)弹力的功等于弹性势能的变化，即W弹＝－ΔEp. (3)合力的功等于动能的变化，即W＝ΔEk. (4)重力(或系统内弹簧弹力)之外的其他力的功等于机械能的变化，即W其他＝ΔE. (5)一对滑动摩擦力做的功等于系统中内能的变化，即Q＝Ff·x相对． 1．功和功率的求解 (1)功的求解：W＝Flcos α用于恒力做功，变力做功可以用动能定理或者图象法来求解． (2)功率的求解：可以用定义式P＝来求解，如果力是恒力，可以用P＝Fvcos α来求解． 2．动能定理的应用技巧 若运动包括几个不同的过程，可以全程或者分过程应用动能定理． 高考题型1　力学中的几个重要功能关系的应用 例1　(多选)(2018·江苏单科·7)如图1所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块(　　) 图1 A．加速度先减小后增大 B．经过O点时的速度最大 C．所受弹簧弹力始终做正功 D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 答案　AD 解析　由A点开始运动时，F弹>Ff，合力向右，小物块向右加速运动，弹簧压缩量逐渐减小，F弹减小，由F弹－Ff＝ma知，a减小；当运动到F弹＝Ff时，a减小为零，此时弹簧仍处于压缩状态，由于惯性，小物块继续向右运动，此时F弹<Ff，小物块做减速运动，且随着压缩量继续减小，F弹与Ff差值增大，即加速度增大；当越过O点后，弹簧被拉伸，此时弹力方向与摩擦力方向相同，有F弹′＋Ff＝ma′，随着拉伸量增大，a′也增大．故从A到B过程中，物块加速度先减小后增大，在压缩状态F弹＝Ff时速度达到最大，故A对，B错； 在AO段物块运动方向与弹力方向相同，弹力做正功，在OB段物块运动方向与弹力方向相反，弹力做负功，故C错； 由动能定理知，A到B的过程中，弹簧弹力做功和摩擦力做功之和为0，故D对． 拓展训练1　(多选)(2017·扬州中学4月模拟)如图2所示，斜面体B静置于水平桌面上．一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度v0沿斜面上滑，然后又返回出发点，此时速度为v，且v＜v0.在木块运动的过程中斜面体始终保持静止．则下列说法中正确的是(　　) 图2 A．A上滑过程中桌面对B的支持力比下滑过程中大 B．A上滑过程中桌面对B的静摩擦力比下滑过程中大 C．A上滑时机械能的减小量等于克服重力做的功与产生的内能之和 D．在A上滑与下滑的过程中，A、B系统损失的机械能相等 答案　BD 拓展训练2　(多选)(2018·丹阳高级中学模拟)如图3所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，竖直轻质弹簧与A、B物块相连，A、C物块由跨过光滑小滑轮的轻绳连接．初始时刻，C在外力作用下静止，绳中恰好无拉力，B放置在水平面上，A静止．现撤去外力，物块C沿斜面向下运动，当C运动到最低点时，B刚好离开地面．已知A、B的质量均为m，弹簧始终处于弹性限度内，则上述过程中(　　) 图3 A．C的质量mC可能小于m B．C的速度最大时，A的加速度为零 C．C的速度最大时，弹簧弹性势能最小 D．A、B、C组成的系统的机械能先变小后变大 答案　BC 解析　设斜面的倾角为θ，由物块C能拉动A向上运动可知mCgsin θ＞mg，则C的质量mC一定大于m，选项A错误；C的速度最大时，加速度为零，因A的加速度等于C的加速度，则此时A的加速度也为零，选项B正确；设弹簧的劲度系数为k，开始时弹簧压缩量为Δx1＝，因当C运动到最低点时，B刚好离开地面，此时弹簧伸长量为Δx2＝，根据对称性可知，当A的加速度为零时，弹簧处于原长状态，则此时弹簧弹性势能为零，选项C正确；因只有重力和弹力做功，则A、B、C及弹簧组成的系统的机械能守恒，因弹性势能先减小后增大，则A、B、C系统的机械能先变大后变小，选项D错误． 拓展训练3　(多选)(2017·江苏单科·9)如图4所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆