4 专题三 第4讲 功能关系与能量守恒（课件）-2022高考物理复习【金版新学案】大二轮专题复习与测试（湖北专版）

金版新学案·大二轮专题复习与测试 物 理(鄂) 1 第二篇 专题复习攻略 2 专题三　动量与能量 第4讲　功能关系与能量守恒 总目录 CONTENTS 命题点一 命题点二 命题点三 功和功率的分析和计算 动能定理的应用 机械能守恒定律和功能关系的应用 真题引领·明确考向 研透命题·赢定高考 专题能力提升练（四） 感谢您的观看！ ——正禾大讲堂 分丨享丨知丨识 助丨力丨高丨考 82 1.(2021·山东卷)如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连．木块以水平初速度v0出发，恰好能完成一个完整的圆周运动．在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为(　　) A．eq \f(mv\o\al(2,0),2πL)　　 B．eq \f(mv\o\al(2,0),4πL)　　　C．eq \f(mv\o\al(2,0),8πL)　　　D．eq \f(mv\o\al(2,0),16πL) B　[木块做圆周运动过程中，只有摩擦力做功且做功与路径有关，根据动能定理有－f·2πL＝0－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0)，可得摩擦力的大小f＝eq \f(mv\o\al(2,0),4πL)，B项正确．] [命题分析] ·试题情境：属于基础性题目，以小球做圆周运动为素材创设学习探索问题情境 ·必备知识：考查变力做功、动能定理等知识 ·关键能力：考查理解能力、推理能力．应理解变力做功的特点，动能定理的应用 ·学科素养：考查运动与相互作用观念、能量观念、科学思维．要求考生由功和能量的观点解决问题 思考感悟：________________________________________ __________________________________________________ 2.(2021·河北卷)一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示．长度为πR、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球．小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直．将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为(重力加速度为g，不计空气阻力)(　　) A．eq \r(2＋πgR) B．eq \r(2πgR) C．eq \r(21＋πgR) D．2eq \r(gR) A　[相对初状态，末状态小球下降的高度h＝R＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(πR－\f(πR,2)))，对小球，根据机械能守恒定律有mgh＝eq \f(1,2)mv2，解得v＝eq \r(π＋2gR)，选项A正确，B、C、D错误．] [命题分析] ·试题情境：属于基础性题目，以小球做曲线运动为素材创设学习探索问题情境 ·必备知识：考查重力做功、动能定理等知识 ·关键能力：考查理解能力、推理能力．应理解重力做功的特点，机械能守恒定律的应用 ·学科素养：考查运动与相互作用观念、能量观念、科学思维．要求考生由功和能量的观点解决问题 思考感悟：________________________________________ __________________________________________________ 3．(2021·全国乙卷)一篮球质量为m＝0.60 kg，一运动员使其从距地面高度为h1＝1.8 m处由静止自由落下，反弹高度为h2＝1.2 m．若使篮球从距地面h3＝1.5 m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度也为1.5 m．假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为t＝0.20 s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变．重力加速度大小取g＝10 m/s2，不计空气阻力．求 (1)运动员拍球过程中对篮球所做的功； (2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小． 解析：(1)篮球下落及上升过程中，机械能守恒 则碰地前、后动能的比值k＝eq \f(mgh1,mgh2) 设运动员拍球过程中对篮球所做的功为W 则eq \f(mgh3＋W,mgh3)＝k 代入数据得W＝4.5 J. (2)设运动员拍球时对篮球作用力为F，篮球的加速度为a 则有F＋mg＝ma 设时间t内篮球运动距离为s， 则s＝eq \f(1,2)at2，又W＝F·s 代入数据得F＝9.0 N. 答案：　(1)4.5 J　(2)9.0 N 命题分析] ·试题情境：属于综合性题目，以“拍篮球”为素材创设学习探索问题情境 ·必备知识：考查功、动能定理、牛顿第二定律等知识 ·关键能力：考查理解能力、推理能力．应清晰力对篮球做功，篮球的加速度及能量发生变化 ·学科素养：考查运动与相互作用观