内容正文:
专题二
能量与动量
微专题4 功和能
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
二轮提优导学案·物理
1
知能整合
1. 动能定理与机械能守恒定律的比较
规律比较 机械能守恒定律 动能定理
表达式 E1=E2,ΔEk=-ΔEp,ΔEA=-ΔEB W=ΔEk
适用范围 只有重力或弹力做功 无条件限制
研究对象 物体与地球组成的系统 质点
物理意义 重力或弹力做功的过程是动能与势能转化的过程 合外力对物体做的功是动能变化的量度
知能整合
规律比较 机械能守恒定律 动能定理
运用角度 守恒条件及初、末状态机械能的形式和大小 动能的变化及合外力做功情况
选用原则 (1) 无论是直线运动还是曲线运动,条件合适时,两规律都可使用,都要考虑初、末状态,都不需要考虑所经历过程的细节
(2) 能用机械能守恒定律求解的,一定能用动能定理求解
知能整合
2. 功能关系的运用
功 能量转化 关系式
重力做功 重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加 WG=-ΔEp
弹力做功 弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加 W弹=-ΔEp
合外力做功 合外力做正功,动能增加;合外力做负功,动能减少 W合=ΔEk
知能整合
功 能量转化 关系式
系统内除重力、弹力外其他力做功 其他力做正功,机械能增加;其他力做负功,机械能减少 W=ΔE机
两物体间滑动摩擦力对系统做功 系统内一对滑动摩擦力做的总功的数值等于转化成的内能 fl相对=Q
知能整合
真题引领
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1. (2021·北京卷)如图所示,高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面abcd,其中ab段为平直上坡路面,bc段为水平路面,cd段为平直下坡路面.不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化.下列说法中正确的是( )
A. 在ab段汽车的输出功率逐渐减小
B. 汽车在ab段的输出功率比bc段的大
C. 在cd段汽车的输出功率逐渐减小
D. 汽车在cd段的输出功率比bc段的大
考向一 功和功率
B
真题引领
【解析】 在ab段,根据平衡条件可知,牵引力F1=mgsinθ+f,汽车的输出功率P1=F1v不变,在bc段牵引力F2=f,汽车的输出功率P2=F2v<P1,故A错误,B正确;在cd段牵引力F3=f-mgsinθ,汽车的输出功率P3=F3v<P2且不变,故C、D错误.
真题引领
2. (2022·江苏卷)某滑雪赛道如图所示,滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑,经圆弧滑道起跳.将运动员视为质点,不计摩擦力及空气阻力,此过程中,运动员的动能Ek与水平位移x的关系图像正确的是( )
考向二 动能定理的综合应用
A B C D
A
真题引领
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3. (2022·全国乙卷)固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环,小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于( )
A. 它滑过的弧长
B. 它下降的高度
C. 它到P点的距离
D. 它与P点的连线扫过的面积
考向三 功能关系的理解与应用
C
真题引领
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4. (2022·江苏卷)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与物块A连接在一起,处于压缩状态,A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时,立即将物块B轻放在A右侧,A、B由静止开始一起沿斜面向下运动,下滑过程中A、B始终不分离,当A回到初始位置时速度为零,A、B与斜面间的动摩擦因数相同且弹簧未超过弹性限度,则( )
A. 当上滑到最大位移的一半时,A的加速度方向沿斜面向下
B. A上滑时,弹簧的弹力方向不发生变化
C. 下滑时,B对A的压力先减小后增大
D. 整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量
考向四 连接体中的能量问题
B
真题引领
真题引领
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能力提升
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(2022·南通通州区期末)如图所示,投球游戏中,某同学将皮球从地面上方O处水平抛出,第一次皮球直接落入墙角A处的空框,第二次皮球与地面发生一次碰撞后恰好落入A处空框.已知皮球与地面碰撞前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,不计空气阻力,则( )
A. 第一次抛出的初速度是第二次抛出初速度的3倍
B. 两次抛出皮球过程人对球做的功一样多
C. 皮球入框瞬间,第二次重力的功率大于第一次
D. 从投出到入框,第二次皮球重力势能的减少量比第一次多
考向1 功和功率
1
A
能力提升
能力提升
(1) 求恒力做功的方法
(2) 求变力做功的方法:图像法、转