第五章 机械能守恒定律 章末素养提升-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（新教材，人教版）

章末素养提升 原创情境新题 提升素养 [科学小报] 中国标准动车组是指中国标准体系占主导地位的动车组(254项重要标准中国标准占84%),动车组中国标准(华标),代表目前世界动车组技术的先进标准体系。首次实现了动车组牵引、制动、网络控制系统的全面自主化,标志着我国已全面掌握高速铁路核心技术,高速动车组技术实现全面自主化。 中国标准动车组采用CR(中国铁路)代号,三种时速等级为CR400/300/200,持续时速为350、250、160 km。复兴号动车组于2017年6月26日京沪高铁首发。两个型号分别是“海豚”CR400AF(头部玻璃平、侧面有一条凸尖线)和“金凤凰”CR400BF(头部玻璃凸、侧面比较平缓)。 B [原创新题2] (多选)某一动车以速度v0在平直的轨道上匀速行驶。到达某处时,司机使动车的输出功率减小为原来的一半,并保持该功率行驶。假设该动车受到的阻力恒定,从减小功率开始,下列能正确表示动车加速度a、速度v、时间t之间的关系的是(　 　) AD 盘点高考真题 检验成效 应用动力学和能量观点解决多过程问题 BCD 考题题型归类:连接体问题的综合应用——功率的计算、牛顿第二定律的应用、机械能守恒定律的应用。 考查的难点:T时刻与2T时刻P和Q相对于初始位置的变化及速度大小。 解题关键:断裂前绳子的拉力和绳子的拉力对Q做的功。 多过程和图像的综合问题 2.(2021·福建卷,14)如图a,一倾角37°的固定斜面的AB段粗糙,BC段光滑。斜面上一轻质弹簧的一端固定在底端C处,弹簧的原长与BC长度相同。一小滑块在沿斜面向下的拉力FT作用下,由A处从静止开始下滑,当滑块第一次到达B点时撤去FT。FT随滑块沿斜面下滑的位移s的变化关系如图b所示。已知AB段长度为 2 m,滑块质量为2 kg,滑块与斜面AB段的动摩擦因数为0.5,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小取10 m/s2,sin 37°=0.6。求: (1)当拉力为10 N时,滑块的加速度大小; (2)滑块第一次到达B点时的动能; (3)滑块第一次在B点与弹簧脱离后,沿斜面上滑的最大距离。 考题题型归类:综合应用类——牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律。 解题关键:(1)由FT-s图像求拉力对滑块所做的功。 (2)滑块在BC段运动过程机械能守恒。 解析:(1)设滑块的质量为m,斜面倾角为θ,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块受斜面的支持力大小为FN,滑动摩擦力大小为Ff,拉力为10 N时滑块的加速度大小为a。由牛顿第二定律和滑动摩擦力公式有FT+mgsin θ-Ff=ma, FN=mgcos θ, Ff=μFN, 联立上式并代入题给数据得a=7 m/s2。 (2)设滑块在AB段运动的过程中拉力所做的功为W, 由功的定义有W=FT1s1+FT2s2, 式中FT1、FT2和s1、s2分别对应滑块下滑过程中两阶段所受的拉力及相应的位移大小。 依题意,FT1=8 N,s1=1 m,FT2=10 N,s2=1 m。 设滑块第一次到达B点时的动能为Ek, 由动能定理有W+(mgsin θ-Ff)(s1+s2)=Ek-0, 联立上式并代入题给数据得Ek=26 J。 (3)由机械能守恒定律可知,滑块第二次到达B点时,动能仍为Ek。设滑块离B点的最大距离为smax,由动能定理有-(mgsin θ+Ff)smax=0-Ek, 联立上式并代入题给数据得smax=1.3 m。 答案:(1)7 m/s2　(2)26 J　(3)1.3 m 能量转化和守恒定律的应用 (1)求B、C向左移动的最大距离x0和B、C分离时B的动能Ek; (2)为保证A能离开墙壁,求恒力的最小值Fmin; (3)若三物块都停止时B、C间的距离为xBC,从B、C分离到B停止运动的整个过程,B克服弹簧弹力做的功为W,通过推导比较W与FfxBC的大小; (4)若F=5Ff,请在所给坐标系中,画出C向右运动过程中加速度a随位移x变化的图像,并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的a、x值(用Ff、k、m表示),不要求推导过程。以撤去F时C的位置为坐标原点,水平向右为正方向。 考题题型归类:能量转化和守恒定律的应用——能量转化和守恒定律的应用、牛顿第二定律、平衡条件。 解题关键:(1)研究对象和研究过程的选取。 (2)明确临界条件,如弹簧恢复原长时B、C分离、A离开墙壁时B的速度恰好为0,恒力F最小。 (3)从B、C分离到B停止运动,设B的位移为xB,C的位移为xC,以B为研究对象,由动能定理得-W-FfxB=0-Ek, 以C为研究对象,由动能定理得-FfxC=0-Ek,由B、C的运动关系得 xB>xC-xBC,联立可知 W<FfxBC。 创新性实验 (1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置,测得此时弹簧的长度为