内容正文:
押江苏卷10题
功、能、动量综合
考点内容
考情分析
考点一 功能关系的理解与应用
考察功能关系的理解及应用、机械能守恒的判断及应用;考察功能关系变化及动力学与能量图像的理解;考察关物体机械能守恒、传送带及板块模型以及碰撞过程的能量问题。
考点二 功能关系与图像结合
考点三 动能定理、机械能守恒
考点四 传送带、板块、碰撞等模型
考向一、板块模型及传送带模型中的动力学及能量转化
1.动力学两类基本问题的解题思路
2.动力学解决板块模型问题的思路
3.动力学解决传送带模型问题的思路
(1)模型特点:传送带问题的实质是相对运动问题,这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向。
(2)解题关键:1)理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键。2)物体与传送带达到相同速度时往往出现摩擦力突变的临界状态,对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口。
4.传送带中动力学注意问题
(1)摩擦力的方向及存在阶段的判断。
(2)物体能否达到与传送带共速的判断。
(3)物体能与传送带共速(摩擦力突变)。
5.传送带中摩擦力做功与能量转化
静摩擦力做功的特点
(1)静摩擦力可以做正功,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是等于零,不会转化为内能。
滑动摩擦力做功的特点
(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功之和的绝对值等于产生的内能。
摩擦生热的计算
(1)Q=Ff·s相对,其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程。
(2)传送带因传送物体多消耗的能量等于物体增加的机械能与系统产生的内能之和。
考向二、动能定理与机械能守恒综合问题
1.常见功能关系
能量
功能关系
表达式
势能
重力做功等于重力势能减少量
W=Ep1-Ep2=-ΔEp
弹力做功等于弹性势能减少量
静电力做功等于电势能减少量
分子力做功等于分子势能减少量
动能
合外力做功等于物体动能变化量
W=Ek2-Ek1=mv2-mv02
机械能
除重力和弹力之外的其他力做功等于机械能变化量
W其他=E2-E1=ΔE
摩擦产生的内能
一对相互作用的摩擦力做功之和的绝对值等于产生的内能
Q=Ff·x相对
电能
克服安培力做功等于电能增加量
W克安=E2-E1=ΔE
2.应用动能定理解题的步骤图解
3.应用动能定理的四点提醒
(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),对全过程应用动能定理,往往能使问题简化。
(4)多过程往复运动问题一般应用动能定理求解。
4.判断物体或系统机械能是否守恒的三种方法
定义判断法
看动能与重力(或弹性)势能之和是否变化
能量转化判断法
没有与机械能以外的其他形式的能转化时,系统机械能守恒
做功判断法
只有重力(或弹簧的弹力)做功时,系统机械能守恒
5.机械能守恒定律的表达式
6.连接体的机械能守恒问题
轻绳模型
①分清两物体是速度大小相等,还是沿绳方向的分速度大小相等
②用好两物体的位移大小关系或竖直方向高度变化的关系
轻杆模型
①平动时两物体速度相等,转动时两物体角速度相等.沿杆方向速度大小相等
②杆对物体的作用力并不总是沿杆的方向,杆能对物体做功,单个物体机械能不守恒
③对于杆和球组成的系统,忽略空气阻力和各种摩擦且没有其他力对系统做功,则系统机械能守恒
轻弹簧模型
①含弹簧的物体系统在只有弹簧弹力和重力做功时,物体和弹簧组成的系统机械能守恒,而单个物体机械能不守恒
②同一根弹簧弹性势能大小取决于弹簧形变量的大小,在弹簧弹性限度内,形变量相等,弹性势能相等
③由两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统,当弹簧形变量最大时,弹簧两端连接的物体具有相同的速度;弹簧处于自然长度时,弹簧弹性势能最小(为零)
考向三、动量与能量综合应用
1.冲量的三种计算方法
(1)公式法:适用于求恒力的冲量,直接用定义式I=Ft计算.
(2)动量定理法:多用于求变力的冲量或F、t未知的情况;对于易确定始、末时刻动量的情况,也可用动量定理求解。
(3)图像法:作出F-t图线,图线与t轴所围的面积即为变力的冲量,如图所示。
2.动量定理公式:FΔt=mv′-mv
(1)研究对象可以是单一物体,也可以是物体系统。
(2)表达式是矢量式,需要规定正方向。
(3)匀变速直线运动,如果题目不涉及加速度和位移,用动量定理比用牛顿第二定