押广东卷选择题5 机械能守恒定律-备战2024年高考物理临考题号押题（广东卷）

押广东卷选择题5 机械能守恒定律 高考对于这部分知识点主要以常见模型为背景，考查功和能量等。强化对物理基本概念、基本规律的考核。在解决此类问题时要将所学物理知识与题意中的模型联系起来，抓住问题实质，具备一定的物理分析能力和数学推导能力。主要考查的知识点有：功；机车的功率；动能定理；机械能守恒定律，能量守恒定律。 常考考点 真题举例 重力做功的计算 应用动能定理求变力的功 2023·广东·高考真题 机车的额定功率、最大速度 摩擦力做功 2022·广东·高考真题 功率 机械能守恒 2021·广东·高考真题 考点1：功和功率 1、恒力做功的计算方法 只有一个力做功 用公式W＝Flcos α计算。 多个力做功 ①先求合力F合，再用W合＝F合lcos α求功。 ②先求各个力做的功W1、W2、W3、…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。 2、变力做功的计算方法 方法 说明 图例 适用条件 微元法 物体的位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和。 质量为m的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩擦力做功Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR 此法常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。 等效 转换法 若通过转换研究的对象，有时可化为恒力做功，用W＝Flcos α求解。 恒力F把物块从A拉到B，绳子对物块做功W＝F·(－) 此法常常应用于轻绳通过定滑轮拉物体的问题中。 图像法 在F­x图象中，图线与x轴所围“面积”的代数和就表示力F在这段位移所做的功，且位于x轴上方的“面积”为正，位于x轴下方的“面积”为负。 一水平拉力拉着一物体在水平面上运动的位移为x0，图线与横轴所围面积表示拉力所做的功，W＝x0 此方法只适用于便于求图线所围面积的情况(如三角形、矩形、圆等规则的几何图形)。 平均 值法 在求解变力做功时，若物体受到的力方向不变，而大小随位移呈线性变化，即力均匀变化时，则可以认为物体受到一大小为F＝F＝的恒力作用，F1、F2分别为物体初、末态所受到的力，然后用公式W＝Flcosα求此力所做的功。 当力与位移为线性关系，力可用平均值＝表示，代入功的公式得W＝·Δx 此法只适用于物体受到的力方向不变，而大小随位移呈线性变化，即力是均匀变化的。 应用动 能定理 使用动能定理可根据动能的变化来求功，是求变力做功的一种方法。 用力F把小球从A处缓慢拉到B处，F做功为WF，则有：WF－mgL(1－cos θ)＝0，得WF＝mgL(1－cos θ)。 动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于求恒力做功也适用于求变力做功。 3、功率的计算 定义式 P＝ 只能计算平均功率，其中F为恒力，α不变 计算式 P＝Fvcosα 计算平均功率(v是平均速度)和瞬时功率(v是瞬时速度), α是F和v的夹角。F可为恒力，也可为变力，α为F与v的夹角，α可以不变，也可以变化。 求解功率时的注意事项：要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率；平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率；瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。 4、机车功率 类型 过程分析 图像 以恒定功率启动 v↑⇒F↓=P/v⇒a↓＝(F－f)/m，当F=f时a＝0，v达到最大速度，机车讲以最大速度做匀速直线运动。 以恒定牵引力启动 a＝(F－f)/m不变，v↑，P↑=Fv，当达到额定功率时，速度继续增大，功率保持额定功率不变，v↑，F↓，a↓＝(F－f)/m，当F=f时a＝0，v达到最大速度，机车讲以最大速度做匀速直线运动。 无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度。 考点2: 能量观点 1、动能定理 表达式：W＝Ek2－Ek1＝mv－mv。W表示物体所受合外力做的功，Ek1＝mv、Ek2＝mv分别表示物体的初、末动能。 动能解题步骤 对于多个物理过程要仔细分析，将复杂的过程分割成一个个子过程，分别对每个过程进行分析，得出每个过程遵循的规律，当每个过程都可以运用动能定理时，可以选择分段或全程应用动能定理。 物体所受的力在哪段位移上做功，哪些力做功，做正功还是负功，然后再正确写出总功。 2、对动能定理的理解 合外力所做的总功就是动能的增量，也不意味着功转变成了动能，而是意味着功引起了动能的变化。 总功的求法： ①先由力的合成与分解法或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W＝F合lcosα计算； ②计算各个力对物体做的功W1