内容正文:
模块二 能量和动量
专题五 功和功率
动能定理和机械能守恒定律
二 轮 专 题 复 习
命题点1
1
命题点2
2
命题点3
3
内容
索引
命题点4
4
命题点1
PART
01
第一部分
命题点1 功和功率
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命题视角:题目以“弹性绳连接物体的连接体”为命题情境,主要考查了平衡的临界问题、弹性势能的概念、摩擦力做功、利用功能关系求变力做功等知识点。
方法技巧:把弹性绳看成弹簧模型,利用功能关系求变力做的功。
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命题视角:题目以“动车组的运行”为命题情境,主要考查了P=Fv的应用、动车组运行的特点等。
方法技巧:速度最大时,牵引力和阻力大小相等,编组后的额定功率为两节动车额定功率之和,阻力也是两节动车所受阻力之和。
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命题点2
PART
02
第二部分
命题点2 动能定理的应用
近3年9卷9考
1.基本思路
(1)确定研究对象和研究过程。
(2)进行运动分析和受力分析,确定初、末速度和各力做功情况,利用动能定理全过程或者分过程列式。
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2.解题技巧
(1)动能定理虽然是根据恒力做功和直线运动推导出来的,但是也适用于变力做功和曲线运动。
(2)在解决涉及位移和速度而不涉及加速度和时间的问题时,常选用动能定理求解。
(3)动能定理常用于分析多运动过程问题,关键是明确各力及各力作用的位移。
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命题视角:题目以“人在滑板上和滑板一起滑下”为命题情境,考查了应用动能定理求力做的功,题目较简单,是常规题目。
方法技巧:首先要明确受力以及各力的做功情况,确定初末状态的动能。
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命题点3
PART
03
第三部分
命题点3 机械能守恒定律
近3年4卷4考
1.机械能守恒的判断
定义判断法 看动能与势能之和是否变化
能量转化判断法 机械能没有与其他形式的能
转化时,系统机械能守恒
做功判断法 只有重力(或系统内弹簧的弹力)
做功时,系统机械能守恒
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2.机械能守恒定律的表达式
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3.连接体的机械能守恒问题
共速率模型
分清两物体位移大小与高度变化关系
共角速度模型
两物体角速度相同,线速度与半径成正比
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关联速度模型
此类问题注意速度的分解,找出两物体速度关系,当某物体位移最大时,速度可能为0
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轻弹簧模型
①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
②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)
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考向1 单物体的机械能守恒
(2024·山东淄博市一模)图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品,在高度差一定的不同光滑轨道中,小球滚下用时最短的轨道叫作最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道Ⅰ和直线轨道Ⅱ进行研究,如图乙所示,两轨道的起点M高度相同,终点N高度也相同,轨道Ⅰ的末端与水平面相切于N点。若将两个相同的小球a和b分别放在Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M,同时由静止释放,发现在Ⅰ轨道上的小球a先到达终点。下列描述两球速率v与时间t、速率平方v2与下滑高度h的关系图像可能正确的是( )
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[解析] 物块A运动到C点的过程中,细线对A始终做正功,其他力不做功,则物块A的速度始终增大,机械能增大,故A错误;
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在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B的动能变化量为0,则物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量,故D正确。
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命题点4
PART
04
第四部分
命题点4 功能关系的理解和应用
近3年2卷2考
1.常见的功能关系
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2.两条基本思路
(1)某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等,即ΔE减=ΔE增。
(2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等,即ΔEA减=ΔEB增。
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(多选)(2024·辽宁凌源市二模)蹦极是一项具有挑战性的运动。
如图所示,用橡皮绳一端拴一小球,另一端固定在架子上,可以模
拟蹦极运动。小球由静止开始,在空中下落到最低点的过程中,不
计空气阻力,则( )
A.小球的重力势能与动能之和一直在减小
B.小球的重力势能与橡皮绳弹性势能之和一直在减小
C.小球的动能和橡皮绳弹性势能之和一直在增大
D.橡皮绳拉直后小球的动能先增加后减小
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[解析] 整个系统在下落过程中机械能守恒,即小球重力势能、小球动能和橡皮绳弹性势能三者之和保持不变,其中两种形式能之和与第三种形式能的变化情况刚好相反,在橡皮绳拉直之前,重力势能与动能之和保持不变,故A错误;
下落过程中,动能先增大后减小,则重力势能与橡皮绳弹性势能之和先减小后增大,故B错误;
下落时重力势能一直在减小,则动能和橡皮绳弹性势能之和一直在增大,故C正确;
在小球重力和绳子拉力大小相等之前,小球一直在加速,之后减速,所以橡皮绳拉直后小球的动能先增加后减小,故D正确。
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命题视角:题目以“流体的平抛运动”为命题情境,主要考查了平抛运动的基本规律、功能关系的应用、功率的概念等知识。
方法技巧:建立“平抛运动模型”,从能量转化和守恒的角度建立能量间的关系。
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