内容正文:
1、 考法分析和解题技法
热门考法
◎考法1 功的分析与计算
◎考法2 功率的理解与计算
◎考法3 机车的两种启动模型
◎考法4 对动能定理的理解和应用
◎考法5 机械能守恒问题
◎考法6 能量守恒定律及应用
解题技法
þ技法1 正确判断力做正功、负功;计算恒力做功(公式法)和变力做功(平均
力法、联系点法、图像法和动能定理法);
þ技法2 区分并计算平均功率和瞬时功率;
þ技法3 机车的两种启动模型:以恒定功率启动和以恒定加速度启动,并掌握两
种启动模型的动力学分析和运动
图像;
þ技法4 能正确表示合外力做的功和动能变化量,灵活运用动能定理;
þ技法5 判断研究对象在所研究的过程中机械能是否守恒并正确列机械能守恒式
求解问题;
þ技法6 能量转化问题的解题思路:
(1)当涉及摩擦力做功,机械能不守恒时,一般应用能的转化和守恒定律.
(2)解题时,首先确定初末状态,然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少,哪种形式的能量增加,求出减少的能量总和ΔE减与增加的能量总和ΔE增,最后由ΔE减=ΔE增列式求解。
二、真题再现
考例1 (2014课标卷Ⅱ,T16)一物体静止在粗糙水平地面上.现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )
A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1
B.WF2>4WF1, Wf2=2Wf1
C.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1
D.WF2<4WF1, Wf2<2Wf1
考例2 (2018全国III卷,T19)(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程( )
A.矿车上升所用的时间之比为4:5
B.电机的最大牵引力之比为2:1
C.电机输出的最大功率之比为2:1
D.电机所做的功之比为4:5
考例3 (2015课标卷Ⅱ,T17)一汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示.假定汽车所受阻力的大小f恒定不变.下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是( )
考例4 (2018全国II卷,T14)如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定( )
A. 小于拉力所做的功 B. 等于拉力所做的功
C. 等于克服摩擦力所做的功 D. 大于克服摩擦力所做的功
考例5 (2017课标卷Ⅱ,T17)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直.一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g)( )
A.
B.
C.
D.
考例6 (2017新课标Ⅲ,T16)如图,一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距
。重力加速度大小为
。在此过程中,外力做的功为( )
A.
B.
C.
D.
三、试题预测
预测1 如图所示,质量为M、长度为L的木板放在光滑的水平地面上,在木板的右端放置质量为m的小木块,用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与木块、木板连接,木块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时木块和木板静止,现用水平向右的拉力F作用在木板上,将木块拉向木板左端的过程中,拉力至少做功为( )
A.2μmgL
B.μmgL
C.μ(M+m)gL
D.μmgL
预测2 如图,一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上,另一端固定一质量为m的小球.一水平向右的拉力作用杆的中点,使杆以角速度ω匀速转动,当杆与水平方向成60°时,拉力的功率为( )
A.mgLω
B.mgLω
C.mgLωmgLω
D.
预测3 列车在空载情况下以恒定功率P经过一平直的路段,通过某点时速率为v,加速度大小为a1;当列车满载货物再次经过同一点时,功率和速率均与原来相同,但加速度大小变为a2.重力加速度大小为g.设阻力是列车重力的k倍,则列车满载与空载时的质量之比为( )
A.
B.
C.
D.
预测4 北京获得2022年冬奥会举办权,冰壶是冬奥会的比赛项目.将一个冰壶以