(通用版)高考物理二轮复习考前十天回扣回扣点三功能关系教案

回扣点四 动量与能量1．动量定理(1)研究对象：一个物体或物体系统．(2)公式：mv ′－mv ＝F (t ′－t )或p ′－p ＝I .(3)一般来说，用牛顿第二定律能解决的问题，用动量定理也能解决，如果题目不涉及加速度和位移，用动量定理求解更简捷．动量定理不仅适用于恒力，也适用于变力．力变化的情况下，动量定理中的力F 应理解为变力在作用时间内的平均值．(4)动量定理的表达式是矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向，公式中的F 是物体或系统所受的合外力．2．动量守恒定律(1)研究对象：两个或者两个以上的物体组成的系统．(2)守恒条件：系统不受外力或者所受合外力为零；系统在某一方向上不受外力；内力远大于外力．(3)表达式：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′，是矢量式．(4)应用技巧：在碰撞类、爆炸类、反冲类和核反应类等问题中一般应用动量守恒定律．3．动能定理(1)公式：F 合x ＝12mv 22－12mv 12或者W 1＋W 2＋W 3＋…＝12mv 22－12mv 12 (2)计算式为标量式，不涉及方向问题，在不涉及加速度和时间的问题时，可优先考虑动能定理．(3)研究对象是单一物体，或者可以看成单一物体的系统．(4)既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功；力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用．(5)若物体运动的过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以视全过程为一整体来处理．4．机械能守恒定律(1)研究对象：物体系统．(2)守恒条件：①只有重力或者弹力做功；②物体(或系统)只有动能和势能的相互转化．(3)三种表达方式①始末状态：mgh 1＋12mv 12＝mgh 2＋12mv 22.②能量转化：ΔE k增＝ΔE p减．③研究对象：ΔE A＝－ΔE B.(4)应用技巧：在只有重力做功或者弹力做功的情况下，一般考虑机械能守恒定律．动量观点和能量观点的选取原则(1)动量观点①对于不涉及物体运动过程中的加速度，而涉及物体运动时间的问题，特别对于打击、碰撞类问题，因时间短且冲力随时间变化，应用动量定理求解，即Ft＝mv－mv0.②对于碰撞、爆炸、反冲类问题，若只涉及初、末速度而不涉及力、时间，应用动量守恒定律求解．(2)能量观点①对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间问题，无论是恒力做功还是变力做功，一般都利用动能定理求解．②如果物体只有重力和弹簧弹力做功而又不涉及运动过程中的加速度和时间问题，则采用机械能守恒定律求解．③对于相互作用的两物体，若明确两物体相对滑动的距离，应考虑选用能量守恒定律求解．。

专题4 功能关系在力学中的应用考向预测能量观点是高中物理解决问题的三大方法之一，既在选择题中出现，也在综合性的计算题中应用，常将功、功率、动能、势能等基础知识融入其他问题考查，也常将动能定理、机械能守恒、功能关系作为解题工具在综合题中应用。

考查的重点有以下几方面：(1)(变力)做功和功率问题；(2)动能定理的应用；(3)机械能守恒的条件；(4)机械能守恒定律与平抛运动、圆周运动的综合；(5)功能关系与能量守恒。

在功和功率的分析与计算部分，高考命题角度集中在功的定义式的理解及应用，机车启动模型的分析。

题目难度以中档选择题为主。

对动能定理应用的考查，高考命题角度多为应用动能定理解决变力做功及多过程问题，题目综合性较强，试题难度较大，题型包括选择题与计算题。

对机械能守恒定律应用的考查，高考命题选择题集中在物体系统机械能守恒及物体间的做功特点、力与运动的关系，计算题结合平抛、圆周运动等典型运动为背景综合考查。

试题难度以中档题为主。

对功能关系及能量守恒的考查，选择题命题重点在考查常见功能转化关系，难度中档；计算题常以滑块、传送带、弹簧结合平抛运动、圆周运动综合考查功能关系、动能定理、机械能守恒的应用。

高频考点：功、功率的理解与计算；机车启动问题；动能定理的应用；机械能守恒定律的应用；能量守恒定律。

知识与技巧的梳理考点一、功功率的分析与计算例 (2020届高三·天津五区县联考)如图所示，某质点运动的v-t图象为正弦曲线。

从图象可以判断( )A．质点做曲线运动B．在t1时刻，合外力的功率最大C．在t2～t3时间内，合外力做负功D．在0～t1和t2～t3时间内，合外力的平均功率相等【审题立意】本题结合v-t图象考查变力做功的计算及对功率、平均功率和瞬时功率的理解的理解。

解答此题首先要结合图象正确分析物体的受力情况和运动情况。

【解题思路】质点运动的v-t图象描述的是质点的直线运动，选项A错误；在t1时刻，v-t图线的斜率为零，加速度为零，合外力为零，合外力功率为零，选项B错误；由题图图象可知，在t2～t3时间内，质点的速度增大，动能增大，由动能定理可知，合外力做正功，选项C 错误；在0～t 1 和t 2～t 3时间内，动能的变化量相同，故合外力做的功相等，则合外力的平均功率相等，选项D 正确。

第一讲 平衡问题一、特别提示 [ 解平衡问题几种常见方法 ]1、力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到这两个分力必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡， 利用先分解再合成的正交分解法。

2、力汇交原理：如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必有共点力。

3、正交分解法：将各力分解到x 轴上和y 轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件(F xF y0) 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。

值得注意的是，对x 、y 方向选择时，尽可能使落在 x 、 y 轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。

4、矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法求得未知力。

5、对称法：利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。

在静力学中所研究对象有些具有对称性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。

解题中注意到这一点，会使解题过程简化。

6、正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用正弦定理列式求解。

7、相似三角形法：利用力的三角形和线段三角形相似。

二、典型例题1、力学中的平衡：运动状态未发生改变，即 a 0 。

表现：静止或匀速直线运动（1）在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡例 1 质量为 m 的物体置于动摩擦因数为 的水平面上， 现对它施加一个拉力，使它做匀速直线运动，问拉力与水平方向成多大夹角时这个力最小？解析 取物体为研究对象， 物体受到重力 mg ，地面的支持力 N ，摩擦力 f及拉力T 四个力作用，如图1-1所示。

由于物体在水平面上滑动，则fN，将 f和 N合成，得到合力F ，由图知F 与f的夹角：arcctgfarcctgN不管拉力 T 方向如何变化， F 与水平方向的夹角 不变，即的变力。

功能关系功和能的概念是物理学中重要的概念。

能的转化和守恒定律是自然界最重要、最普遍、最基本的客观规律，运用功和能量的转化关系解题是解决物理学习题的一条重要途径和方法．因此，功能问题是历年高考的重中之重．考查的特点是：涉及知识面广、灵活性大、综合性强、对能力要求高．掌握好这部分下车对真正实现知识、方法、能力的三维发展作用重大．一、功和动能定理功是能量转化的量度．外力对物体做正功，将使物体的动能增加，是其他形式的能转化为物体的动能的过程；物体克眼外力做功，物体的动能将减少，是动能转化为其他形式的能的过程．这就是动能定理K W E =∆合所揭示的本质。

应用动能定理解题时，关键是分析物体在运动过程中受到哪些力的作用，每个力是否做功，是做正功还是负功，并求出功的代数和．另外就是明确做功过程始末两个状态的动能．动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功：且力做功时可以是连续的，也可以是不连续的；可以在一条直线上，也可以不在一条直线上．另外，动能定理既适用于力学中物体的机械运动，也适用于电磁学中电场力做功、电流做功、安培力做功等问题．因此，动能定理的应用具有很大的普遍性和优越性．二、功和能量守恒能量守恒定律是自然界普遍遵循的规律．系统只有重力(或弹簧弹力)做功时，系统内部动能和势能相互转化，机械能守恒；系统克服摩擦力做功时；损失的机械能转化为等量的内能．做功和热传递，都可以改变物体的内能；电流力作功使电能转化；电场力做功，使电荷的电势能改变：电磁感应现象中，安阿片力作功，使电能发生改变等．应用能的转化和守恒定律解题，由于不考虑中间复杂的变化过程，往往显示出很大的优越性，因此也是高考物理中的热点问题．需要注意的是：功是一种过程量，它和一段位移（一段时间）相对应；而能是一种状态量，它个一个时刻相对应。

两者的单位是相同的（都是J ），但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。

在研究功和能的关系时，尤其要突出：“功是能量转化的量度”这一基本概念。