2019版高考物理二轮复习专题二功和能动量和能量第1讲动能定理机械能守恒定律功能关系的应用课件
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第1讲功能关系的理解与应用
高考命题轨迹
年份题号(分值)考点难度
2017年卷Ⅰ24题(12分)太空飞船回收过程中机械能与克服阻力做功中等卷Ⅱ14题(6分)
沿圆环下滑的小环受力与做功情况,考查弹力方向
及做功情况
容易卷Ⅱ17题(6分)
滑块沿竖直面内半圆轨道抛出做平抛运动,考查机
械能守恒及由二次函数求极值
中等卷Ⅲ16题(6分)悬挂细绳拉起过程中外力做功情况,考查功能关系中等
2016年卷Ⅰ25题(18分)
结合物块的多过程运动考查动能定理、机械能守恒
定律、平抛运动规律
较难卷Ⅱ21题(6分)利用弹簧模型考查功能关系的应用较难卷Ⅱ25题(20分)
利用物块的多过程运动考查平抛运动规律、机械能
守恒定律、能量守恒定律、竖直面内做圆周运动的
临界条件
较难卷Ⅲ20题(6分)
结合竖直平面内的圆周运动考查牛顿第二定律和动
能定理
中等卷Ⅲ24题(12分)
利用小球在半径不同的竖直圆轨道上的运动考查牛
顿第二定律、动能定理和机械能守恒定律
中等
2015年卷Ⅰ17题(6分)结合圆周运动考查动能定理和功能关系中等卷Ⅱ17题(6分)
结合汽车的运动考查P-t图象、功率、速度、力和
加速度的关系
中等。
第1讲动量观点与能量观点在力学中的应用知识必备1.常见的功能关系(1)合力做功与动能的关系:W合=ΔE k。
(2)重力做功与重力势能的关系:W G=-ΔE p。
(3)弹力做功与弹性势能的关系:W弹=-ΔE p。
(4)除重力以外其他力做功与机械能的关系:W其他=ΔE机。
(5)滑动摩擦力做功与内能的关系:F f x相对=ΔE内。
2.机械能守恒定律(1)条件:只有重力、系统内弹力做功。
(2)表达式:E k1+E p1=E k2+E p2。
3.动能定理(1)内容:合外力做的功等于动能的变化。
(2)表达式:W=12m v22-12m v214.动量定理及动量守恒定律(1)动量定理:Ft=m v2-m v1(2)动量守恒定律:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(3)备考策略1.复习时应理清运动中功与能的转化与量度的关系,结合受力分析、运动过程分析,熟练地应用动量定理和动能定理解决问题。
2.深刻理解功能关系,综合应用动量守恒定律和能量守恒定律,结合动力学方程解决多运动过程的问题。
3.必须领会的“1种物理思想和3种方法”(1)守恒的思想。
(2)守恒法、转化法、转移法。
4.必须辨明的“3个易错易混点”(1)动量和动能是两个和速度有关的不同概念。
(2)系统的动量和机械能不一定同时守恒。
(3)不是所有的碰撞都满足机械能守恒。
力学中的几个功能关系的应用【真题示例1】(2017·全国卷Ⅲ,16)如图1,一质量为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13l。
重力加速度大小为g。
在此过程中,外力做的功为()图1A.19mgl B.16mglC.13mgl D.12mgl【真题示例2】(2017·全国卷Ⅰ,24)一质量为8.00×104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。
飞船在离地面高度1.60×105m 处以7.5×103m/s的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面。
高中物理学习妙招 第 1 页 共 11 页 2019年高中物理高考二轮复习专题02:功能关系 能量守恒
一、单选题(共5题;共10分) 1.一个质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经 时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为 ,在此
过程中( )
A. 地面对他的冲量为 ,地面对他做的功为 B. 地面对他的冲量为 ,
地面对他做的功为零 C. 地面对他的冲量为 ,地面对他做的功为 D. 地面对他的冲量为 ,地面对他做
的功为零 【答案】 B 【解析】【解答】人的速度原来为零,起跳后变化v,以向上为正方向,由动量定理可得 ,故地面对人的冲量为 ,人在跳起时,地面对人的支持力竖直向上,在跳起过程中,在支持力方向上没有位移,地面对运动员的支持力不做功,B符合题意。 故答案为:B 【分析】利用动量定理FΔ t=Δ mv,其中F是物体受到的合外力;由于地面对人有力,但是人在力的方向上并没有位移,故不做功。 2.质量为m的小球,从离地面h高处以初速度v0竖直上抛,小球上升到最高点时离抛出点距离为H,若选取最
高点为零势能面,不计空气阻力,则( ) A. 小球在抛出点((刚抛出时))的机械能为零 B. 小球落回抛出点时的机械能
C. 小球落到地面时的动能为 D. 小球落到地面时的重力势能为−mgh 【答案】 A 【解析】【解答】A、B、D项:选取最高点位置为零势能参考位置,小球上升到最高点时,动能为0,势能也为0,所以在最高点的机械能为0,在小球运动过程中只有重力做功,机械能守恒,故任意位置的机械能都为0,所以小球落回到抛出点时的机械能是0,A符合题意,B不符合题意,D不符合题意;
C项:从抛出点到落地过程中,只有重力做功,由动能定理得: ,解得,落地时的
动能 ,C不符合题意。 故答案为:A 【分析】小球机械能等于动能与势能的总和,根据运动过程机械能守恒分析本题。 3.让一小球分别从竖直墙壁上面的A点和B点沿不同的粗糙斜面AC和BC到达水平面上同一点C,小球释
专题突破练5动能定理机械能守恒定律功能关系的应用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(共11小题,每小题6分,共66分。
在每小题给出的四个选项中,第1帀小题只有一个选项符合题目要求,第 6 J1小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得 3 分,有选错或不答的得0分)1.(2018山东济宁期末)一物体被竖直上抛,已知抛起的初速度与冋到抛出点时的速度的大小之比为丘物体在运动过程中所受的空气阻力大小不变,则空气阻力与重力之比为()1 A.k B. k C. P+i D. PT12.(2018江苏淮安、宿迁期中质检)如图所示,x 轴在水平地面上,y 轴在竖直方向。
图中画出了从y 轴上不同位置沿x 轴正向水平抛出的三个质量相等小球臼、力和c 的运动轨迹。
小球臼从(0,20抛出, 落在(2厶0)处;小球b 、c 从(厶0)抛出,分别落在(2厶0)和(厶0)处。
不计空气阻力,下列说法正确的是()A.方的初速度是&的初速度的两倍B.b 的初速度是“的初速度的?倍C.b 的动能增量是c 的动能增量的两倍D.白的动能增量是c 的动能增量的?倍3.冃(2018江苏徐州考前打靶)如图所示,在投球游戏中,小红坐在可升降的椅子上,向正前方的圆桶水平抛出篮球。
已知某次抛出点的实际髙度为 2.0 m,桶的高度为0.4 m,桶到抛出点的水平距离为 1.6 m,篮球恰好落入桶内,篮球质量为500 g,小红对篮球做功约为()A.0. 2 JB. 2 JC. 20 JD. 200 J4. (2018四川攀枝花一模)一辆汽车在平直公路上匀速行驶,在右时刻突然将汽车的功率减小一半,并保持该功率继续行驶,到广2时刻汽车又开始匀速行驶。
若汽车所受阻力保持不变,则从〃到广2的(2018河南南阳期末)如图所示,固定在竖直平而内的圆管形轨道的外轨光滑,内轨粗糙。
一小球从轨道的最低点以初速度〃向右运动,球的直径略小于圆管的直径,球运动的轨道半径为斤,空气阻力不过程中,汽车的()A.速度增加,加速度减小C.速度减小,加速度减小B.速度减小,加速度增加0.速度增加,加速度增加5.计,重力加速度大小为&下列说法一定正确的是()A.若小球运动过程中机械能不可能守恒B.若曲莎,小球运动过程中机械能守恒C.若兀祷丽,小球不可能到达最高点D.若VQ=Z叭小球恰好能到达最髙点6.(2018山东临沂期中)如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,杆的竖直部分光滑,两部分各套有质量均为 1 kg的小球昇和〃,久〃间用细绳相连,昇与水平杆之间的动摩擦因数"4).2, 初始几〃均处于静止状态,己知:创二3叫如ni。
专题突破练5 动能定理机械能守恒定律功能关系的应用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(共11小题,每小题6分,共66分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5小题只有一个选项符合题目要求,第6~11小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.(2018山东济宁期末)一物体被竖直上抛,已知抛起的初速度与回到抛出点时的速度的大小之比为k,物体在运动过程中所受的空气阻力大小不变,则空气阻力与重力之比为()A.kB.C. D.2.(2018江苏淮安、宿迁期中质检)如图所示,x轴在水平地面上,y轴在竖直方向。
图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个质量相等小球a、b和c的运动轨迹。
小球a从(0,2L)抛出,落在(2L,0)处;小球b、c从(L,0)抛出,分别落在(2L,0)和(L,0)处。
不计空气阻力,下列说法正确的是()A.b的初速度是a的初速度的两倍B.b的初速度是a的初速度的倍C.b的动能增量是c的动能增量的两倍D.a的动能增量是c的动能增量的倍3.(2018江苏徐州考前打靶)如图所示,在投球游戏中,小红坐在可升降的椅子上,向正前方的圆桶水平抛出篮球。
已知某次抛出点的实际高度为2.0 m,桶的高度为0.4 m,桶到抛出点的水平距离为1.6 m,篮球恰好落入桶内,篮球质量为500 g,小红对篮球做功约为()A.0.2 JB.2 JC.20 JD.200 J4.(2018四川攀枝花一模)一辆汽车在平直公路上匀速行驶,在t1时刻突然将汽车的功率减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻汽车又开始匀速行驶。
若汽车所受阻力保持不变,则从t1到t2的过程中,汽车的()A.速度增加,加速度减小B.速度减小,加速度增加C.速度减小,加速度减小D.速度增加,加速度增加5.(2018河南南阳期末)如图所示,固定在竖直平面内的圆管形轨道的外轨光滑,内轨粗糙。
一小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动,球的直径略小于圆管的直径,球运动的轨道半径为R,空气阻力不计,重力加速度大小为g,下列说法一定正确的是()A.若v0<2,小球运动过程中机械能不可能守恒B.若v0=3,小球运动过程中机械能守恒C.若v0<,小球不可能到达最高点D.若v0=2,小球恰好能到达最高点6.(2018山东临沂期中)如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,杆的竖直部分光滑,两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B,A、B间用细绳相连,A与水平杆之间的动摩擦因数μ=0.2,初始A、B均处于静止状态,已知:OA=3 m,OB=4 m。