功和能考纲要求与例题 分析 高三物理知识块系列复习 知识要求 Ⅰ类 .ppt
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1、功和能考纲要求与例题 分析,高三物理知识块系列复习,知识要求,类:弹性势能. 类:功,功率. 动能.做功跟动能改变的关系.(动能定理 ) 重力势能.做功跟重力势能改变的关系. 机械能守恒定律.(机械能守恒的条件 ) 动量知识和机械能知识的应用(包括碰撞、反冲、火箭),技能要求,解题思路 1、选择研究对象(可以是单个物体也可以是几个物体组成的系统) 2、选择适用的规律(符合机械能守恒条件的应用守恒定律;否则应用动能定理解决) 3、选定始末两个状态(明确始末两状态的动能、势能) 4、立式求解,并检验答案是否合理。,例题一,图示的装置中轨道ABCD均光滑,AB和CD都是圆弧的一部分,A、D两点等高,
2、AB弧的半径是CD弧的两倍。轻质弹簧与M联接,Mm。今用两手指压缩弹簧使M与m靠近,所用时间为t1。两手指同时释放到m与弹簧分离所用时间为t2。设此后M和m同时到达B和C,所用的时间为t3。再设它们在圆弧上运动的时间也相同都是t4。试回答: (1)M与m组成的系统在哪些时段内动量守恒? (2)M与m组成的系统在哪些时段内机械能守恒? (3)M与m组成的系统在哪些时段内机械能和动量都守恒?,例题分析与解答,(1)动量守恒的条件是系统所受的合外力为零。M与m组成的系统在时段t2和t3内动量守恒。 (2)M与m组成的系统在t3和t4时段内机械能守恒。(在t2内M与m组成的系统机械能增加)。 (3)M
3、与m组成的系统在t3时段内机械能和动量都守恒。,例题二,如图所示在竖直平面内的轻质圆盘半径为R,圆心O处有一光滑水平固定轴。在盘的边缘A处固定一个小球,OA的连线水平。在O点的正下方离O点R/2处固定一个小球B,两小球的质量均为m。静止释放此系统让其自由转动,问: (1)当A转到最低点时两小球的重力势能之和减少了多少? (2)A球转到最低点时的线速度是多少? (3)在转动过程中OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少?,例题分析与解答,(1)系统的重力势能减少了mgR/2 (2) A与B组成的系统机械能守恒,(3)设OA向左偏离竖直方向的最大角度是,,根据A减少的重力势能等于B增加的重力势能得,例
4、题三,如图所示的A物体有半径为R的光滑半圆形轨道,轨道位于竖直平面内。物体C紧靠A,物体B在半圆形轨道的边缘,A和C位于光滑的水平面上。已知A、B、C三物体的质量分别为ma、mb、mc现静止释放B,问: (1)物体C的最大速度 (2)若三物体的质量均为m,求A、C分离后系统AB的最小动能和A、C分离以后B对A的最大压力。,例题分析与解答,(1)ABC系统机械能守恒、动量守恒,(2)A、C分离后A与B相对静止时AB的动能最小。,(mbVb-maVc)=(ma+mb)Vab,,B对A的最大压力为N,例题四,右示图中半径为R的半圆形轨道固定在竖直平面内,一质量为m的小物体从轨道边缘静止释放,滑到最低
5、点时物体对轨道的压力为2.5mg,求下滑过程中物体克服摩擦力做的功。,例题分析与解答,在最低点 N-mg=mV2/R V2=1.5gR , 由动能定理 W+mgR=mV2/2 , W=-mgR/4. 物体克服摩擦做的功为mgR/4.,例题五,如图所示DO是水平面,AB是斜面,初速度为V0的物体从D点出发沿DBA滑动到A时速度恰好为零。如果斜面改为AC,已知物体与路面间的动摩擦因数处处相等且不为零,现让物体从D点出发沿DCA滑动到A点时速度也恰为零,求物体在D点的初速度Vd。,例题分析与解答,从D到B到A用动能定理,从D到C到A用动能定理,由和得Vd=V0。,例题六,一物体静止在升降机的地板上,
6、在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于 A 物体势能的增加量 B 物体动能的增加量加上克服重力所做的功 C 物体动能的增加量 D 物体动能的增加量加上物体势能的增加量,根据动能定理 WN+WG=EK, 且WG=-EP, WN=EK+EP 由于克服重力所做的功等于EP, 所以正确选项是BD。,BD,例题七,右示的图中ABCD是位于水平面内的粗细均匀的正方形金属框,框的总电阻为R,每条边的长为L、质量为m,空间有竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场。金属框由图示的位置开始绕AD边顺时针转动270的过程中有一个外力作用于框,使框的角速度保持不变,求此外力在此过程中所做的功。,例题分析与
7、解答,外力在此过程中做的功 应等于电流做的功和线框增加的重力势能。 W=I2Rt+EP Im=L2B/R I2=B22L4/2R2 t=3/2 EP=mgL+2(mgL/2)=2mgL,W=,作业1、,用大小相同的水平推力分别在光滑水平面和粗糙水平面上推小车,如果通过水平距离也相同,则 A、推力在光滑水平面上推车时做的功多 B、推力在粗糙水平面上推车时做的功多 C、推力两种情况一样多 D、推力做功的多少取决于所用的时间,W=FS,F和S都相同,C,作业2、,某汽车空载时在一条平直公路上以速度v0匀速行驶,它的发动机的输出功率恰等于额定功率。如果它满载货物,仍在这条公路上行驶,则它的最大行驶速度
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