2017届高考物理二轮专题突破专题四功能关系的应用1功能关系在力学中的应用课件.ppt
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1、2017届高考二轮,专题四 功能关系的应用 第1讲:功能关系在力学中的应用,学习目标,1、掌握力学中的几个重要功能关系的应用 2、掌握动力学方法和动能定理的综合应用 3、学会处理综合应用动力学和能量观点分析多过程问题,知识梳理,1.常见的几种力做功的特点 (1)重力、弹簧弹力、静电力做功与 无关. (2)摩擦力做功的特点 单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功. 相互作用的一对静摩擦力做功的代数和 ,在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的转移,没有机械能转化为其他形式的能;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和 ,且总为 .在一对滑动摩擦力,不为零,路径,总等
2、于零,负值,知识梳理,做功的过程中,不仅有相互摩擦物体间机械能的转移,还有部分机械能转化为内能.转化为内能的量等于系统机械能的减少量,等于滑动摩擦力与 的乘积. 摩擦生热是指滑动摩擦生热,静摩擦不会生热. 2.几个重要的功能关系 (1)重力的功等于 的变化,即WG . (2)弹力的功等于 的变化,即W弹 . (3)合力的功等于 的变化,即W . (4)重力(或弹簧弹力)之外的其他力的功等于 的变化,即W其他E. (5)一对滑动摩擦力做的功等于 的变化,即QFfl 相对.,Ep,相对位移,重力势能,Ep,弹性势能,动能,Ek,系统中内能,机械能,知识梳理,1.动能定理的应用 (1)动能定理的适用
3、情况:解决单个物体(或可看成单个物体的物体系统)受力与位移、速率关系的问题.动能定理既适用于 运动,也适用于 运动;既适用于 做功,也适用于 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. (2)应用动能定理解题的基本思路 选取研究对象,明确它的运动过程. 分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的 .,直线,恒力,曲线,代数和,变力,规律方法,知识梳理,明确物体在运动过程初、末状态的动能Ek1和Ek2. 列出动能定理的方程W合Ek2Ek1,及其他必要的解题方程,进行求解. 2.机械能守恒定律的应用 (1)机械能是否守恒的判断 用做功来判断,看重力(或弹簧弹力)以
4、外的其他力做功的代数和是否为 . 用能量转化来判断,看是否有机械能转化为其他形式的能.,零,知识梳理,对一些“绳子突然绷紧”“ ”等问题,机械能一般不守恒,除非题目中有特别说明及暗示. (2)应用机械能守恒定律解题的基本思路 选取研究对象物体系统. 根据研究对象所经历的物理过程,进行 、 分析,判断机械能是否守恒. 恰当地选取参考平面,确定研究对象在运动过程的初、末状态时的机械能. 根据机械能守恒定律列方程,进行求解.,物体间碰撞,做功,受力,难点突破,高考题型1 力学中的几个重要功能关系的应用,典例精析,【例1】 (多选)(2016全国甲卷21)如图所示,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固
5、定于O点,另一端与小球相连.现将小球从M点由静止释放,它在下降的过程中经过了N点.已知在M、N两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且ONMOMN .在小球从M点运动到N点的过程中( ) A.弹力对小球先做正功后做负功 B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C.弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零 D.小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差,难点突破,【解析】 因M和N两点处弹簧对小球的弹力大小相等,且ONMOMN ,知M处的弹簧处于压缩状态,N处的弹簧处于伸长状态,则弹簧的弹力对小球先做负功后做正功再做负功,选项A错误; 当弹簧水平时,竖直方向的力只有重力,加速度为g;当弹簧
6、处于原长位置时,小球只受重力,加速度为g,则有两个时刻的加速度大小等于g,选项B正确; 弹簧长度最短时,即弹簧水平,弹力与速度垂直,弹力对小球做功的功率为零,选项C正确; 由动能定理得,WFWGEk,因M和N两点处弹簧对小球的弹力大小相等,弹性势能相等,则由弹力做功特点知WF0,即WGEk,选项D正确. 【答案】BCD,难点突破,1、(2016四川理综1)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900 J,他克服阻力做功100 J.韩晓鹏在此过程中( ) A.动能增加了1 900 J B.动能增加了2
7、 000 J C.重力势能减小了1 900 J D.重力势能减小了2 000 J,高考预测,难点突破,【解析】由题可得,重力做功WG1 900 J,则重力势能减少1 900 J ,故C正确,D错误; 由动能定理得,WGWfEk,克服阻力做功Wf100 J,则动能增加1 800 J,故A、B错误. 【答案】C,难点突破,高考题型2 动力学方法和动能定理的综合应用,(1)求小球在B、A两点的动能之比;,【例2】 (2016 全国丙卷 24) 如图所示,在竖直平面内有由 圆弧AB 和 圆弧BC 组成的光滑固定轨道,两者在最低点B 平滑连接.AB 弧的半径为R,BC 弧的半径为 .一小球在A 点正上方
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