福建省2012年高考物理2轮专题总复习课件：专题4机械能.pptVIP

专题四 机械能; 此类题目如果是选择题，属于选择题中的中档难度以上的题，综合性较强；如果是计算题，一般过程复杂，难度较大，能力要求较高． 功能概念的考查是以功、功率、动能、重力势能、弹性势能、内能和电势能等概念为核心，以受力分析和运动状态分析为基础，结合图象问题和机车启动问题进行考查． ; 例1：图4-1-1为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02m/s的匀速运动．取g=10m/s2，不计额外功． 求： (1)起重机允许输出的最大功率． (2)重物做匀加速运动所经历的时 间和起重机在第2秒末的输出功率．;【解析】本题以实际生产问题为背景，要求学生能正确提取信息，正确理解实际功率和额定功率的关系，分清起重机吊起重物过程中的几个不同的运动形式及其受力情况，结合牛顿第二定律进行求解．;; 解这类机车启动的问题时，也可以利用v-t图象帮助分析，在求“重物做匀加速运动所经历的时间”时，常见的错误是将vm当成匀加速运动的末速度；在求“起重机在第2秒末的输出功率”时，人们容易将重力或物体受到的合力作为牵引力计算．出现以上问题的根源一是对功率的概念理解不清，二是不能动态分析物体的运动状态，混淆机车的两种启动方式，生搬硬套公式．;　如图4-1-2所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线．从图中可以判断( ) A．在0～t1时间内， 外力做负功 B．在0～t1时间内， 外力的功率逐渐增大 C．在t2时刻，外力的功率最大 D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零 ; 【解析】由图象知0～t1时间内，物体做加速运动，外力和速度同方向，外力做正功，A错．v-t图象的斜率表示加速度的大小，则在0～t1时间内的加速度越来越小，t=0时刻，v=0外力最大，但外力的功P=Fv最小；t=t1时刻v最大外力却最小，因此在0～t1时间内，外力的功率应是先增大后减小，B错．同理，t2时刻外力功率最小，C错．v-t图线与坐标轴所围成的面积表示位移大小，因此t1～t3时间内物体发生的总位移为零，外力做的总功为零，D对．;二、动能定理的应用;摩擦力为它们间压力的k倍(k=0.25)，运动员连同滑板的总质量m=60kg.运动员从a点由静止开始下滑从c点水平飞出，在de上着陆后，经短暂的缓冲动作后保留沿斜面方向的分速度下滑，接着在def轨道上来回滑行，除缓冲外运动员连同滑板可视为质点，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：;(1)运动员从c点水平飞出时的速度大小vc；(2)运动员在de上着陆时，沿斜面方向的分速度大小v0；(3)设运动员第一次和第四次滑上ef轨道时上升的最大高度分别为h1和h4，则h4∶h1等于多少？; 【解析】本题以滑板运动为背景，由浅入深地设计了三个问题．第一问解题关键是正确分析受力，区分斜面和平面摩擦力的不同，用动力学知识或动能定理列式求解．第二问的关键是建立平抛运动模型，正确分解与合成速度．第三问的关键是确定运动员在斜面上运动的始末状态，用功能关系列式并推理，寻找运动的规律．;解：(1)设运动员从a点到c点的过程中克服阻力做功Wf，根据动能定理: ① ② ③ 由①、②、③式并代入数据， 解得: ④;(2)运动员从c点水平飞出到落到de轨道上的过程中做平抛运动，设从c点到着陆点经过的时间为t 水平位移 　　 ⑤ 竖直位移 　　　 ⑥ 由几何关系 　 ⑦ 水平方向分速度 ⑧ 竖直方向分速度 ⑨ ⑩联立④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩式并代入数据，解得v0=10m/s ?;(3)设运动员第一次沿ed斜面向上滑的最大高度为h1， 根据功能关系： ?  解得： ?同理可得，运动员第二次沿ef斜面向上滑的最大高