专题功和能.doc

专题 功和能 一、高考定位 主要题型：选择题、计算题难度档次：难度较大，考卷的高档题．知识点多、综合性强、题意较深邃，含有临界点，或多过程现象、或多物体系统．以定量计算为主，对解答表述要求较规范．一般设置或递进、或并列的2～3小问，各小问之间按难度梯度递增高考热点 二、知识互联网 三、高考必备 1．做功的两个重要因素是：有力作用在物体上，且使物体在力的方向上________功的求解可利用W＝Fl求，但F必须为________也可以利用F－l图象来求；变力的功一般应用________间接求解．功率的计平均功率＝；瞬时功率P＝Fv，当＝0，即F与v方向________________时，P＝Fv.动能定理＋W＋…＝________特别提醒(1)用动能定理求解问题是一种高层次的思维和方法．应该增强用动能定理解题的意识．(2)应用动能定理解题机械能守恒定律(1)mgh1＋＝mgh＋ (2)ΔEp减＝增(或减＝增)守恒条件只有重力或弹簧的弹力做功．特别提醒(1)系统所受到的合力为零，则系统机械能不一定守恒．(2)物体系统机械能守恒， 精细剖析“多过程”现象力学综合题的“多过程现象”，一般由匀变速直线运动、平抛运动及圆周运动组成，各运动“子过程”由“衔接点”连接．解答时注意以下几点．(1)由实际抽象相应的物理模型，确定研究对象，对物体进行受力、运动情况的分析，分析好可能的“临界点”．确定每一个“子过程”及其特点，特别是有些隐蔽的“子过程”．(2)一(3)针对每一个“子过程”，应用运动规律、牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律等，列出有效方程．要合理选用“过程性方程”与“瞬时性方程”，能列全过程的方程、不列分过程的方程．(4)分析好“衔接点”速度、加速度等关系．如“点前”或“点后”的不同数值．(5)联立方程组，分析求解.　对功、功率的理解及定量计算(选择题) 图5－1【例1】 (2012·江苏卷，3)如图5－1所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是(　　)．逐渐增大 B．逐渐减小先增大，后减小 D．先减小，后增大解析　小球速率恒定，由动能定理知：拉力做的功与克服重力做的功始终相等，将小球的速度分解，可发现小球在竖直方向分速度逐渐增大，重力的瞬时功率也逐渐增大，则拉力的瞬时功率也逐渐增大，项正确．答案　 本题主要考查动能定理、瞬时功率的计算等，着重考查学生的理解能力和推理能力，难度中等． 图5－2 滑板运动已成为青少年所喜爱的一种体育运动，如图5－2所示，某同学正在进行滑板训练．图中AB段路面是水平的，BCD是一段半径R＝20 的拱起的圆弧路面，圆弧的最高点C比AB段路面高出h＝1.25 ，若人与滑板的总质量为M＝60 该同学自A点由静止开始运动，在AB路段他单腿用力蹬地，到达B点前停止蹬地，然后冲上圆弧路段，结果到达C点时恰好对地面压力等于，不计滑板与各路段之间的摩擦力B点时的能量损失(g取10 )．则(　　)．该同学到达C点时的速度大小为10 该同学到达C点时的速度大小为10 该同学在AB段所做的功为3 750 该同学在AB段所做的功为750 借题发挥判断正功、负功或不做功的方法(1)用力和位移的夹角θ判断．(2)用力和速度的夹角θ判断．(3)用动能变2．计算功的方法(1)按照功的定义求功．(2)用动能定理W＝或功能关系求功．当F为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法求功．(3)利用功率公式W＝Pt求解．计算功率的基本思路(1)首先判断待求的功率是瞬时功率还是平均功率．(2)①平均功率的计算方法利用P＝利用P＝F瞬时功率的P＝Fv θ，v是t时刻的瞬时速度．　功能关系与曲线运动的综合(选择题) 图5－3【例2】 (2012·安徽卷，16)如图5－3所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中(　　)．重力做功2 mgR B．机械能减少mgR合外力做功mgR D．克服摩擦力做功解析　小球到达B点时，恰好对轨道没有压力，只受重力作用，根据mg＝得，小球在B点的速度v.小球从P到B的过程中，重力做功W＝mgR，故选项错误；减少的机械能减＝mgR－＝，故选项错误；合外力做功W合＝＝，故选项错误；根据动能定理得，mgR－W＝－0，所以W＝mgR－＝，D正确．答案　 图5－4 如图5－4所示是北京朝阳公园摩天轮，一质量为m的乘客坐在摩天轮中以速率v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t＝0时刻乘客在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是(　　)．乘客