2018年高考物理20天倒计时复习课件第6讲　机械能守恒与能量守恒 (共55张PPT).ppt

A　 高频考点3　功能关系的应用 BC 　 BCD 　 功能关系的应用“三注意” (1)分清是什么力做功，并且分析该力做正功还是做负功；根据功能之间的对应关系，判定能的转化形式，确定能量之间的转化情况． (2)也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做功，尤其可以方便计算变力做功的多少． (3)功能关系反映了做功和能量转化之间的对应关系，功是能量转化的量度和原因，在不同问题中的具体表现不同． 弹簧模型是高考中特色鲜明的物理模型之一．该模型涉及共点力的平衡、牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律以及功能关系等知识．运动过程中，从力的角度看，弹簧上的弹力是变力，从能量的角度看，弹簧是储能元件．因此，借助弹簧模型，可以很好地考查考生的分析综合能力．在高考试题中，弹簧(主要是轻质弹簧)模型主要涉及三个方面：静力学中的弹簧问题、动力学中的弹簧问题以及与能量转化有关的弹簧问题．考生在处理这些问题时，要特别注意弹簧“可拉可压”的特性以及弹簧弹力不可突变的特征． 03 多维模型构建 弹簧模型 弹簧中的“平衡模型” BC 　 图甲 图乙 [思路点拨]　由于小球B始终处于平衡状态，因此小球B受到的合力必定为零．由于更换弹簧前后细绳的拉力与弹簧弹力的方向都发生了变化，故用力三角形与几何三角形相似的方法即可方便求解． 弹簧类平衡问题涉及的知识主要有胡克定律、物体的平衡条件等，求解时要注意弹力的大小与方向总是与形变相对应，因此审题时应从弹簧的形变分析入手，找出形变量与物体空间位置变化的对应关系，分析形变所对应的弹力大小和方向，再结合物体所受其他力的情况列式求解． 如图所示，在水平面上有一个质量为m＝2 kg的小球．小球与轻弹簧和轻绳相连．弹簧水平放置，绳与竖直方向成θ＝45°角且不可伸长．此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．已知小球与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2.则在剪断轻绳的瞬间，下列说法中正确的是(　　) 弹簧中的“突变模型” B 　 [思路点拨]　(1)剪断轻绳时弹簧的弹力不会发生突变，即与剪断前一样；(2)从右端剪断弹簧时，轻绳的弹力会发生突变，即轻绳的弹力会立即消失． 弹簧(或橡皮绳)恢复形变需要时间，在瞬时问题中可以认为其弹力不变，即弹力不能突变．而细绳(或接触面)不发生明显形变就能产生弹力，若剪断(或脱离)，弹力立即消失，即弹力可突变． 弹簧中的“能量模型” BD 　 [思路点拨]　(1)从下滑过程中速度的变化情况可以判断加速度的变化情况；(2)由全过程中的能量守恒可得到下滑过程中克服摩擦力所做的功以及圆环从A运动到C的过程中弹簧的弹性势能的变化量；(3)在分析下滑过程和上滑过程中B点的瞬时速度时，应以AB段的运动为研究过程，用能量守恒定律求解，但是要注意不论是从A下滑到B，还是从B上滑到A，圆环克服摩擦力做的功相等，弹簧弹性势能的变化量的绝对值也相等． 1．当牵涉弹簧的弹力做功时，由于弹簧的弹力是变力，故一般不直接采用功的定义式求解．中学阶段通常根据动能定理、机械能守恒定律或能量守恒定律来间接求解弹簧弹力做的功或弹簧储存的弹性势能． 2．弹簧的弹性势能与弹簧的规格和形变程度有关，对同一根弹簧而言，无论是处于伸长状态还是压缩状态，只要形变量相同，其储存的弹性势能就相同． 如图所示，倾角θ＝37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量均不计的光滑定滑轮D，质量均为m＝1 kg的物体A和B．用一劲度系数k＝240 N/m的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住．用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角α＝53°，且物体B对挡板的压力恰好为零．图中SD水平且d＝0.2 m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧与定滑轮右侧的绳均与斜面平行，现让环C从位置R由静止释放，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2.求： 与其他模型相结合的综合模型 (1)小环C的质量M； (2)小环C通过位置S时的动能Ek及环从R运动到S的过程中轻绳对环做的功W； (3)小环C运动到位置Q时的速率v． 【答案】　(1)0.72 kg　(2)1.38 J　0.3 J　(3)2 m/s 对于和其他模型相结合的弹簧问题，一般情况下物理情境较为复杂，涉及的物理量比较多，分析过程也相对麻烦，试题难度一般较大．处理此类问题最好的办法就是“拆分法”，即把一个复杂的物理问题“拆分”为若干个熟悉而又简单的物理模型，如本题就涉及了运动的合成与分解模型、斜面模型、绳模型及弹簧模型．考生只要将每一个