2025版《新亮剑》高中物理：第六章 机械能守恒定律含答案.docx

2025版《新亮剑》高中物理：第六章机械能守恒定律

第六章

机械能守恒定律

核心素养

考点内容

高考真题

备考建议

物理观念

功、功率、动能、势能、机械能

2023全国甲T24(机械能守恒定律)

2023全国乙T21(动能定理)

2023全国新课标T15(功与平衡)

2023全国新课标T20(机械能图像)

2023湖北T13(功率)

2023江苏T15(动能定理)

2023浙江T6(机械能图像)

2023广东T8(功与动能定理)

2023北京T11(功)

2022全国乙T7(功和图像)

2022河北T9(功率和机械能)

2022湖北T5(系统机械能守恒)

2022广东T9(功率和功能关系)

2022湖南T14(动能定理变力做功)

2022浙江T13(机车启动)

2022浙江T12(能量转化流体)

2022湖南T13(功能图像)

高考试题主要考查对功能关系的理解及其应用,要求考生用能量的观念处理实际问题。近几年来,试题以图像、曲线运动、多过程运动等为载体,突出理解能力及推理论证能力的考查。

复习备考重点放在动能定理及机械能守恒定律的应用上。在解决具体问题的过程中,关注模型建构、科学推理及科学论证等科学思维素养的提升。一个功能关系式往往有不同的物理意义,全方位、多角度理解功能关系式的物理意义是掌握功能关系的关键所在

科学思维

变力做功、机车启动模型构建、用动能定理解决多过程问题、机械能守恒定律的应用、能量守恒思想的应用

科学探究

验证机械能守恒定律

科学态度与责任

机车启动问题,与生产、生活相关联的能量问题

第1讲功和功率

对应学生用书P117

考点一功的理解与计算

一、功

1.概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。

2.做功的两个要素:①;②。?

3.在国际单位制中,功的单位是③,符号是④。1J=1N·m。?

二、功的计算

1.恒力做功

如图所示,当恒力F与位移l的夹角为α时,恒力F所做的功W=⑤。?

2.变力做功

变力做功的计算方法很多,如图像法(在F-l图像中,图线与横轴所围区域的面积表示功)、等效替代法(利用平均力替代变力,求平均力做的功)、转化法(如果一个变力做的功等于另一个恒力做的功,那么可以利用恒力做功来求变力做的功)等等。

三、正功和负功

功只有大小,没有方向,是标量,但功的正、负具有物理意义。(如表所示)

F与l的夹角α

功的正负作用效果

0≤α90°

W0,力对物体做正功力F促进物体运动;力F改变速度

90°α≤180°

W0,力对物体做负功力F阻碍物体运动;力F改变速度

α=90°

W=0,力对物体不做功力F只改变速度方向

四、常见力做功的情况

1.静摩擦力、滑动摩擦力都可以对物体做正功、负功或不做功。

2.一对平衡力等大、反向、共线、同体,做功的代数和⑥(选填“一定”或“不一定”)为0。?

3.一对相互作用力做功的代数和⑦(选填“一定”或“不一定”)为0。因为一对相互作用力分别作用在两个物体上,而两个物体的位移关系不确定,故一对相互作用力做功的关系不确定。?

五、功与能的关系

功是⑧的量度。一种能量的变化,必然对应于某种力⑨。因此,我们可以通过能量的变化来计算功(此法叫作功能关系法)。?

答案①物体受力的作用②物体在力的方向上发生了位移③焦耳④J⑤Flcosα⑥一定⑦不一定⑧能量变化⑨做功

1.当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的总功,是各个力分别对物体所做功的代数和。请利用恒力做功的情形证明它。

答案由合力与分力的等效性,得到合力做的功等于各分力做的功的代数和。

2.如图所示,电工师傅沿着电线杆匀速向上攀爬,准备进行电路维修。电工师傅在向上攀爬过程中,电线杆对电工师傅的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?该摩擦力对电工师傅是否做了功?

答案电线杆对电工师傅的摩擦力是静摩擦力,它对电工师傅不做功

角度1力是否做功的判断

(改编)如图,一粗糙的大圆环固定在水平桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个带孔的小球。小球由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小球下滑的过程中,大圆环对它的作用力()。

A.一直不做功

B.一直做正功

C.一直做负功

D.先做正功后做负功

答案C

解析做功的两个因素是力与力的方向上的位移,题中所述的大圆环对小球的作用力,包括弹力与摩擦力,其中弹力始终与位移方向垂直,没有做功,但摩擦力始终做负功,C项正确。

传送带是物料搬运系统机械化和自动化传送用具。如图,传送带靠静摩擦力把货箱从低处匀速送往高处,下列说法正确的是()。