高考物理二轮总复习精品课件 专题2 能量与动量 第1讲 动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用 (2).ppt

案例探究例2如图所示,质量均为m的A、B两个小球通过绕在定滑轮上的轻绳相连,A球套在光滑的固定竖直杆上。把A球从与定滑轮等高的P1处由静止释放,运动到P处时,轻绳与竖直杆之间的夹角为53°,此时A球的速度是v,B球没有与定滑轮相碰。已知重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6,则下列说法正确的是()A.在此过程中A球的机械能增加C解析A球从与定滑轮等高的P1处由静止释放,运动到P处的过程中,绳对A球做负功,A球机械能减小,A错误;A球运动到P处时,B球的速度vB=v∥角度拓展2(多选)如图所示,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动。不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g。则()A.a落地前,轻杆对b一直做正功C.a下落过程中,其加速度大小始终不大于gD.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mgBD解析由题意知,系统机械能守恒。设某时刻a、b的速度分别为va、vb,此时刚性轻杆与竖直杆的夹角为θ,分别将va、vb分解,如图所示。因为刚性杆不可伸长,所以沿杆的分速度v∥与v∥是相等的,即vacosθ=vbsinθ。当a滑至地面时θ=90°,此时vb=0,由系统机械能守恒得,选项B正确;同时由于b初、末速度均为零,运动过程中其动能先增大后减小,即杆对b先做正功后做负功,选项A错误;杆对b的作用先是推力后是拉力,对a则先是阻力后是动力,即a的加速度在受到杆的向下的拉力作用时大于g,选项C错误;根据系统能量守恒可知,当a的机械能最小时,b的动能最大,则此时b的速度最大,加速度为零,所以此时杆对b没有作用力,b对地面的压力大小为mg,选项D正确。解题篇大题突破(二)功能关系在曲线运动中的综合应用典例示范(16分)(2022浙江高三开学考试)如图所示,一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器,光滑水平轨道AB,竖直光滑半圆轨道BCD、DEF,光滑水平轨道FM,长度可调的粗糙水平轨道MN组成。游戏时滑块从A点弹出,经过两半圆轨道和两水平轨道后,由N点抛出,运动中要求滑块不脱离轨道。已知BCD半径r1=0.8m,DEF半径r2=0.4m,FM长也为r1,MN最长为3m,滑块与MN之间的动摩擦因数μ=0.6。滑块质量m=0.02kg,且可视为质点,弹射时滑块由静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力,各部分平滑连接。(1)若弹簧的弹性势能Ep0=0.16J,求滑块在B处受到半圆轨道的支持力FN的大小。(2)取轨道MN长L=2.5m,若滑块能到达N点,求弹簧的弹性势能Ep的最小值。(3)若弹簧的弹性势能为0.52J,调节MN的长度,求滑块落到水平台面上离B点的距离d的范围。原生态样卷剖析学生答卷及批阅展示教师点评1.必要的文字说明不完整,应当进行补充。技巧:必要的文字说明需要用简短的语言指明研究对象、研究过程和应用的规律,题干中没有的符号要做出说明。2.受力分析不完整,向心力来源分析错误,导致②式不得分,同时③式结果错误不得分。技巧:按受力分析的一般步骤分析力,不要漏力和添力。3.(2)问解答结果正确,但没有验证“运动中要求滑块不脱离轨道”,导致得分不全。技巧:认真审题,注意挖掘隐含条件。4.不善于利用数学知识解答物理问题,(3)问中没有注意d与Lx的函数关系不具有单调性,导致d的范围确定错误。技巧:求d的范围实际上是求极值问题,应用数学函数求极值的方法进行计算,出错率可能会降低。总评:本题满分16分,该考生作答思路较清晰,但由于受力分析、题干条件验证、极值计算等细节粗心或考虑不周全,造成扣分,只得到9分,有点可惜。【满分答卷】(1)滑块从A点运动到B点的过程,解得x0=2mL=2.5m⑥(1分)若滑块能到达N点,说明肯定能通过D点,由能量守恒定律可知Ep≥μmgL+mgr1=0.46J。⑦(2分)(3)设轨道MN的长度为Lx,滑块从N点抛出的速度为vN,当Lx=0时,d=3.2m?(1分)当Lx=3m时,d=3.8m?(1分)由数学知识可得当Lx=2.52m时,dm=4.28m?(1分)综上可得3.2m≤d≤4.28m。?(1分)解答思路归纳本课结束考点四功能关系的理解及应用核心归纳命题角度1功与能量变化的对应关系(1)功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化。(2)做功的过程一定伴随着能量的转化,而且能量的转化