人教版高考物理一轮总复习精品课件 第五章 机械能 第4节 功能关系 能量守恒定律 (2).ppt

答案AD考点三能量守恒及转化问题的综合应用[名师破题]1.列能量守恒定律方程的两条基本思路(1)某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等。(2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等。2.运用能量守恒定律解题的基本思路3.多过程问题的解题技巧(1)“合”——初步了解全过程,构建大致的运动图景。(2)“分”——将全过程进行分解,分析每个过程的规律。(3)“合”——找到子过程间的联系,寻找解题方法。【典例突破】典例3.下图为一个简化后的娱乐项目示意图,游客被安全地固定在球形装备(看成质点,图中未画出)内,被弹射系统水平贴地弹出后即刻进入长为L=5m的水平轨道SO。O点既是水平轨道的末端,也是半圆轨道OA的起点,以O点为坐标原点建立水平向右的x轴。竖直半圆轨道OA与AB(O、A、B在同一条竖直线上,B点为半圆轨道AB的最高点,该处切线水平)的半径均为R=2m,它们在A点衔接,不计衔接处的缝隙大小和装备运行到此处的能量损失。半圆轨道OA的右侧是一片水域,水面略低于半径r=2m的水平圆盘,MN是圆盘的竖直支架(它与半圆轨道在同一竖直面内),N点是圆盘的圆心,M点可以左右移动,水平圆盘不能和半圆轨道OA重叠。若球形装备与SO之间的动摩擦因数μ=0.2,与两半圆轨道的摩擦不计,圆盘转轴NM的高度H=2m,不计空气阻力,球形装备的质量为50kg,g取10m/s2,在某次设备测试中,让球形装备空载运行。(1)为了能让装备安全到达B点,则弹射系统应至少给装备提供多少能量?(2)若装备恰好能安全到达B点,此后为让装备能落到水平圆盘上,求M点的坐标范围。(3)若M点的坐标为x=6m,为让装备能落到水平圆盘上,求弹射系统提供给装备的能量。审题指导关键词句获取信息装备恰好能安全到达B点在B点时,重力提供向心力若M点的坐标为x=6m球形装备运动的水平位移为4~8m思路突破根据装备恰好到达B点,由圆周运动的特点可求出装备到达B点的速度,从弹出到B点,根据能量守恒可求出系统提供的能量;由平抛运动的特点求出水平位移,由题意求坐标范围;根据平抛运动的特点求出装备到达B点的速度范围,由能量守恒定律求弹射系统提供的能量的范围。答案(1)5000J(2)4m≤xM≤(2+2)m(3)5000J≤E≤5833J考题点睛考点考向点睛能量守恒问题平抛运动问题竖直面内圆周运动问题规律:机械能不守恒用能量守恒定律解决问题方法:恰当分段分析,确定两个状态,能量的减少量就等于增加量模型:平抛和竖直面内圆周运动模型素养点拨用能量转化观点解决问题的基本解题思路(1)当涉及摩擦力做功,机械能不守恒时,一般应用能量守恒定律。(2)解题时,首先确定初末状态,然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少,哪种形式的能量增加,求出减少的能量总和ΔE减与增加的能量总和ΔE增,最后由ΔE减=ΔE增列式求解。【对点演练】6.(多选)(2021广东汕头金山中学月考)如图所示,水平传送带两端A、B间的距离为L,传送带以速度v沿顺时针方向转动,一个质量为m的小物块以一定的初速度从A端滑上传送带,运动到B端,此过程中物块先做匀加速直线运动后做匀速直线运动,物块做匀加速直线运动的时间与做匀速直线运动的时间相等,两过程中物块运动的位移之比为2∶3,重力加速度为g,传送带速度大小不变。下列说法正确的是()A.物块的初速度大小为B.物块做匀加速直线运动的时间为C.物块与传送带间的动摩擦因数为D.整个过程中物块与传送带因摩擦产生的热量为答案BC7.下图为一种环保“重力灯”,让重物缓慢下落,拉动绳子,从而带动发电机转动,使小灯泡发光,这种灯可替代煤油灯。某“重力灯”中的重物为18kg,它在30min内缓慢下落了2m,使规格为“1.5V,0.12W”的小灯泡正常发光。不计绳子重力,g取10m/s2,则以下说法正确的是()A.绳子拉力对重物做正功B.重物重力做功的功率为0.12WC.30min内产生的电能为360JD.重物重力势能转化为灯泡电能的效率为60%答案D8.(多选)如图所示,倾角为θ的斜面底部固定一轻质弹簧,有一可视为质点其质量为m的小滑块从斜面上P点以某一初速度匀速下滑,一段时间后压缩弹簧至最低点Q,已知PQ的距离为s,被弹簧反弹后物块恰能返回到P点。在滑块从P点匀速下滑到恰能返回到P点的过程中,下列判断正确的是()A.在此过程中弹簧的最大弹性势能为mgssinθB.物块下滑的初速度为C.增大物块的质量,物块仍从P点以原来的初速度下滑,则物块仍恰