【三维设计】2015高考物理大一轮复习 第五章 机械能(含近三年考点分布及15年考向前瞻)
91页1、第五章机械能(1)从近三年高考试题考点分布可以看出,高考对本章内容的考查重点有四个概念(功、功率、动能、势能)和三个规律(动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律)。(2)高考对本章内容考查题型全面, 既有选择题,也有计算题,二者考查次数基本相当,命题灵活性强、综合面广,过程复杂,环节多,能力要求也较高,既有对基本概念的理解、判断和计算,又有对重要规律的灵活应用。2015高考考向前瞻(1)功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律仍将是本章命题的热点。(2)将本章内容与牛顿运动定律、圆周运动、电磁学知识相结合,并与生产、生活实际和现代科技相联系进行命题的趋势较强。第1节功和功率功想一想图511为某人提包运动的情景图,试分析各图中该人提包的力做功的情况。图511提示:甲图中将包提起来的过程中,提包的力对包做正功,乙图中人提包水平匀速行驶时,提包的力不做功,丙图中人乘电梯上升过程中,提包的力对包做正功,丁图中人提包上楼的过程中,提包的力对包做正功。记一记1做功的两个必要条件力和物体在力的方向上发生的位移。2公式WFlcos_,适用于恒力做功,其中为F、l方向间夹角,l为物体对地的位移。
2、3功的正负判断夹角功 的 正 负90力对物体做正功90力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功90力对物体不做功试一试1.(多选)(2014揭阳模拟)如图512所示,自动卸货车始终静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,角逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中,下列说法正确的是()图512A货物受到的摩擦力增大B货物受到的支持力不变C货物受到的支持力对货物做正功D货物受到的摩擦力对货物做负功解析:选AC货物处于平衡状态,则有:mgsin Ff,FNmgcos ,增大时,Ff增大,FN减小,故A正确,B错误;货物受到的支持力的方向与位移方向的夹角小于90,做正功,故C正确;摩擦力的方向与位移方向垂直,不做功,故D错误。功率想一想两个完全相同的小球A、B,在某一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出,不计空气阻力,如图513所示,试问:图513(1)从开始运动到落地,重力对两小球做的功是否相同?(2)重力做功的平均功率是否相同?(3)小球落地瞬间,重力的瞬时功率是否相同?提示:(1)重力对两球做功相同。(2)因两球下落时间不同,重力做功的平均功率不相同。(3)因两球落地时,
3、竖直方向的速度不同,故重力的瞬时功率不相同。记一记1物理意义描述力对物体做功的快慢。2公式(1)P(P为时间t内的平均功率)。(2)PFvcos_(为F与v的夹角)。3额定功率机械长时间工作时的最大功率。4实际功率机械实际工作时的功率,要求不大于额定功率。试一试2(2014唐山摸底)如图514所示,位于固定粗糙斜面上的小物块P,受到一沿斜面向上的拉力F,沿斜面匀速上滑。现把力F的方向变为竖直向上,若使物块P仍沿斜面保持原来的速度匀速运动,则()图514A力F一定要变小 B力F一定要变大C力F的功率将减小 D力F的功率将增大解析:选C受到一沿斜面向上的拉力F,Fmgsin mgcos ,把力F的方向变为竖直向上,仍沿斜面保持原来的速度匀速运动,Fmg,由于题述没有给出和的具体数值,不能判断出力F如何变化,选项A、B错误;由于力F的方向变为竖直向上后,摩擦力不再做功,力F的功率将减小,选项C正确D错误。考点一功的计算例1如图515甲所示,一固定在地面上的足够长斜面,倾角为37,物体A放在斜面底端挡板处,通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接,B的质量M1 kg,绳绷直时B离地面
4、有一定高度。在t0时刻,无初速度释放B,由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的物体A沿斜面向上运动的v t图像如图乙所示。若B落地后不反弹,g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8。求:图515(1)B下落的加速度大小a;(2)A沿斜面向上运动的过程中,绳的拉力对A做的功W;(3)A(包括传感器)的质量m及A与斜面间的动摩擦因数;(4)求在00.75 s内摩擦力对A做的功。思路点拨(1)物体B落地前,A、B的加速度有什么关系?应如何在v t图像上确定A的加速度?提示:物体B落地前,A、B的加速度相同,利用a求其值。(2)应如何确定绳的拉力大小?在物体A向上加速的过程中运动的位移是多大?提示:物体B落地前绳上的拉力可以通过对B分析,由牛顿第二定律求解;物体A向上加速的过程中发生的位移,可由xat2来求值。(3)在00.75 s内物体A所受的摩擦力方向改变吗?摩擦力对A做正功还是负功?提示:物体A所受的摩擦力方向不改变,且对A做负功。解析(1)由题图乙可知:前0.5 s内,A、B以相同大小的加速度做匀加速运动,0.5 s末速度大小为2 m/s。a m/s24 m/s2(
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