物理复习课件试题知识讲解 能量方法及其应用电子版下载.doc

防作弊页眉物理高考冲刺：能量方法及其应用编稿：李传安 审稿：张金虎【高考展望】本专题主要讨论利用能量方法分析解决物理问题的方法能量问题是高中物理的主干和重点知识，也是难点知识，能量方法是高中物理中处理物理问题的常用方法和重要方法，也是历年高考热点历年高考试卷中的综合问题往往与能量知识有关，并且往往把能量知识与力学、热学、电场、磁场、电磁感应等知识点综合起来，这类问题过程多样复杂，综合程度高，难度大知识升华】“能量方法”简介：从“能量守恒和功能关系”角度来研究运动过程的学习研究方法主要包含：能量守恒思想，即能量守恒定律 功能关系 功是能量转化的量度在某一运动过程中，每一种能量的改变和转移都会对应着某一种力的做功能量守恒思想，一般从以下三个方面思考：（1）分析某一过程涉及那些能量，（2）分析各能量如何变化，（3）减少的能量一定等于增加的能量，即初态能量=末态能量　　　 【方法点拨】从能量守恒和功能关系出发研究：（1）动能增量---合力功或外力功之和（2）势能增量---相应力做功的相反数 （引力势能、电势能）（3）机械能增量---除了重力、弹力外其它力做功。

弹力主要指的是弹簧弹力）如果重力、弹力之外的力不做功，机械能保持不变，即机械能守恒4）摩擦生热---滑动摩擦力与物体间相对滑行距离的乘积典型例题】类型一、解决力学问题 【高清课堂：369022能量方法及应用 例1 】 例1、一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（ ）A.物体势能的增加量B.物体动能的增加量C.物体动能的增加量加上物体势能的增加量D.物体动能的增加量加上克服重力所做的功【思路点拨】支持力是恒力，支持力做的功等于力乘以上升的高度，支持力对物体做功，物体的机械能增加答案】CD 【解析】设升降机加速上升高度为时，速度为，地板对物体的支持力为根据动能定理 地板对物体做的功 【总结升华】或：除重力外其它力做功等于机械能增量，只有支持力做功，支持力做的功等于机械能的增量或：从能量守恒关系分析，升降机运行一定消耗电能，消耗的电能到哪里去了呢？消耗的电能等于克服压力做的功功能关系图： 举一反三【变式】如图所示，一位同学正在进行滑板运动图中ABD是水平路面，BC是一段R=6.4m的拱起的圆弧路面，圆弧的最高点C比水平路面AB高出h=1.25m。

已知人与滑板的总质量为m=60kg该同学自A点由静止开始运动，在AB路段他单腿用力蹬地，到达B点前停止蹬地，然后冲上圆弧路段，结果到达C点时恰好对地面压力为零，以后该同学作平抛运动又落回水平路面该同学及滑板可视为质点，不计滑板与各路段之间的摩擦力及经过B点时的能量损失g取10m/s2）求：（1）该同学在C点的速度大小；（2）该同学落回水平地面的落点到C点的水平距离；（3）该同学在AB段所做的功答案】（1） （2）x=4m（3）W=2670J【解析】（1）由于“到达C点时恰好对地面压力为零”，所以只有重力提供向心力，，2）到达C点后作平抛运动，，，解得3）“在AB路段他单腿用力蹬地，到达B点前停止蹬地”，BC段不计摩擦，根据功能关系在AB段所做的功等于人的机械能的增量，即C点的机械能，C点的机械能为 所以该同学在AB段所做的功为2670J高清课堂：369022能量方法及应用 例2 】 例2、质量为m的滑块与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ，μ

根据能量守恒定律，开始时的动能与重力势能之和全部用于克服摩擦力做功摩擦力做的功按路程计算答案】（1）滑块最终停在挡板处 （2）【解析】（1）由于μ

物体在斜面上滑动时，由于摩擦力做功，使物体的机械能逐渐减少，物体滑到斜面上的高度逐渐降低，直到物体再也滑不到斜面上为止，最终物体将在B、C间往复运动BEC是光滑的圆弧面，物体在BEC段运动时机械能守恒设物体在斜面上运动的总路程为s，则摩擦力所做的总功为-μmgscos60°，末状态选为B(或C)，此时物体速度为零，对全过程由动能定理得物体在斜面上通过的总路程为【变式2】某滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB'（均可看作斜面），甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙橇从A点由静止开始分别沿AB和A B'滑下，最后都停在水平沙面BC上，如图所示．设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动．则下列说法中正确的是( )A．甲滑行的总路程一定等于乙滑行的总路程 B．甲在B点的动能一定等于乙在B' 点的动能 C．甲在B点的速率一定大于乙在B' 点的速率D．甲全部滑行的水平位移一定与乙全部滑行的水平位移不相等 【答案】C 【解析】滑行的水平位移与倾角大小无关，甲乙全部滑行的水平位移一定相等甲从A滑到B克服摩擦力做功比A到少，在A点重力势能是相等的，所以B点的动能大，因此速率大。

例3、(2015 新课标Ⅱ卷) 如图，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B. a落地时速度大小为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mg【答案】BD　 【解析】当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中，先增大后减小，动能增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功故A错误；a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：，解得故B正确；b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故C错误；a、b整体机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，故D正确；故选BD高清课堂：355894 “板块模型”难点分析与突破 例1 】例4、子弹水平射入木块，在射穿前的某时刻，子弹进入木块深度为d，木块位移为x，设子弹与木块水平相互作用力大小为f，则此过程中：木块对子弹做功Wf 子= ； 子弹对木块做功Wf木= ；作用力与反作用力f 对系统做功Wf系= ；【思路点拨】求功有两种方法，1，根据定义，力乘以在力的方向上的位移2，从功能关系入手，每一份功一定对应着一种能量向另一种能量转化或转移。

本题给出了力、位移、深度，显然希望你从功的定义入手答案】 【解析】子弹与木块的位移关系如图木块对子弹做功：子弹对木块做功： 对谁做功就得乘以谁相对于地的位移作用力与反作用力f 对系统做功：实际上指的是以上两个力做功的代数和【总结升华】根据题目所给条件分析是从定义入手，还是从功能关系入手求功时要明确对谁做功就得乘以谁相对于地的位移举一反三【变式】质量为的子弹初速度为，进入深度为时速度为，此时质量为的木块速度为，求：木块对子弹做功 子弹对木块做功 作用力与反作用力f 对系统做功 【答案】 热量 功能关系图：例5、(2015 江苏卷) 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g则圆环(　　)A. 下滑过程中，加速度一直减小B. 下滑过程中，克服摩擦力做的功为C. 在C处，弹簧的弹性势能为D. 上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度【思路点拨】根据圆环的运动情况分析下滑过程中，加速度的变化；研究圆环从A处由静止开始下滑到C和在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A两个过程，运用动能定理列出等式求解；研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程和圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式． 【答案】BD　【解析】圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，所以经过B处的加速度为零，所以加速度先减小，后增大，故A错误；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，运用动能定理列出等式 mgh+Wf+W弹=0-0=0 在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式解得：，故B正确； ，所以在C处，弹簧的弹性势能为，故C错误；研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程，运用动能定理列出等式 ，研究圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式 由于W′f＜0，所以，所以上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度，故D正确； 故选：BD 。

【点评】能正确分析小球的受力情况和运动情况，对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法，掌握动能定理的应用．类型二、解决电场中的有关问题 例6、如图所示，带电粒子在匀强电场中以初动能20J穿过等势面L3，到达等势面L1时速度为零三个等势面等距，且φ2=0当此带电粒子的电势能为6J时，它的动能为 A．16J B．4J C．14J D．6。