2021高考物理二轮(广东专用)专题突破word版训练:专题六-功能关系在力学中的应用.docx
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1、专题六功能关系在力学中的应用1常见的几种力做功的特点(1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关(2)摩擦力做功的特点单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零,在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的转移,没有机械能转化为其他形式的能;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值在一对滑动摩擦力做功的过程中,不仅有相互摩擦物体间机械能的转移,还有部分机械能转化为内能转化为内能的量等于系统机械能的削减量,等于滑动摩擦力与相对位移的乘积摩擦生热是指滑动摩擦生热,静摩擦不会生热2几个重要的功能关系(1)重力的功等于重力
2、势能的变化,即WGEp.(2)弹力的功等于弹性势能的变化,即W弹Ep.(3)合力的功等于动能的变化,即WEk.(4)重力(或弹簧弹力)之外的其他力的功等于机械能的变化,即W其他E.(5)一对滑动摩擦力做的功等于系统中内能的变化,即Qfl 相对1动能定理的应用(1)动能定理的适用状况:解决单个物体(或可看成单个物体的物体系统)受力与位移、速率关系的问题动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功,力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用(2)应用动能定理解题的基本思路选取争辩对象,明确它的运动过程分析争辩对象的受力状况和各力做功状况,然后求各个外力做
3、功的代数和明确物体在运动过程初、末状态的动能Ek1和Ek2.列出动能定理的方程W合Ek2Ek1,及其他必要的解题方程,进行求解2机械能守恒定律的应用(1)机械能是否守恒的推断用做功来推断,看重力(或弹簧弹力)以外的其他力做功的代数和是否为零用能量转化来推断,看是否有机械能转化为其他形式的能对一些“绳子突然绷紧”、“物体间碰撞”等问题,机械能一般不守恒,除非题目中有特殊说明及示意(2)应用机械能守恒定律解题的基本思路选取争辩对象物体系统依据争辩对象所经受的物理过程,进行受力、做功分析,推断机械能是否守恒恰当地选取参考平面,确定争辩对象在运动过程的初、末状态时的机械能依据机械能守恒定律列方程,进行
4、求解考向1力学中的几个重要功能关系的应用例1(双选)如图1所示,足够长传送带与水平方向的倾角为,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m,开头时a、b及传送带均静止,且a不受传送带摩擦力作用,现让传送带逆时针匀速转动,则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中()图1A物块a重力势能削减mghB摩擦力对a做的功小于a机械能的增加C摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和D任意时刻,重力对a、b做功的瞬时功率大小相等审题突破重力势能的变化和什么力做功相对应?机械能的变化和什么力做功相对应?动能的变化又和什么力做功相对应?答案AD以题说法留意几个功能关系:重力做的功等于重
5、力势能的变化量;弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化量;重力以外的其他力做的功等于机械能的变化量;合力做的功等于动能的变化量 (单选)(2022广东16)图2是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中和为楔块,和为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦,在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()图2A缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能C垫板的动能全部转化为内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能答案B解析由于车厢相互撞击弹簧压缩的过程中存在克服摩擦力做功,所以缓冲器的机械能削减,选项A错误,B正确;弹簧压缩的过程中,垫板的动能转化为内能和弹簧的弹性势能,选项C、D错误考向2动力学方法和动能定理的综合应用例
6、2如图3甲所示,用固定的电动机水平拉着质量m2 kg的小物块和质量M1 kg的平板以相同的速度一起向右匀速运动,物块位于平板左侧,可视为质点在平板的右侧确定距离处有台阶阻挡,平板撞上后会马上停止运动电动机功率保持P3 W不变从某时刻t0起,测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示,t6 s后可视为匀速运动,t10 s时物块离开木板重力加速度g10 m/s2,求:图3(1)平板与地面间的动摩擦因数为多大?(2)物块在1 s末和3 s末受到的摩擦力各为多大?(3)平板长度L为多少?审题突破“平板以相同的速度一起向右匀速运动”隐含什么条件?求平板长度时应当选取哪段过程?电机的牵引力是恒力还是变力?怎
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