《（江蘇選考）2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題二 功和能學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇選考）2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題二 功和能學(xué)案（58頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題二 功和能學(xué)前先做高考題高考題最經(jīng)典，每做一次都有新發(fā)現(xiàn)1(多選)(2015江蘇高考)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長(zhǎng)。圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，ACh。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。則圓環(huán)()A下滑過(guò)程中，加速度一直減小B下滑過(guò)程中，克服摩擦力做的功為mv2C在C處，彈簧的彈性勢(shì)能為mv2mghD上滑經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度解析：選BD圓環(huán)下落時(shí)，先加速，在B位置時(shí)速度最大，加速度減小至0。從B到C圓環(huán)減速，加速度增大

2、，方向向上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圓環(huán)下滑時(shí)，設(shè)克服摩擦力做功為Wf，彈簧的最大彈性勢(shì)能為Ep，由A到C的過(guò)程中，根據(jù)能量關(guān)系有mghEpWf。由C到A的過(guò)程中，有mv2EpWfmgh。聯(lián)立解得Wfmv2，Epmghmv2。選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；設(shè)圓環(huán)在B位置時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，根據(jù)能量守恒，A到B的過(guò)程有mvB2EpWfmgh，B到A的過(guò)程有mvB2EpmghWf，比較兩式得vBvB，選項(xiàng)D正確。2(2017江蘇高考)一小物塊沿斜面向上滑動(dòng)，然后滑回到原處。物塊初動(dòng)能為Ek0，與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，則該過(guò)程中，物塊的動(dòng)能Ek與位移x關(guān)系的圖線是()解析：選C設(shè)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊的

3、質(zhì)量為m，則物塊在上滑過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理有(mgsin mgcos )xEkEk0，即EkEk0(mgsin mgcos )x，所以物塊的動(dòng)能Ek與位移x的函數(shù)關(guān)系圖線為直線且斜率為負(fù)；物塊沿斜面下滑的過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理有(mgsin mgcos )(x0x)Ek，其中x0為物塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的位移，即Ek(mgsin mgcos )x(mgsin mgcos )x0，所以下滑時(shí)Ek隨x的減小而增大且為直線。由此可以判斷C項(xiàng)正確。3(2017江蘇高考)如圖所示，兩個(gè)半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上，其上有一光滑圓柱C，三者半徑均為R。C的質(zhì)量為m，A、B的質(zhì)量都為，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為?，F(xiàn)

4、用水平向右的力拉A，使A緩慢移動(dòng)，直至C恰好降到地面。整個(gè)過(guò)程中B保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。求：(1)未拉A時(shí)，C受到B作用力的大小F；(2)動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值min；(3)A移動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，拉力做的功W。解析：(1)對(duì)C受力分析，如圖甲所示：根據(jù)平衡條件有2Fcos 30mg解得Fmg。(2)C恰好降到地面時(shí)，如圖乙所示：B受C壓力的水平分力最大FxmaxmgB受地面的摩擦力fmg根據(jù)題意，B保持靜止，則有fminFxmax，解得min。(3)C下降的高度h(1)RA的位移x2(1)R摩擦力做功的大小Wffx2(1)mgR根據(jù)動(dòng)能定理WWfmgh00解得W(2

5、1)(1)mgR。答案：(1)mg(2)(3)(21)(1)mgR4(2015江蘇高考)一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置如圖所示，四根輕桿OA、OC、AB和CB與兩小球及一小環(huán)通過(guò)鉸鏈連接，輕桿長(zhǎng)均為l，球和環(huán)的質(zhì)量均為m，O端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上。套在轉(zhuǎn)軸上的輕質(zhì)彈簧連接在O與小環(huán)之間，原長(zhǎng)為L(zhǎng)。裝置靜止時(shí)，彈簧長(zhǎng)為L(zhǎng)。轉(zhuǎn)動(dòng)該裝置并緩慢增大轉(zhuǎn)速，小環(huán)緩慢上升。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。求：(1)彈簧的勁度系數(shù)k；(2)AB桿中彈力為零時(shí)，裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度0；(3)彈簧長(zhǎng)度從L緩慢縮短為L(zhǎng)的過(guò)程中，外界對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置所做的功W。解析：(1)裝置靜止時(shí)，設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為F

6、1、T1，OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為1。小環(huán)受到彈簧的彈力F彈1k小環(huán)受力平衡，F(xiàn)彈1mg2T1 cos 1小球受力平衡，F(xiàn)1cos 1T1cos 1mgF1sin 1T1sin 1解得k。(2)設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為F2、T2，OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為2，彈簧長(zhǎng)度為x。小環(huán)受到彈簧的彈力F彈2k(xL)小環(huán)受力平衡，F(xiàn)彈2mg，得xL對(duì)小球，F(xiàn)2cos 2mgF2sin 2m02lsin 2且cos 2解得0 。(3)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)時(shí)，設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為F3、T3，OA桿與彈簧的夾角為3。小環(huán)受到彈簧的彈力F彈3kL小環(huán)受力平衡，2T3cos 3mgF彈3，且cos 3對(duì)小球，F(xiàn)3cos

7、 3T3cos 3mgF3sin 3T3sin 3m32lsin 3解得3 整個(gè)過(guò)程彈簧彈性勢(shì)能變化為零，則彈力做的功為零，由動(dòng)能定理Wmg2mg2m(3lsin 3)2解得WmgL。答案：(1)(2) (3)mgL七、兩個(gè)概念、一個(gè)模型，破解功和功率問(wèn)題抓牢解題本源一、兩個(gè)概念功和功率1功(1)功的正負(fù)條件從動(dòng)力學(xué)角度看從能量角度看正功當(dāng)00，W0力是物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力物體的動(dòng)能增加不做功當(dāng)時(shí)，cos 0，W0力既不是動(dòng)力，也不是阻力，力只改變物體的運(yùn)動(dòng)方向物體的動(dòng)能不變負(fù)功當(dāng)時(shí)，cos 0，W0力是物體運(yùn)動(dòng)的阻力物體的動(dòng)能減少說(shuō)明一個(gè)力對(duì)物體做了負(fù)功，往往說(shuō)成物體克服這個(gè)力做了功(取絕對(duì)值)，

8、即力F對(duì)物體做功Fl，等效于物體克服力F做功Fl功是標(biāo)量，沒(méi)有方向，所以功的正負(fù)號(hào)不表示方向功的正負(fù)號(hào)不表示大小，比較做功多少時(shí)應(yīng)取絕對(duì)值(2)功的計(jì)算恒力的功WFlcos_。變力的功動(dòng)能定理或等效法。恒定功率的功WPt。2功率(1)瞬時(shí)功率：PFvcos_。(2)平均功率：P或PFcos 。二、一個(gè)模型機(jī)車(chē)啟動(dòng)兩種方式以恒定功率啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng)Pt圖像和vt圖像OA段過(guò)程分析vFaa不變F不變PFv直到P額Fv1運(yùn)動(dòng)性質(zhì)加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，維持時(shí)間t0AB段過(guò)程分析FF阻a0F阻vFa運(yùn)動(dòng)性質(zhì)以vm做勻速直線運(yùn)動(dòng)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)BC段FF阻a0F阻，以vm做勻速直

9、線運(yùn)動(dòng)研透常考題根功的判斷和計(jì)算例1(多選)如圖所示，一物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則傳送帶對(duì)物體的做功情況可能是()A始終不做功B先做負(fù)功后做正功C先做正功后不做功 D先做負(fù)功后不做功思路點(diǎn)撥本題可按以下思路進(jìn)行分析：解析設(shè)傳送帶的速度大小為v1，物體剛滑上傳送帶時(shí)的速度大小為v2。若v2v1，則物體與傳送帶間無(wú)摩擦力，傳送帶對(duì)物體始終不做功；若v2v1，物體相對(duì)于傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力向左，則物體先減速到速度為v1，然后隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶對(duì)物體先做負(fù)功后不做功；若v2v2 BF2F1v1F1v1v2 DF2F1v1v2解析

10、：選BD根據(jù)平衡條件有F1mg，設(shè)F2與水平面間的夾角為，則有F2cos (mgF2sin )，得F2，因而兩力大小關(guān)系不確定，但兩種運(yùn)動(dòng)情況下，物體均做勻速運(yùn)動(dòng)，且兩力功率相同，因而克服摩擦力做功的功率也相同，顯然第二種情況下，摩擦力較小，則有v1WFBEAEBCWFAWFBEAWFBEAWFB；對(duì)物體只有F做功，由動(dòng)能定理知EAEB，故B正確。3.將一傾角為的斜面體固定在水平面上，在最高點(diǎn)A與最低點(diǎn)C之間有一點(diǎn)B，滿足AB2BC。將一小滑塊從最高點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后到達(dá)C點(diǎn)，且此時(shí)滑塊的速度為零。已知滑塊與AB、BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為1、2。由以上條件判斷下列關(guān)系式中正確的是()Atan Btan Ctan 212 Dtan 221解析：選B滑塊從最高點(diǎn)由靜止釋放，恰好能滑動(dòng)到斜面體的最低點(diǎn)，對(duì)滑塊受力分析可知滑塊受重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力作用。設(shè)斜面的總長(zhǎng)為L(zhǎng)，從A到C，由動(dòng)能定理得mgLsin 1mgcos L2mgcos L0，解得tan ，B