高三物理二 能量、動(dòng)量和原子物理 第2講 功能關(guān)系和能量守恒

核心專題突破第一部分第一部分第第2講功能關(guān)系和能量守恒講功能關(guān)系和能量守恒專題二能量、動(dòng)量和原子物理專題二能量、動(dòng)量和原子物理欄目導(dǎo)航2年考情回顧年考情回顧熱點(diǎn)題型突破熱點(diǎn)題型突破對(duì)點(diǎn)規(guī)范演練對(duì)點(diǎn)規(guī)范演練熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè)熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè)逐題對(duì)點(diǎn)特訓(xùn)逐題對(duì)點(diǎn)特訓(xùn)2年考情回顧年考情回顧設(shè)問設(shè)問方式方式彈簧模型中的機(jī)械能守恒彈簧模型中的機(jī)械能守恒 例例 (2017江蘇卷，江蘇卷，9題題)(2016全國(guó)全國(guó)卷卷，21題題)圓周運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒圓周運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒 例例 (2016全國(guó)卷全國(guó)卷，24題題)衛(wèi)星返回過程的功能關(guān)系衛(wèi)星返回過程的功能關(guān)系 例例 (2017全國(guó)卷全國(guó)卷，24題題)滑塊模型中的功能關(guān)系滑塊模型中的功能關(guān)系 例例 (2017江蘇卷，江蘇卷，3題題)審題審題要點(diǎn)要點(diǎn)要注意分清是什么力做功，是正功是負(fù)功，對(duì)應(yīng)哪一種形式能量變化，要注意分清是什么力做功，是正功是負(fù)功，對(duì)應(yīng)哪一種形式能量變化，是增加還是減少，綜合確定能量之間轉(zhuǎn)化情況是增加還是減少，綜合確定能量之間轉(zhuǎn)化情況也可以根據(jù)能量之間轉(zhuǎn)化情況，確定什么力做功，是正功還是負(fù)功，尤也可以根據(jù)能量之間轉(zhuǎn)化情況，確定什么力做功，是正功還是負(fù)功，尤其是可以方便計(jì)算變力做功的多少其是可以方便計(jì)算變力做功的多少對(duì)于應(yīng)用機(jī)械能守恒的問題，一定要判斷是否符合機(jī)械能守恒的條件對(duì)于應(yīng)用機(jī)械能守恒的問題，一定要判斷是否符合機(jī)械能守恒的條件熱點(diǎn)題型突破熱點(diǎn)題型突破題型一題型一機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用命題規(guī)律命題規(guī)律機(jī)械能守恒定律是歷年高考的重點(diǎn)，機(jī)械能守恒定律是歷年高考的重點(diǎn)，命題規(guī)律命題規(guī)律是：是：(1)判斷系統(tǒng)在某一過程機(jī)械判斷系統(tǒng)在某一過程機(jī)械能是否守恒；能是否守恒；(2)結(jié)合物體的平拋運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)等典型運(yùn)動(dòng)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律；結(jié)合物體的平拋運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)等典型運(yùn)動(dòng)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律；(3)結(jié)合彈簧、桿和繩等相互作用的系統(tǒng)考查機(jī)械能守恒定律結(jié)合彈簧、桿和繩等相互作用的系統(tǒng)考查機(jī)械能守恒定律 方法點(diǎn)撥方法點(diǎn)撥1用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟 2機(jī)械能是否守恒的判斷方法機(jī)械能是否守恒的判斷方法(1)用做功來判斷：分析物體或系統(tǒng)受力情況用做功來判斷：分析物體或系統(tǒng)受力情況(包括內(nèi)力和外力包括內(nèi)力和外力)，明確各力做功，明確各力做功的情況，若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈力做功，沒有其他力做功或其他力做功的代的情況，若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈力做功，沒有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零，則機(jī)械能守恒數(shù)和為零，則機(jī)械能守恒(2)用能量轉(zhuǎn)化來判定：若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其用能量轉(zhuǎn)化來判定：若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系機(jī)械能守恒他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系機(jī)械能守恒(3)對(duì)一些繩子突然繃緊的問題，除非題目特別說明，機(jī)械能必定不守恒對(duì)一些繩子突然繃緊的問題，除非題目特別說明，機(jī)械能必定不守恒1. (2017廣大汕頭一模廣大汕頭一模)(多選多選)如圖所示，在傾角為如圖所示，在傾角為30的光滑固定斜面上，放的光滑固定斜面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為有兩個(gè)質(zhì)量分別為1 kg和和2 kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和和B，兩球之間用一根長(zhǎng)，兩球之間用一根長(zhǎng)L0.2 m的輕桿相連，小球的輕桿相連，小球B距水平面的高度距水平面的高度h0.1 m斜面底端與水平面之間有一光滑斜面底端與水平面之間有一光滑短圓弧相連，兩球從靜止開始下滑到光滑水平面上，短圓弧相連，兩球從靜止開始下滑到光滑水平面上，g取取10 m/s2.則下列說法中正確則下列說法中正確的是的是 ()BD突破點(diǎn)撥突破點(diǎn)撥(1)“光滑固定斜面光滑固定斜面”“”“光滑短圓弧光滑短圓弧”“”“光滑水平面光滑水平面”說明說明A、B兩球不受摩擦力兩球不受摩擦力的作用的作用(2)A、B兩球兩球(含輕桿含輕桿)組成的系統(tǒng)，從靜止到滑到水平面上的整個(gè)過程中只有重組成的系統(tǒng)，從靜止到滑到水平面上的整個(gè)過程中只有重力做功，故機(jī)械能守恒力做功，故機(jī)械能守恒(3)A球、球、B球都在斜面上下滑的過程中，兩球各自的機(jī)械能都守恒球都在斜面上下滑的過程中，兩球各自的機(jī)械能都守恒B球剛滑到球剛滑到水平面到水平面到A球剛滑到水平面的過程中，球剛滑到水平面的過程中，B球的機(jī)械能增加，球的機(jī)械能增加，A球的機(jī)械能減少球的機(jī)械能減少 【變式考法【變式考法】 在上述題在上述題1中，系統(tǒng)下滑的整個(gè)過程中桿的彈力對(duì)中，系統(tǒng)下滑的整個(gè)過程中桿的彈力對(duì)A球做多少球做多少功？功？A球機(jī)械能如何變化？球機(jī)械能如何變化？2(2017江蘇卷江蘇卷)(多選多選)如圖所示，三個(gè)小球如圖所示，三個(gè)小球A、B、C的質(zhì)量均為的質(zhì)量均為m，A與與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長(zhǎng)為間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長(zhǎng)為L(zhǎng).B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長(zhǎng)現(xiàn)處于原長(zhǎng)現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點(diǎn)，兩輕桿間夾角由靜止釋放下降到最低點(diǎn)，兩輕桿間夾角由由60變?yōu)樽優(yōu)?20.A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則則此下降過程中此下降過程中()ABD (1)機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)式機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)式守恒觀點(diǎn)：守恒觀點(diǎn)：Ek1Ep1Ek2Ep2；轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)：轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)：EpEk；轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)：轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)：EA增增EB減減(2)判斷機(jī)械能是否守恒的三個(gè)注意判斷機(jī)械能是否守恒的三個(gè)注意必須準(zhǔn)確地選擇系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上分析內(nèi)力和外力的做功情況，判斷系統(tǒng)機(jī)必須準(zhǔn)確地選擇系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上分析內(nèi)力和外力的做功情況，判斷系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒；械能是否守恒；當(dāng)研究對(duì)象當(dāng)研究對(duì)象(除地球以外除地球以外)只有一個(gè)物體時(shí)，往往根據(jù)是否只有一個(gè)物體時(shí)，往往根據(jù)是否“只有重力做功只有重力做功”來判定機(jī)械能是否守恒；來判定機(jī)械能是否守恒；當(dāng)研究對(duì)象當(dāng)研究對(duì)象(除地球以外除地球以外)由多個(gè)物體組成時(shí)，往往根據(jù)是否由多個(gè)物體組成時(shí)，往往根據(jù)是否“沒有摩擦和介沒有摩擦和介質(zhì)阻力質(zhì)阻力”來判定機(jī)械能是否守恒來判定機(jī)械能是否守恒題型二題型二功能關(guān)系的應(yīng)用功能關(guān)系的應(yīng)用命題規(guī)律命題規(guī)律功能關(guān)系是歷年高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，是必考的命題特點(diǎn)是：功能關(guān)系是歷年高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，是必考的命題特點(diǎn)是：(1)功和能量變化功和能量變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系的應(yīng)用；的對(duì)應(yīng)關(guān)系的應(yīng)用；(2)對(duì)滑動(dòng)摩擦做功與產(chǎn)生內(nèi)能對(duì)滑動(dòng)摩擦做功與產(chǎn)生內(nèi)能(熱量熱量)關(guān)系的應(yīng)用；關(guān)系的應(yīng)用；(3)結(jié)合力和結(jié)合力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，功和能關(guān)系，考查學(xué)生的綜合分析能力運(yùn)動(dòng)關(guān)系，功和能關(guān)系，考查學(xué)生的綜合分析能力 方法點(diǎn)撥方法點(diǎn)撥1常見的功能關(guān)系常見的功能關(guān)系各種力做功各種力做功對(duì)應(yīng)能的變化對(duì)應(yīng)能的變化規(guī)律規(guī)律合力的功合力的功動(dòng)能變化動(dòng)能變化動(dòng)能定理：動(dòng)能定理：W合合Ek2Ek1重力的功重力的功重力勢(shì)能變化重力勢(shì)能變化重力做功與重力勢(shì)能的變化：重力做功與重力勢(shì)能的變化：WGEp彈簧彈力的功彈簧彈力的功彈簧勢(shì)能變化彈簧勢(shì)能變化彈力做功與彈性勢(shì)能的變化：彈力做功與彈性勢(shì)能的變化：W彈彈Ep只有重力、彈只有重力、彈簧彈力的功簧彈力的功不引起機(jī)械能變化不引起機(jī)械能變化機(jī)械能守恒定律：機(jī)械能守恒定律：E0非重力和非重力和彈力的功彈力的功機(jī)械能變化機(jī)械能變化功能原理：功能原理：W其他其他E電場(chǎng)力的功電場(chǎng)力的功電勢(shì)能變化電勢(shì)能變化電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化：電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化：W電電Ep滑動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦力的功力的功內(nèi)能變化內(nèi)能變化滑動(dòng)摩擦力做功引起系統(tǒng)內(nèi)能增加：滑動(dòng)摩擦力做功引起系統(tǒng)內(nèi)能增加：E內(nèi)內(nèi)Ffl(l為相對(duì)位移或路程為相對(duì)位移或路程)2.功能關(guān)系的選用原則功能關(guān)系的選用原則(1)在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問題的過程中，若只涉及動(dòng)能的變化用動(dòng)能定理分在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問題的過程中，若只涉及動(dòng)能的變化用動(dòng)能定理分析析(2)只涉及重力勢(shì)能的變化用重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系分析只涉及重力勢(shì)能的變化用重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系分析(3)只涉及機(jī)械能變化用除重力和彈力之外的力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系分析只涉及機(jī)械能變化用除重力和彈力之外的力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系分析(4)只涉及電勢(shì)能的變化用電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系分析只涉及電勢(shì)能的變化用電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系分析(5)只涉及彈性勢(shì)能的變化用彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系分析只涉及彈性勢(shì)能的變化用彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系分析 (1)小球的初速度小球的初速度v0；(2)小球第二次通過小球第二次通過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FC；(3)小球第二次通過小球第二次通過C點(diǎn)后在點(diǎn)后在CD段上運(yùn)動(dòng)的總路程段上運(yùn)動(dòng)的總路程s.突破點(diǎn)撥突破點(diǎn)撥(1)沿軌道完成一周運(yùn)動(dòng)，恰好到達(dá)軌道最高點(diǎn)的速度最小必須為零沿軌道完成一周運(yùn)動(dòng)，恰好到達(dá)軌道最高點(diǎn)的速度最小必須為零(2)回到回到B點(diǎn)時(shí)最小速度為零點(diǎn)時(shí)最小速度為零(3)小球第二次通過小球第二次通過C點(diǎn)，做圓周運(yùn)動(dòng)點(diǎn)，做圓周運(yùn)動(dòng) 【變式考法【變式考法】 上述考題上述考題1中，小球在運(yùn)動(dòng)過程中最終損失的機(jī)械能是多少？中，小球在運(yùn)動(dòng)過程中最終損失的機(jī)械能是多少？答案答案 338 J2(2017海南五校模擬海南五校模擬)(多選多選)如圖所示，一絕緣輕彈簧的上端固定在傾角為如圖所示，一絕緣輕彈簧的上端固定在傾角為的光滑斜面頂端，下端連接一質(zhì)量為的光滑斜面頂端，下端連接一質(zhì)量為m、帶正電荷的滑塊，空間存在沿斜面向上的、帶正電荷的滑塊，空間存在沿斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，滑塊恰好處于平衡狀態(tài)現(xiàn)給滑塊一沿斜面勻強(qiáng)電場(chǎng)，開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，滑塊恰好處于平衡狀態(tài)現(xiàn)給滑塊一沿斜面向上的初速度向上的初速度v，滑塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，彈簧的壓縮量為，滑塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，彈簧的壓縮量為x，若彈簧始終處于彈性限度，若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，在滑塊開始運(yùn)動(dòng)到到達(dá)最高點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是內(nèi)，在滑塊開始運(yùn)動(dòng)到到達(dá)最高點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是()AC3(2017全國(guó)卷全國(guó)卷)一質(zhì)量為一質(zhì)量為8.00104 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地的太空飛船從其飛行軌道返回地面飛船在離地面高度面飛船在離地面高度1.60105m處以處以7.50103 m/s /s的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為至速度為100 100 m/m/s時(shí)下落到地面取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力時(shí)下落到地面取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為加速度可視為常量，大小取為9.8 m/s2.(結(jié)果保留結(jié)果保留2位有效數(shù)字位有效數(shù)字)(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；(2)求飛船從離地面高度求飛船從離地面高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%.答案答案 2.41012 J(2)9.7108 J功能關(guān)系的應(yīng)用功能關(guān)系的應(yīng)用“五注意五注意”(1)分清是什么力做功，并且分析該力做正功還是做負(fù)功；根據(jù)功能之間的對(duì)應(yīng)分清是什么力做功，并且分析該力做正功還是做負(fù)功；根據(jù)功能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，判定能的轉(zhuǎn)化形式，確定能量之間的轉(zhuǎn)化情況關(guān)系，判定能的轉(zhuǎn)化形式，確定能量之間的轉(zhuǎn)化情況(2)也可以根據(jù)能量之間的轉(zhuǎn)化情況，確定是什么力做功，尤其可以方便計(jì)算變也可以根據(jù)能量之間的轉(zhuǎn)化情況，確定是什么力做功，尤其可以方便計(jì)算變力做功的多少力做功的多少(3)功能關(guān)系反映了做功和能量轉(zhuǎn)化之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，功是能量轉(zhuǎn)化的量度和原功能關(guān)系反映了做功和能量轉(zhuǎn)化之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，功是能量轉(zhuǎn)化的量度和原因，在不同問題中的具體表現(xiàn)不同因，在不同問題中的具體表現(xiàn)不同(4)一對(duì)相互作用的靜摩擦力做功代數(shù)和為一對(duì)相互作用的靜摩擦力做功代數(shù)和為0，不改變系統(tǒng)機(jī)械能，不改變系統(tǒng)機(jī)械能(5)一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力做功代數(shù)和小于一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力做功代數(shù)和小于0，系統(tǒng)機(jī)械能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)，系統(tǒng)機(jī)械能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能能 題型三題型三能量守恒定律的應(yīng)用能量守恒定律的應(yīng)用命題規(guī)律命題規(guī)律能量守恒定律是高考命題的熱點(diǎn)，能量守恒定律是高考命題的熱點(diǎn)，命題規(guī)律命題規(guī)律是：是：(1)能量守恒定律結(jié)合動(dòng)力學(xué)知能量守恒定律結(jié)合動(dòng)力學(xué)知識(shí)考查力學(xué)綜合問題；識(shí)考查力學(xué)綜合問題；(2)能量守恒定律應(yīng)用于電場(chǎng)和磁場(chǎng)及電磁感應(yīng)現(xiàn)象考查力電能量守恒定律應(yīng)用于電場(chǎng)和磁場(chǎng)及電磁感應(yīng)現(xiàn)象考查力電綜合問題綜合問題 方法點(diǎn)撥方法點(diǎn)撥1對(duì)能量守恒定律的理解對(duì)能量守恒定律的理解(1)內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變保持不變(2)兩種理解：兩種理解：某種形式的能量減小，一定存在其他形式的能量增加，且減少某種形式的能量減小，一定存在其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等；量和增加量一定相等；某物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減某物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等少量和增加量一定相等 2應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒定律解題的步驟應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒定律解題的步驟(1)明確研究對(duì)象和研究過程，了解對(duì)應(yīng)的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況明確研究對(duì)象和研究過程，了解對(duì)應(yīng)的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況(2)分析有哪些力做功，相應(yīng)的有多少形式的能參與了轉(zhuǎn)化，如動(dòng)能、勢(shì)能分析有哪些力做功，相應(yīng)的有多少形式的能參與了轉(zhuǎn)化，如動(dòng)能、勢(shì)能(包包括重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能括重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能)、內(nèi)能等、內(nèi)能等(3)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減小，并且列出減小的能量明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減小，并且列出減小的能量E減減和增加的能量和增加的能量E增增的表達(dá)式的表達(dá)式(4)列出能量轉(zhuǎn)化守恒關(guān)系式列出能量轉(zhuǎn)化守恒關(guān)系式E減減E增增，求解未知量，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論，求解未知量，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論 1. (2016陜西西安質(zhì)檢陜西西安質(zhì)檢)如圖所示，固定斜面的傾角如圖所示，固定斜面的傾角30 ，物體，物體A與斜面之與斜面之間的動(dòng)摩擦因素為間的動(dòng)摩擦因素為，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于C點(diǎn)用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體點(diǎn)用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和和B，滑輪右側(cè)繩子，滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，與斜面平行，A的質(zhì)量為的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，初始時(shí)物體，初始時(shí)物體A到到C點(diǎn)的距離為點(diǎn)的距離為L(zhǎng).現(xiàn)給現(xiàn)給A、B一初速度一初速度v0使使A開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，B向上運(yùn)動(dòng)，物體向上運(yùn)動(dòng)，物體A將彈簧壓縮到最短后又將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到恰好能彈到C點(diǎn)已知重力加速度為點(diǎn)已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過程中，輕繩始終處于，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求：伸直狀態(tài)，求：(1)物體物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到向下運(yùn)動(dòng)剛到C點(diǎn)時(shí)的速度；點(diǎn)時(shí)的速度；(2)彈簧的最大壓縮量；彈簧的最大壓縮量；(3)彈簧中的最大彈性勢(shì)能彈簧中的最大彈性勢(shì)能 突破點(diǎn)撥突破點(diǎn)撥(1)物體物體A將彈簧壓縮到最短時(shí)，彈簧的壓縮量最大，其彈性勢(shì)能也最大將彈簧壓縮到最短時(shí)，彈簧的壓縮量最大，其彈性勢(shì)能也最大(2)物體物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn)，物體的速度應(yīng)為零點(diǎn)，物體的速度應(yīng)為零 【變式考法【變式考法】 在上述題在上述題1中，中，A和和B系統(tǒng)在從開始?jí)嚎s彈簧到返回系統(tǒng)在從開始?jí)嚎s彈簧到返回C的過程中的的過程中的機(jī)械能的減小量是多少？機(jī)械能的減小量是多少？2(2017湖北八校聯(lián)考二湖北八校聯(lián)考二)(多選多選)如圖所示，一半徑為如圖所示，一半徑為R，粗糙程度處處相同的，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平軌道上的水平軌道上的A點(diǎn)離點(diǎn)離PQ的距離為的距離為R，一質(zhì)量，一質(zhì)量為為m的質(zhì)點(diǎn)自的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方某處由靜止開始下落，從點(diǎn)上方某處由靜止開始下落，從P點(diǎn)進(jìn)入軌道后剛好能到達(dá)點(diǎn)進(jìn)入軌道后剛好能到達(dá)Q點(diǎn)并能點(diǎn)并能再次返回經(jīng)過再次返回經(jīng)過N點(diǎn)，已知質(zhì)點(diǎn)第一次滑到軌道最低點(diǎn)點(diǎn)，已知質(zhì)點(diǎn)第一次滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)速率為時(shí)速率為v1，第一次到達(dá)，第一次到達(dá)A點(diǎn)點(diǎn)時(shí)速率為時(shí)速率為v2，選定，選定N點(diǎn)所在的水平面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面，則點(diǎn)所在的水平面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面，則()BCAv1v2C從從N到到Q的過程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在的過程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在A點(diǎn)上方，從點(diǎn)上方，從Q到到N的過程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在的過程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在A點(diǎn)下方點(diǎn)下方D從從N到到Q的過程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在的過程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在A點(diǎn)下方，從點(diǎn)下方，從Q到到N的過程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在的過程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在A點(diǎn)上方點(diǎn)上方3(2017湖南衡陽聯(lián)考湖南衡陽聯(lián)考)如圖所示，有一固定在水平地面的光滑平臺(tái)平臺(tái)右如圖所示，有一固定在水平地面的光滑平臺(tái)平臺(tái)右端端B與靜止的水平傳送帶平滑相接，傳送帶長(zhǎng)與靜止的水平傳送帶平滑相接，傳送帶長(zhǎng)L4 m有一個(gè)質(zhì)量為有一個(gè)質(zhì)量為m0.5 kg，帶，帶電量為電量為q103 C的絕緣滑塊，放在水平平臺(tái)上，平臺(tái)上有一根輕質(zhì)彈簧左端固的絕緣滑塊，放在水平平臺(tái)上，平臺(tái)上有一根輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與滑塊接觸但不連接現(xiàn)將滑塊緩慢向左移動(dòng)壓縮彈簧，且彈簧始終在彈定，右端與滑塊接觸但不連接現(xiàn)將滑塊緩慢向左移動(dòng)壓縮彈簧，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)在彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)，若將滑塊由靜止釋放，滑塊最后恰能到達(dá)傳送性限度內(nèi)在彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)，若將滑塊由靜止釋放，滑塊最后恰能到達(dá)傳送帶右端帶右端C點(diǎn)已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為點(diǎn)已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20(g取取10 m/s2)求：求：(1)滑塊到達(dá)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度點(diǎn)時(shí)的速度vB及彈簧儲(chǔ)存的最大彈性勢(shì)能及彈簧儲(chǔ)存的最大彈性勢(shì)能Ep；(2)若傳送帶以若傳送帶以3.0 m/s /s的速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，釋放滑塊的同時(shí)，在的速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，釋放滑塊的同時(shí)，在BCBC之間加水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)之間加水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E E5 510102 2 N/ N/C.滑塊從滑塊從B運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到C的過程中，摩擦力對(duì)它的過程中，摩擦力對(duì)它做的功；做的功；(3)若撤去彈簧及所加電場(chǎng)，兩輪半徑均為若撤去彈簧及所加電場(chǎng)，兩輪半徑均為r0.9 m，傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的，傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為角速度為0，滑塊以傳送帶的速度從，滑塊以傳送帶的速度從B點(diǎn)滑上傳送帶，恰好能由點(diǎn)滑上傳送帶，恰好能由C點(diǎn)水平飛出，求點(diǎn)水平飛出，求0的大小現(xiàn)讓滑塊從的大小現(xiàn)讓滑塊從B點(diǎn)以點(diǎn)以5 m/s速度滑上傳送帶，求這一過程中滑塊與傳送帶間速度滑上傳送帶，求這一過程中滑塊與傳送帶間產(chǎn)生的內(nèi)能產(chǎn)生的內(nèi)能能量守恒定律的應(yīng)用技巧能量守恒定律的應(yīng)用技巧 (1)若過程只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，應(yīng)首先考慮應(yīng)用機(jī)械能守恒定律若過程只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，應(yīng)首先考慮應(yīng)用機(jī)械能守恒定律(2)若過程涉及摩擦力做功，一般應(yīng)考慮應(yīng)用動(dòng)能定理或能量守恒定律若過程涉及摩擦力做功，一般應(yīng)考慮應(yīng)用動(dòng)能定理或能量守恒定律(3)若過程涉及電勢(shì)能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化，應(yīng)考慮應(yīng)用能量守恒定律若過程涉及電勢(shì)能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化，應(yīng)考慮應(yīng)用能量守恒定律(4)無論運(yùn)用哪種形式的功能關(guān)系，都應(yīng)遵照下列步驟：無論運(yùn)用哪種形式的功能關(guān)系，都應(yīng)遵照下列步驟：確定始末狀態(tài)；確定始末狀態(tài)；分析哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，是什么力做功所致；分析哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，是什么力做功所致；列出能量的增加量和減少量的具體表達(dá)式、使列出能量的增加量和減少量的具體表達(dá)式、使E 增增E減減熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè)熱點(diǎn)題源預(yù)測(cè)動(dòng)力學(xué)和功能觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和功能觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用考向考向預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和功能觀點(diǎn)分析力學(xué)綜合問題是高考命題的熱點(diǎn)，一般應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和功能觀點(diǎn)分析力學(xué)綜合問題是高考命題的熱點(diǎn)，一般是計(jì)算題的壓軸題涉及的過程一般是二到三個(gè)的多過程的物理情是計(jì)算題的壓軸題涉及的過程一般是二到三個(gè)的多過程的物理情景，涉及的有彈簧模型，傳送帶模型，圓周運(yùn)動(dòng)模型等典型的物理景，涉及的有彈簧模型，傳送帶模型，圓周運(yùn)動(dòng)模型等典型的物理模型問題模型問題解題解題關(guān)鍵關(guān)鍵(1)對(duì)于多過程分析的關(guān)鍵是：對(duì)于多過程分析的關(guān)鍵是：分析多過程問題時(shí)要注意對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)過程獨(dú)分析多過程問題時(shí)要注意對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)過程獨(dú)立分析，不同過程往往通過連接點(diǎn)的速度建立聯(lián)系，有時(shí)對(duì)整個(gè)過程應(yīng)用能立分析，不同過程往往通過連接點(diǎn)的速度建立聯(lián)系，有時(shí)對(duì)整個(gè)過程應(yīng)用能量的觀點(diǎn)解決問題會(huì)更簡(jiǎn)單量的觀點(diǎn)解決問題會(huì)更簡(jiǎn)單對(duì)于涉及滑動(dòng)摩擦力的過程一定不能用機(jī)械對(duì)于涉及滑動(dòng)摩擦力的過程一定不能用機(jī)械能守恒定律來求解對(duì)于非勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程，不能用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解能守恒定律來求解對(duì)于非勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程，不能用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解但可用動(dòng)能定理、能量守恒定律或功能關(guān)系求解但可用動(dòng)能定理、能量守恒定律或功能關(guān)系求解(2)解決傳送帶問題的關(guān)鍵點(diǎn)：解決傳送帶問題的關(guān)鍵點(diǎn)：摩擦力的方向及存在階段的判斷摩擦力的方向及存在階段的判斷物體能物體能否達(dá)到與傳送帶共速的判斷否達(dá)到與傳送帶共速的判斷計(jì)算產(chǎn)生的熱量，正確確定物體相對(duì)傳送帶計(jì)算產(chǎn)生的熱量，正確確定物體相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離滑動(dòng)的距離弄清能量轉(zhuǎn)化關(guān)系：傳送帶因傳遞物體多消耗的能量等于物弄清能量轉(zhuǎn)化關(guān)系：傳送帶因傳遞物體多消耗的能量等于物體增加的機(jī)械能與產(chǎn)生的內(nèi)能之和體增加的機(jī)械能與產(chǎn)生的內(nèi)能之和(3)解決彈簧模型問題的關(guān)鍵點(diǎn)：解決彈簧模型問題的關(guān)鍵點(diǎn)：從動(dòng)力學(xué)的角度分析彈簧彈力從動(dòng)力學(xué)的角度分析彈簧彈力Fkx和牛和牛頓第二定律頓第二定律F合合ma.注意彈力是變力，且注意三個(gè)位置：自然長(zhǎng)度位置，平注意彈力是變力，且注意三個(gè)位置：自然長(zhǎng)度位置，平衡位置，形變量最大衡位置，形變量最大(伸長(zhǎng)最長(zhǎng)或縮短最大伸長(zhǎng)最長(zhǎng)或縮短最大)的位置的位置從功能的角度分析：從功能的角度分析：用好用好W彈彈Epklkl和動(dòng)能定理或能量守恒定律，要注意研究對(duì)象所對(duì)和動(dòng)能定理或能量守恒定律，要注意研究對(duì)象所對(duì)應(yīng)過程功的分析及初末態(tài)的能量分析應(yīng)過程功的分析及初末態(tài)的能量分析失分失分防范防范不理解題述物理情景，不會(huì)從中獲取有用信息；不理解題述物理情景，不會(huì)從中獲取有用信息；抓不住題設(shè)條件中的抓不住題設(shè)條件中的關(guān)鍵信息，不能正確選擇研究對(duì)象及物理過程；關(guān)鍵信息，不能正確選擇研究對(duì)象及物理過程；不能正確列出動(dòng)力學(xué)方不能正確列出動(dòng)力學(xué)方程或功能關(guān)系式；程或功能關(guān)系式；應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題的能力較差應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題的能力較差(2)防范措施：防范措施：多練審題基本功，去偽存真，抓關(guān)鍵點(diǎn)；多練審題基本功，去偽存真，抓關(guān)鍵點(diǎn)；仔細(xì)研究物理過程找突破仔細(xì)研究物理過程找突破口，如隱含條件，臨界條件等；口，如隱含條件，臨界條件等；當(dāng)涉及恒力及時(shí)間時(shí)，一般用動(dòng)力學(xué)當(dāng)涉及恒力及時(shí)間時(shí)，一般用動(dòng)力學(xué)法；當(dāng)涉及功、能及位移時(shí)一般用功能法法；當(dāng)涉及功、能及位移時(shí)一般用功能法【預(yù)測(cè)【預(yù)測(cè)】 如圖是一皮帶傳輸裝載機(jī)械示意圖井下挖掘工將礦物無初速放置于如圖是一皮帶傳輸裝載機(jī)械示意圖井下挖掘工將礦物無初速放置于沿圖示方向運(yùn)行的傳送帶沿圖示方向運(yùn)行的傳送帶A端，被傳輸?shù)侥┒硕?，被傳輸?shù)侥┒薆處，再沿一段圓形軌道到達(dá)軌道的處，再沿一段圓形軌道到達(dá)軌道的最高點(diǎn)最高點(diǎn)C處，然后水平拋到貨臺(tái)上已知半徑為處，然后水平拋到貨臺(tái)上已知半徑為R0.4 m的圓形軌道與傳送帶在的圓形軌道與傳送帶在B點(diǎn)點(diǎn)相切，相切，O點(diǎn)為圓形軌道的圓心，點(diǎn)為圓形軌道的圓心，BO、CO分別為圓形軌道的半徑礦物可視為質(zhì)分別為圓形軌道的半徑礦物可視為質(zhì)點(diǎn)，傳送帶與水平面間的夾角點(diǎn)，傳送帶與水平面間的夾角37，礦物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，礦物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.85，傳送帶勻速運(yùn)行的速度為傳送帶勻速運(yùn)行的速度為v06 m/s，傳送帶，傳送帶AB兩點(diǎn)間的長(zhǎng)度為兩點(diǎn)間的長(zhǎng)度為L(zhǎng)40 m若礦物落點(diǎn)若礦物落點(diǎn)D處離最高點(diǎn)處離最高點(diǎn)C點(diǎn)的水平距離為點(diǎn)的水平距離為s2 m，豎直，豎直距離為距離為h1.25 m，礦物質(zhì)量，礦物質(zhì)量m5 kg，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2，不計(jì)空氣阻力求：，不計(jì)空氣阻力求：(1)礦物到達(dá)礦物到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；(2)礦物到達(dá)礦物到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大??；點(diǎn)時(shí)的速度大?。?3)礦物由礦物由A點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的過程中，摩擦力對(duì)礦物所做的功點(diǎn)的過程中，摩擦力對(duì)礦物所做的功思維導(dǎo)航思維導(dǎo)航 規(guī)范答題規(guī)范答題適用對(duì)象：高中學(xué)生制作軟件：Powerpoint2003、 Photoshop cs3運(yùn)行環(huán)境：WindowsXP以上操作系統(tǒng)