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1、高考专题突破：机械能一、基础知识要记牢1恒力做功的公式：WFlcos 2功率(1)平均功率：PF cos (2)瞬时功率：PFvcos 二、方法技巧要用好对于功和功率的理解与计算问题的解决，一般应注意以下几点：(1)准确理解功的定义式WFl及变形式WFlcos 中各物理量的意义，该式仅适用于恒力做功情况。(2)变力做功的求解注意对问题的正确转化，如：将变力转化为恒力。也可应用动能定理等方法求解。(3)对于功率的计算，应注意区分公式P和公式PFv，前式侧重于平均功率的计算，而后式侧重于瞬时功率的计算。三、易错易混要明了(1)求变力做功问题时，不要轻易使用功的定义式进行计算。(2)注意区别平均功率
2、和瞬时功率的计算公式。【复习巩固题】1、(2012江苏高考)如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是() A逐渐增大B逐渐减小C先增大，后减小 D先减小，后增大2、（2011海南）.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。下列判断正确的是A. 02s内外力的平均功率是WB.第2秒内外力所做的功是JC.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是3、如图，一长为的轻杆一端固定在光滑铰链上
3、，另一端固定一质量为的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度匀速转动，当杆与水平方向成60时，拉力的功率为(A) (B) (C) (D) 一、基础知识要记牢(1)机车输出功率：PFv，其中F为机车牵引力。(2)机车的两种启动方式：恒定功率启动；匀加速启动。二、方法技巧要用好1恒定功率启动 (1)机车先做加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速直线运动，速度图象如图所示，当FF阻时，vm。(2)能量关系：PtF阻xmv20。2恒定加速度启动(1)速度图象如图所示。机车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率后获得匀加速的最大速度v1。若再加速，应保持功率不变做变加速运动，直至达到最大速度vm
4、后做匀速运动。(2)经常用到的公式：三、易错易混要明了(1)分清是匀加速启动还是恒定功率启动。(2)匀加速启动过程中，机车功率是不断改变的，但该过程中的最大功率是额定功率，匀加速运动阶段的最大速度小于机车所能达到的最大速度，达到额定功率后做加速度减小的加速运动。(3)以额定功率启动的过程中，机车做加速度减小的加速运动，速度最大值等于，牵引力是变力，牵引力做的功WPt。【复习巩固题】1、(2012湖南联考)质量为2103 kg，发动机额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶；若汽车所受阻力大小恒为4103 N，则下列判断中正确的有()A汽车的最大动能是4105 JB汽车以加速度2 m/s2匀加
5、速启动，启动后第2秒末时发动机实际功率是32 kWC汽车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动中，达到最大速度时摩擦力做功为4105 JD若汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，其加速度为6 m/s22、（河北省高阳市2013届高三第二次月考物理试题）提高物体（例如汽车）运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数（设阻力与物体运动速率的平方成正比，即Ff=kv2，k是阻力因数）。当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体运动的速率增大到2vm，则下列办法可行的是A阻力因数不变，使发动机额定功率增大到4P0B发动机额定功率不变，使阻力因数减小到C
6、阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0D发动机额定功率不变，使阻力因数减小到 3、放在地面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间图象和拉力的功率与时间图象如图4所示，则物体的质量为(g10 m/s2)() A. kg B. kgC. kg D. kg一、基础知识要记牢(1)动能定理表达式：W合Ek2Ek1(2)两点说明：W合为物体在运动过程中外力的总功。动能增量Ek2Ek1一定是物体在末初两状态动能之差。二、方法技巧要用好1应用动能定理解题的基本步骤2应用动能定理解题时需注意的问题(1)当物体系统内的相互作用是杆、绳间的作用力，或是静摩擦力，或是刚性物体之间相互挤压而产生的力
7、时，作用力与反作用力的总功等于零。因此列动能定理方程时只考虑物体系统所受的外力做功即可。(2)当物体系统内的相互作用力是弹簧、橡皮条的作用力，或是滑动摩擦力时，作用力与反作用力的总功不等于零。列动能定理方程时不但要考虑物体系统所受的合外力做功，还要考虑物体间的相互作用力做功。(3)当物体系统内各个物体的速度不相同时，要注意根据各个物体的速度分别表述不同物体的动能。三、易错易混要明了(1)动能具有相对性，其速度一般以地面为参考系。(2)动能定理的研究对象是单个物体或几个相对静止的物体组成的系统。(3)应用动能定理时，注意研究对象和研究过程的对应。【复习巩固题】1、 （2010新课标16）如图所示
8、，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断2、一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能()A一直增大B先逐渐减小至零，再逐渐增大C先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大3、（09全国卷20）以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为 （ A ）A和 B和C和 D和1机械能守恒条件(1)只有重力或系统内弹簧弹力做功。(2)虽受其他力，但其他力不做功或其他力的总功为零。2三种表达式(1)守恒观点：Ek1
9、Ep1Ek2Ep2(2)转化观点：EpEk(3)转移观点：EA增EB减二、方法技巧要用好1机械能守恒的判定(1)利用机械能的定义判断，分析动能与势能的和是否变化，如匀速下落的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械能必减少。(2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧弹力)做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，则机械能守恒。(3)用能量转化来判断：若系统中只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式能的转化，则系统的机械能守恒。(4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题机械能一般不守恒，除非题中有特别说明或暗示。2运用机械能守恒定律解题的步骤(1)选取研究对象；(2)分析研究
10、对象的物理过程及其初、末状态；(3)分析所研究的物理过程中，研究对象的受力情况和这些力的做功情况，判断是否满足机械能守恒定律的适用条件；(4)规定参考平面(用转化观点时，可省略这一步)；(5)根据机械能守恒定律列方程；(6)解方程，统一单位，进行运算，求出结果，进行检验。3选取三种表达式时应注意的问题第一种表达式是从“守恒”的角度反映机械能守恒，解题必须选取参考平面，而后两种表达式都是从“转化”的角度来反映机械能守恒，不必选取参考平面，具体用哪种表达式解题，要注意灵活选取。【复习巩固题】1、(2012上海高考)如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的
11、光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是() A2RB. C. D.2、(2012南京模拟)如图所示，圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60，轨道最低点a与桌面相切。一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点)，图1挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，m1位于c点，然后从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦。则() A在m1由c下滑到a的过程中下滑到a点的过程中，两球速度大小始终相等B在m1由c下滑到a的过程中重力的功率始终增大C若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m12m2D若m1恰好能沿
12、圆弧下滑到a点，则m13m2一、基础知识要记牢几种常用的功能转化关系二、方法技巧要用好解决功能关系问题应该注意的两个方面(1)分析清楚是什么力做功，并且清楚该力做正功，还是做负功；根据功能之间的一一对应关系，判定能的转化形式，确定能量之间的转化多少。(2)也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做功，尤其可以方便计算变力做功的多少。三、易错易混要明了内Ffl相对中l相对为相对滑动的两物体间相对滑行路径的总长度。【复习巩固题】1、(2012安徽高考)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B
13、时恰好对轨道没有压力。已知AP2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中()A重力做功2mgRB机械能减少mgRC合外力做功mgR D克服摩擦力做功mgR2、（辽宁省五校协作体2012-2013学年度高三上学期初联考物理试题）2012年伦敦奥运会跳水比赛首先进行的女子单人3米板比赛中，中国队派出了夺得双人项目金牌的吴敏霞和何姿。最终，吴敏霞以总分414分摘金。现假设她的质量为m，她进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度) A她的动能减少了Fh B她的重力势能减少了mghC她的机械能减少了(Fm
14、g)h D她的机械能减少了Fh一、基础知识要记牢机械能守恒定律与其他力学规律的综合问题的常见命题角度：(1)平抛运动规律与机械能守恒。(2)竖直抛体运动与机械能守恒。(3)轻绳、轻杆或光滑竖直面内的轨道等情境下的竖直面内的圆周运动与机械能守恒。二、方法技巧要用好解决机械能守恒定律与力学的综合应用这一类题目的解题方法：(1)对物体进行运动过程的分析，分析每一运动过程的运动规律。(2)对物体进行每一过程中的受力分析，确定有哪些力做功，有哪些力不做功。哪一过程中满足机械能守恒定律的条件。(3)分析物体的运动状态，根据机械能守恒定律及有关的力学规律列方程求解。三、易错易混要明了分析机械能守恒与竖直面内的圆周运动相结合的题目时，注意明确绳模型与杆模型在最高点临界条件的不同。【复习巩固题】如图所示，是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施，轨道除CD部分粗糙外，其余均光滑。一挑战者质量为m，沿斜面轨道滑下，无能量损失地滑入第1个圆管形轨道，根据设计要求，在最低点与最高点各放一个压力传感器，测试挑战者对轨道的压力，并通过计算机显示出来。挑战者到达A处时刚好对管壁无压力，又经过
