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1、增分策略20162016年高考年高考物理物理（二）功和能（二）功和能 2.机械能守恒定律、功能关系 1在在同同一一位位置置以以相相同同的的速速率率把把三三个个小小球球分分别别沿沿水水平平、斜斜向向上上、斜斜向向下下方方向向抛抛出出，不不计计空空气气阻阻力力，则则落落在在同同一一水水平平地地面面时时的的速速度度大大小小()A一样大一样大B水平抛的最大水平抛的最大C斜向上抛的最大斜向上抛的最大D斜向下抛的最大斜向下抛的最大解解析析：三三个个不不同同过过程程中中，都都是是只只有有重重力力做做功功，由由机机械械能能守守恒恒可可知知，三个小球落地速度大小一样大三个小球落地速度大小一样大答案：答案：A(1
2、)请画出F随x变化的示意图；并根据Fx图象求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功(2)物块由x1向右运动到x3，然后由x3返回到x2，在这个过程中，a求弹力所做的功，并据此求弹性势能的变化量；b求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念主要题型选择题、计算题知识热点(1)单独命题对重力势能变化、弹性势能变化的分析对机械能守恒定律的理解及应用对功能关系的理解及应用 (2)交汇命题结合机械能守恒定律和动力学方法解决多过程问题结合能量守恒和动力学方法解决多过程问题物理方法守恒法、模型法、分析推理法命题趋势2016年高考可能既有对本专题内容的
3、单独考查，也有与曲线运动、电磁学等内容相结合的综合考查，对本专题单独考查的题目多为选择题和计算题1.机械能守恒定律的应用第二步：审问题明确解题思路(1)求解v1和v2的关系选两个运动过程，分别由机械能守恒判断(2)求解t1和t2的关系由小球沿管道MPN运动到N点与沿管道MQN运动到N点的动能变化确定小球沿两个路径运动的平均速率关系再由小球沿两个运动轨迹的路程相等求解(或画出vt图象分析)用机械能守恒定律解题的基本思路1如图甲所示，倾角为的光滑斜面体固定在水平面上，劲度系数为k的轻弹簧，一端固定在斜面底端，另一端与质量为m的小滑块接触但不拴接，现用沿斜面向下的力F推滑块至离地高度h0处，弹簧与斜
4、面平行，撤去力F，滑块沿斜面向上运动，其动能Ek和离地高度h的变化关系如图乙所示，图中h2对应图线的最高点，h3到h4范围内图线为直线，其余部分为曲线重力加速度为g，则()(1)求小球抛出时的速度v0的大小和到达B的速度；(2)求小球经过轨道最低点C时对轨道的压力FC；(3)小球能否到达轨道最高点D？若能到达，试求对D点的压力FD.若不能到达，试说明理由2.功能关系的应用第二步：审问题明确解题思路求用水平向右的拉力F将m拉至右端，拉力F至少做的功选小木块与木板组成的系统为研究对象缓慢拉动时，系统动能不变，只增加系统的内能由功能关系求解解析缓慢拉动时，拉力F做功最少，根据功能关系，拉力做的功等于
5、系统产生的内能，所以WmgL，B正确答案B功能关系的应用“三注意”1分清是什么力做功，并且分析该力做正功还是做负功；根据功能之间的对应关系，判定能的转化形式，确定能量之间的转化情况2也也可可以以根根据据能能量量之之间间的的转转化化情情况况，确确定定是是什什么么力力做做功功，尤尤其可以方便计算变力做功的多少其可以方便计算变力做功的多少3功功能能关关系系反反映映了了做做功功和和能能量量转转化化之之间间的的对对应应关关系系，功功是是能能量转化的量度和原因，在不同问题中的具体表现不同量转化的量度和原因，在不同问题中的具体表现不同答案：答案：BD 4如图所示，甲、乙两传送带、倾斜于水平地面放置，传送带上
6、表面以同样恒定速率v向上运动现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；小物块在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v.已知B处离A处的竖直高度皆为H.则在小物体从A到B的过程中()A两种传送带对小物体做功相等B将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等C两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同D将小物体传送到B处，两种系统产生的热量相等3.能量守恒在力学中的综合应用典例3 利用弹簧弹射和皮带传动装置可以将工件运送至高处如图所示，已知传送轨道平面与水平方向成37角，倾角也是37的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接
7、，弹簧下端固定在斜面底端，工件与皮带间的动摩擦因数0.25.皮带传动装置顺时针匀速转动的速度v4 m/s，两轮轴心相距L5 m，B、C分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑现将质量m1 kg的工件放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到皮带上的B点时速度v08 m/s，AB间的距离x1 m工件可视为质点，g取10 m/s2.(sin 370.6，cos 370.8)求：(1)弹簧的最大弹性势能；(2)工件沿传送带上滑的时间；(3)若传送装置顺时针匀速转动的速度v可在v4 m/s的范围内调节，试推导工件滑动到C点时的速度vC随速度v变化的关系式1解决功能关系问
8、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2利用模型思维法求解传送带问题传送带是生产、生活实际中应用较广泛的一种传动装置，所涉及的问题能从力和能量两个角度很好地培养提升学生分析综合能力在高考命题中曾多次出现，应值得关注(1)传送带模型的两种类型：水平传送带倾斜传送带，可分为向上传送和向下传送两种情况 (2)命题角度：动力学角度：如求物体在传送带上运动的时间、物体在传送带上能达到的速度、物体相对传送带滑过的位移
9、等能量的角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等(3)方法总结：传送带模型题的分析流程(1)开始阶段所受的摩擦力为多大？(2)共经历多长时间？(3)在图乙中准确作出物块所受摩擦力随位移变化的函数图像；(4)摩擦力做的总功是多少？(1)货物到达圆轨道最低点b时对轨道的压力；(2)货物沿皮带向上滑行多远才能相对皮带静止；(3)皮带将货物由A运送到B需对货物做多少功系统机械能守恒类问题系统机械能守恒类问题易误警示易误警示应应用用机机械械能能守守恒恒定定律律解解决决问问题题时时，经经常常因因为为守守恒恒的的条条件件分分析析不不清清，或或分分
10、析析错错误误而而导导致致解解题题出出错错比比如如，不不能能确确定定做做功功的的弹弹力力是是否否是是系系统统内内弹弹力力，从从而而造造成成应应用用错错误误；对对于于单单个个物物体体，不不能能确确定定除除重重力力之之外外的的其他力是否做功，导致应用出错其他力是否做功，导致应用出错常见误区易错角度易错角度错因剖析错因剖析误认为小球的机误认为小球的机械能守恒械能守恒小球由小球由A到到B的过程中，认为弹簧的弹力始终的过程中，认为弹簧的弹力始终与运动方向垂直，只有小球的重力做功，小球与运动方向垂直，只有小球的重力做功，小球机械能守恒，实际上小球运动过程中弹簧伸长，机械能守恒，实际上小球运动过程中弹簧伸长，
11、弹力与运动方向不垂直，弹簧弹力对小球做负弹力与运动方向不垂直，弹簧弹力对小球做负功，机械能减少功，机械能减少不能正确判断弹不能正确判断弹性势能的大小性势能的大小功能关系掌握得不好，不能根据系统机械能守功能关系掌握得不好，不能根据系统机械能守恒，结合弹力做功与弹性势能变化的关系准确恒，结合弹力做功与弹性势能变化的关系准确判断判断.防范措施1要熟练掌握机械能守恒的条件，尤其是系统机械能守恒2要正确区分做功的弹力是否为系统内的弹力3要灵活应用功能关系，尤其是动能定理，分析系统内单个物体的能量转化问题A当M2m时，l越大，则圆环m下降的最大高度h越大B当M2m时，l越大，则圆环m下降的最大高度h越小C当Mm时，且l确定，则圆环m下降过程中速度先增大后减小到零D当Mm时，且l确定，则圆环m下降过程中速度一直增大
