《高考物理二轮复习专题三 功和能 第12课时 动力学和能量守恒的综合应用课件1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习专题三 功和能 第12课时 动力学和能量守恒的综合应用课件1（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第12课时动力学和能量守恒的综合应用课时动力学和能量守恒的综合应用知识点能量守恒定律与能源知识点能量守恒定律与能源(c/d)1.下列下列说法不正确的是法不正确的是()A.力力对物体做了多少功，物体就有多少能物体做了多少功，物体就有多少能B.物体在速度增大物体在速度增大时，其机械能可能在减小，其机械能可能在减小C.滑滑动摩擦力做功摩擦力做功时，一定会引起机械能的，一定会引起机械能的转化化D.一个物体的能量增加，必定有一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少的物体能量减少答案答案A2.(2016浙浙江江诸诸暨暨中中学学期期末末)质量量为m的的物物体体，由由静静止止开开始始下下落落，由由于于阻阻
2、力力的的作作用用，下下落落的的加加速速度度为0.8g。在在物物体体下下落落h的的过程程中，下列中，下列说法正确的是法正确的是()A.物体的重力物体的重力势能增加了能增加了0.8mghB.物体的重力物体的重力势能减少了能减少了0.8mghC.物体克服阻力做功物体克服阻力做功0.8mghD.物体的重力物体的重力势能减少了能减少了mgh解解析析一一个个物物体体重重力力势势能能的的变变化化量量仅仅与与高高度度的的变变化化有有关关，与与物物体体的的运运动动状状态态无无关关，所所以以物物体体下下落落h的的过过程程中中，物物体体的的重重力力势势能能减减少少了了mgh。故故A、B均均错错误误；D正正确确；由由
3、于于物物体体下下落落的的加加速速度度是是0.8g。由由牛牛顿顿第第二二定定律律得得mgfma，得得fmgma0.2mg，物体克服阻力做功，物体克服阻力做功Wfh0.2mgh，故，故C错误。错误。答案答案D3. (如如图1)蹦床床是是青青少少年年喜喜欢的的一一种种体体育育活活动，蹦床床边框框用用弹簧簧固固定定有有弹性性网网角角，运运动员从从最最高高点点落落下下直直至至最最低低点点的的过程程中中，空气阻力大小恒定，空气阻力大小恒定，则运运动员()图1A.刚接触网面接触网面时，动能最大能最大B.机械能一直减少机械能一直减少C.重力重力势能的减少量等于能的减少量等于弹性性势能的增加量能的增加量D.重力
4、做功等于克服空气阻力做功重力做功等于克服空气阻力做功解解析析当当运运动动员员受受到到的的弹弹力力、阻阻力力、重重力力三三力力的的合合力力为为零零时时加加速速度度为为零零，动动能能最最大大，A错错误误；在在此此过过程程中中除除重重力力外外，运运动动员员受受到到的的弹弹力力和和阻阻力力一一起起做做负负功功，所所以以运运动动员员的的机机械械能能减减小小，B正确；全过程由功能关系知正确；全过程由功能关系知mghW阻阻Ep弹弹，所以，所以C、D错误。错误。答案答案B4.一一颗子子弹以以某某一一水水平平速速度度击中中了了静静止止在在光光滑滑水水平平面面上上的的木木块，并从中穿出，并从中穿出，对于于这一一过
5、程，下列程，下列说法正确的是法正确的是()A.子子弹减少的机械能等于木减少的机械能等于木块增加的机械能增加的机械能B.子子弹和和木木块组成成的的系系统机机械械能能的的损失失量量大大于于系系统产生生的的热量量C.子子弹减减少少的的机机械械能能等等于于木木块增增加加的的动能能与与木木块增增加加的的内内能能之和之和D.子子弹减减少少的的动能能等等于于木木块增增加加的的动能能与与子子弹和和木木块增增加加的的内能之和内能之和解解析析子子弹弹射射穿穿木木块块的的过过程程中中，由由于于相相互互间间摩摩擦擦力力的的作作用用使使得得子子弹弹的的动动能能减减少少，木木块块获获得得动动能能，同同时时两两者者产产生生
6、热热量量，且且系系统统产产生生的的热热量量在在数数值值上上等等于于系系统统机机械械能能的的损损失失，选选项项A、B、C均均错。错。答案答案 D疑难点一功能关系的理解和应用疑难点一功能关系的理解和应用1.做做功功的的过过程程就就是是能能量量转转化化的的过过程程，不不同同形形式式的的能能量量发发生生相相互互转转化化是是通通过过做做功功来来实实现现的的；功功是是能能量量转转化化的的量量度度，功功和和能能的的关关系系体体现现在在不不同同的的力力做做功功，对对应应不不同同形形式式的的能能转转化化，且且做做功功的的多多少少与与能能量量转转化化的的多多少少在在数数值值上上相相等等，解解题题时时必必须须明明确
7、确哪哪些些力做的功等于哪种能量的增加量或减少量。力做的功等于哪种能量的增加量或减少量。2.相相互互作作用用的的一一对静静摩摩擦擦力力做做功功的的代代数数和和为零零，在在静静摩摩擦擦力力做做功功的的过程程中中，只只有有机机械械能能的的转移移(静静摩摩擦擦力力起起着着传递机机械械能能的的作作用用)，不，不产生内能。生内能。3.相相互互作作用用的的一一对滑滑动摩摩擦擦力力做做功功的的代代数数和和Wffs(s为两两个个物物体体之之间的的相相对位位移移)，在在一一对滑滑动摩摩擦擦力力做做功功的的过程程中中机机械械能能转化化为内内能能，产生生的的内内能能等等于于滑滑动摩摩擦擦力力与与相相对位位移移的的乘乘
8、积，Qfs。【练练1】 如如图2所所示示，一一张薄薄纸板板放放在在光光滑滑水水平平面面上上，其其右右端端放放有有小小木木块，小小木木块与与薄薄纸板板的的接接触触面面粗粗糙糙，原原来来系系统静静止止。现用用水水平平恒恒力力F向向右右拉拉薄薄纸板板，小小木木块在在薄薄纸板板上上发生生相相对滑滑动，直直到到从从薄薄纸板板上上掉掉下下来来。上上述述过程程中中有有关关功功和和能能的的说法法正确的是正确的是 ()图2A.拉力拉力F做的功等于薄做的功等于薄纸板和小木板和小木块动能的增加量能的增加量B.摩擦力摩擦力对小木小木块做的功一定等于系做的功一定等于系统中由摩擦中由摩擦产生的生的热量量C.离开薄离开薄纸
9、板前小木板前小木块可能先做加速运可能先做加速运动，后做匀速运，后做匀速运动D.小木小木块动能的增加量可能小于系能的增加量可能小于系统中由摩擦中由摩擦产生的生的热量量解解析析由由功功能能关关系系，拉拉力力F做做的的功功等等于于薄薄纸纸板板和和小小木木块块动动能能的的增增加加量量与与系系统统产产生生的的内内能能之之和和，选选项项A错错误误；摩摩擦擦力力对对小小木木块块做做的的功功等等于于小小木木块块动动能能的的增增加加量量，选选项项B错错误误；离离开开薄薄纸纸板板前前小小木木块块一一直直在在做做匀匀加加速速运运动动，选选项项C错错误误；对对于于系系统统，由由摩摩擦擦产产生生的的热热量量QFfL，其
10、其中中L为为小小木木块块相相对对薄薄纸纸板板运运动动的的位位移移，即即薄薄纸纸板板的的长长度度。对对小小木木块块，FfL木木Ek，L木木为为小小木木块块相相对对地地面面的的位位移移，由由于于L木木存存在在大大于于、等等于于或或小小于于L三三种种可可能能，即即Ek存存在在大大于、等于或小于于、等于或小于Q三种可能，选项三种可能，选项D正确。正确。答案答案D易混点二不能正确应用机械能守恒定律和能量守恒定律易混点二不能正确应用机械能守恒定律和能量守恒定律1.机机械械能能守守恒恒定定律律反反映映的的是是一一个个系系统统中中只只有有重重力力和和弹弹力力做做功功，系系统统内内物物体体的的重重力力势势能能、
11、弹弹性性势势能能和和动动能能可可以以相相互互转转化化，但但总总机械能不变。机械能不变。2.能能量量守守恒恒定定律律反反映映的的是是一一个个系系统统除除了了机机械械能能以以外外还还有有其其他他形形式式的能量参与转化，总能量不变。的能量参与转化，总能量不变。3.机机械械能能守守恒恒定定律律的的适适用用是是有有条条件件的的，能能量量守守恒恒定定律律的的适适用用无无条条件。件。【练练2】 如如图3所所示示，一一物物体体质量量m2 kg，在在倾角角37的的斜斜面面上上的的A点点以以初初速速度度v03 m/s下下滑滑，A点点距距弹簧簧上上端端B的的距距离离AB4 m。当当物物体体到到达达B后后将将弹簧簧压
12、缩到到C点点，最最大大压缩量量BC0.2 m，然然后后物物体体又又被被弹簧簧弹上上去去，弹到到的的最最高高位位置置为D点点，D点点距距A点点AD3 m。挡板板及及弹簧簧质量量不不计，g取取10 m/s2，sin 370.6，求：，求：图3(1)物体与斜面物体与斜面间的的动摩擦因数摩擦因数；(2)弹簧的最大簧的最大弹性性势能能Epm。答案答案(1)0.52(2)24.4 J疑疑难难点点三三应应用用动动力力学学和和能能量量观观点点分分析析直直线线、平平抛抛和和圆圆周周运运动动组合问题组合问题这这类类模模型型一一般般各各阶阶段段的的运运动动过过程程具具有有独独立立性性，只只要要对对不不同同过过程程分
13、分别别选选用用相相应应规规律律即即可可，两两个个相相邻邻的的过过程程连连接接点点的的速速度度是是联联系系两两过过程程的的纽纽带带。很很多多情情况况下下平平抛抛运运动动末末速速度度的的方方向向是是解解决问题的重要突破口。决问题的重要突破口。【练练3】 滑滑板板运运动是是极极限限运运动的的鼻鼻祖祖，许多多极极限限运运动项目目均均由由滑滑板板项目目延延伸伸而而来来。如如图4所所示示是是滑滑板板运运动的的轨道道，BC和和DE是是两两段段光光滑滑圆弧弧形形轨道道，BC段段的的圆心心为O点点，圆心心角角为60，半半径径OC与与水水平平轨道道CD垂垂直直，水水平平轨道道CD段段粗粗糙糙且且长8 m。一一运运
14、动员从从轨道道上上的的A点点以以3 m/s的的速速度度水水平平滑滑出出，在在B点点刚好好沿沿轨道道的的切切线方方向向滑滑入入圆弧弧形形轨道道BC，经CD轨道道后后冲冲上上DE轨道道，到到达达E点点时速速度度减减为零零，然然后后返返回回。已已知知运运动员和和滑滑板板的的总质量量为60 kg，B、E两两点点与与水水平平面面CD的的竖直直高高度度分分别为h和和H，且，且h2 m，H2.8 m，g取取10 m/s2。求：。求：(1)运运动员从从A运运动到达到达B点点时的速度大小的速度大小vB；(2)轨道道CD段的段的动摩擦因数摩擦因数；(3)通通过计算算说明明，第第一一次次返返回回时，运运动员能能否否
15、回回到到B点点？如如能能，请求出回到求出回到B点点时的速度的大小；如不能，的速度的大小；如不能，则最后停在何最后停在何处？图4答答案案(1)6 m/s (2)0.125 (3)不不能能 最最后后停停在在D点点左左侧6.4 m处(或或C点右点右侧1.6 m处)疑疑难难点点四四应应用用动动力力学学和和能能量量观观点点分分析析传传送送带带、滑滑块块木木板板模型模型1.方法技巧方法技巧传送送带、滑滑块木木板板的的问题是是和和实际联系系较紧密密且且较难的的物物理理模模型型，是是高高中中阶段段必必须掌掌握握的的重重要要内内容容。解解决决此此类问题的的关关键是是对物物体体进行行动态分分析析和和终态推推断断，
16、灵灵活活巧巧妙妙地地从从能能量量的的观点和力的点和力的观点来揭示其本点来揭示其本质、特征，列方程、特征，列方程联立求解。立求解。2.解题模板解题模板图5(1)物体从物体从A运运动到到B共需多少共需多少时间？(2)电动机因机因传送送该物体多消耗的物体多消耗的电能。能。答案答案(1)2.4 s(2)28 J真题示例真题示例【例例1】 (201510月月浙浙江江学学考考)画画作作瀑瀑布布如如图所所示示。有有人人对此此画画作作了了如如下下解解读：水水流流从从高高处倾泻泻而而下下，推推动水水轮机机发电，又又顺着着水水渠渠流流动，回回到到瀑瀑布布上上方方，然然后后再再次次倾泻泻而而下下，如此自如此自动地周
17、而复始。地周而复始。这一解一解读违背了背了()图6A.库仑定律定律B.欧姆定律欧姆定律C.电荷守恒定律荷守恒定律D.能量守恒定律能量守恒定律解解析析水水从从高高处处倾倾泻泻而而下下，推推动动水水轮轮机机发发电电，水水减减少少的的重重力力势势能能一一部部分分转转化化为为电电能能，水水的的机机械械能能减减少少，水水又又顺顺着着水水渠渠流流动动，回回到到瀑瀑布布上上方方，机机械械能能又又变变为为原原来来的的值值，这这违违背背了了能能量量守守恒恒定定律，律，D选项正确。选项正确。答案答案D【例例2】 (20164月月浙浙江江学学考考)如如图7所所示示，装装置置由由一一理理想想弹簧簧发射射器器及及两两个
18、个轨道道组成成。其其中中轨道道由由光光滑滑轨道道AB与与粗粗糙糙直直轨道道BC平平滑滑连接接，高高度度差差分分别是是h10.20 m，h20.10 m，BC水水平平距距离离L1.00 m。轨道道由由AE、螺螺旋旋圆形形EFG和和GB三三段段光光滑滑轨道道平平滑滑连接接而而成成，且且A点点与与F点点等等高高。当当弹簧簧压缩量量为d时，恰恰能能使使质量量m0.05 kg的的滑滑块沿沿轨道道上上升升到到B点点；当当弹簧簧压缩量量为2d时，恰恰能能使使滑滑块沿沿轨道道上上升升到到C点点。(已已知知弹簧簧弹性性势能与能与压缩量的平方成正比量的平方成正比)(1)当当弹簧簧压缩量量为d时，求求弹簧簧的的弹性
19、性势能能及及滑滑块离离开开弹簧簧瞬瞬间的速度大小；的速度大小；(2)求滑求滑块与与轨道道BC间的的动摩擦因数；摩擦因数；(3)当当弹簧簧压缩量量为d时，若若沿沿轨道道运运动，滑滑块能能否否上上升升到到B点？点？请通通过计算算说明理由。明理由。图7答案答案(1)0.1 J2 m/s(2)0.5(3)见解析见解析冲刺训练冲刺训练1.如如图8所所示示，劲度度系系数数为k的的轻质弹簧簧，一一端端系系在在竖直直放放置置、半半径径为R的的光光滑滑圆环顶点点P，另另一一端端连接接一一套套在在圆环上上且且质量量为m的的小小球球。开开始始时小小球球位位于于A点点，此此时弹簧簧处于于原原长且且与与竖直直方方向向的
20、的夹角角为45，之之后后小小球球由由静静止止沿沿圆环下下滑滑，小小球球运运动到到最最低低点点B时的的速速率率为v，此此时小小球球与与圆环之之间的的压力力恰恰好好为零零，已已知知重重力力加加速速度度为g。下下列列分分析析正正确确的的是是()图8答案答案D(1)为使小物使小物块不落在不落在挡板上，求拉力板上，求拉力F作用的最作用的最长时间；(2)若若小小物物块在在水水平平台台阶上上运运动时，拉拉力力F一一直直作作用用在在小小物物块上上，当当小小物物块过O点点时撤撤去去拉拉力力F，求求小小物物块击中中挡板板上上的的位位置坐置坐标。图93.现代代化化的的生生产流流水水线大大大大提提高高了了劳动效效率率
21、，如如图10为某某工工厂厂生生产流流水水线上上的的水水平平传输装装置置的的俯俯视图，它它由由传送送带和和转盘组成成。物物品品从从A处无无初初速速、等等时间间隔隔地地放放到到传送送带上上，运运动到到B处后后进入入匀匀速速转动的的转盘随随其其一一起起运运动(无无相相对滑滑动)，到到C处被被取取走走装装箱箱。已已知知A、B的的距距离离L9.0 m，物物品品在在转盘上上与与转轴O的的距距离离R3.0 m、与与传送送带间的的动摩摩擦擦因因数数10.25，传送送带的的传输速速度度和和转盘上上与与O相相距距为R处的的线速速度度均均为v3.0 m/s，取，取g10 m/s2。问：(1)物品从物品从A处运运动到
22、到B处的的时间t；(2)若若物物品品在在转盘上上的的最最大大静静摩摩擦擦力力可可视为与与滑滑动摩摩擦擦力力大大小小相等，相等，则物品与物品与转盘间的的动摩擦因数摩擦因数2至少至少为多大；多大；(3)若若物物品品的的质量量为0.5 kg，每每输送送一一个个物物品品从从A到到C，该流流水水线为此至少多做多少功。此至少多做多少功。图10答案答案(1)3.6 s(2)0.3(3)4.5 J4.如如图11所所示示，“蜗牛牛状状”轨道道OAB竖直直固固定定在在水水平平地地面面BC上上，与与地地面面在在B处平平滑滑连接接。其其中中，“蜗牛牛状状”轨道道由由内内壁壁光光滑滑的的两两个个半半圆轨道道OA、AB平
23、滑平滑连接而成，半接而成，半圆轨道道OA的的图11半半径径R0.6 m，下下端端O刚好好是是半半圆轨道道AB的的圆心心。水水平平地地面面BC长xBC7 m，C处是是一一深深坑坑。一一质量量m0.5 kg的的小小球球，从从O点点沿沿切切线方方向向以以某某一一速速度度v0进入入轨道道OA后后，沿沿OAB轨道道运运动至至水水平平地地面面。已已知知小小球球与与水水平平地地面面间的的动摩摩擦擦因因数数0.7，g取取10 m/s2。(1)为使使小小球球不不脱脱离离OAB轨道道，小小球球在在O点点的的初初速速度度的的最最小小值vmin多大？多大？(2)若若v09 m/s，求小球在，求小球在B点点对半半圆轨道
24、的道的压力大小；力大小；(3)若若v09 m/s，通，通过计算算说明，小球能否落入深坑？明，小球能否落入深坑？由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：mgma解得：解得：x7.5 mxBC7 m故小球能落入深坑。故小球能落入深坑。答案答案(1)6 m/s(2)48.75 N(3)能落入深坑能落入深坑5.利利用用弹簧簧弹射射和和皮皮带传动装装置置可可以以将将工工件件运运至至至至高高处。如如图12所所示示，已已知知传送送轨道道平平面面与与水水平平方方向向成成37角角，倾角角也也是是37的的光光滑滑斜斜面面轨道道固固定定于于地地面面且且与与传送送轨道道良良好好对接接，弹簧簧下下端端固固定定在在斜斜面面底
25、底端端，工工件件与与皮皮带间的的动摩摩擦擦因因数数0.25。皮皮带传动装装置置顺时针匀匀速速转动的的速速度度v4 m/s，两两轮轴心心相相距距L5 m，B、C分分别是是传送送带与与两两轮的的切切点点，轮缘与与传送送带之之间不不打打滑滑。现将将质量量m1 kg的的工工件件放放在在弹簧簧上上，用用力力将将弹簧簧压缩至至A点点后后由由静静止止释放放，工工件件离离开开斜斜面面顶端端滑滑到到皮皮带上上的的B点点时速速度度v08 m/s，A、B间的的距距离离x1 m。工工件件可可视为质点，点，g取取10 m/s2。(sin 370.6，cos 370.8)求：求：(1)弹簧的最大簧的最大弹性性势能；能；(2)工件沿工件沿传送送带上滑的上滑的时间。图12答案答案(1)38 J(2)1.5 s
