2019届高考物理二轮复习 专题二 动量与能量 第1讲 功能关系的应用学案

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1、第1讲　功能关系的应用,　　　　　　真题再现考情分析(2018·高考全国卷Ⅰ)高铁列车在启动阶段的运动可看做初速度为零的匀加速直线运动．在启动阶段，列车的动能(　　)A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比解析：选B.列车启动的过程中加速度恒定，由匀变速直线运动的速度与时间关系可知v＝at，且列车的动能为Ek＝mv2，由以上整理得Ek＝ma2t2，动能与时间的平方成正比，动能与速度的平方成正比，A、C错误；将x＝at2代入上式得Ek＝max，则列车的

2、动能与位移成正比，B正确；由动能与动量的关系式Ek＝可知，列车的动能与动量的平方成正比，D错误[命题点分析]匀变速直线运动规律、动能、动量[思路方法]由列车的匀变速运动公式可得到速度表达式，然后准确写出动能表达式(2018·高考全国卷Ⅰ)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R;bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动．重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为

3、(　　)A.2mgR　　　　B．4mgR　　　　C．5mgR　　　　D．6mgR解析：选C.设小球运动到c点的速度大小为vc，则对小球由a到c的过程，由动能定理有F·3R－mgR＝mv，又F＝mg，解得vc＝2，小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为t＝＝2，在水平方向的位移大小为x＝gt2＝2R.由以上分

4、析可知，小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量为ΔE＝F·5R＝5mgR，C正确，A、B、D错误[命题点分析]运动的合成与分解、动能定理[思路方法]从a→c由动能定理可得c点的速度，从c点离开后，要从竖直方向和水平方向单独求解得出最高点位置，再根据外力做功情况得出机械能增量(2018·高考全国卷Ⅱ)如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度．木箱获得的动能一定(　　)A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于

5、克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功解析：选A.由动能定理WF－Wf＝Ek－0，可知木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，A正确[命题点分析]功、动能定理[思路方法]对木箱受力分析可知拉力做正功、摩擦力做负功，由动能定理可知答案命题规律研究及预测对功能关系的考查历来是高考中的重点，尤其2018年全国卷对该部分知识点的命题呈现多样化，不仅单独从动能、动能定理、机械能守恒定律等知识出发进行考查，还从运动形式的角度如平抛运动、匀变速直线运动、圆周运动的角度综合考核.在2019年的备考中一定要对本

6、部分的基本知识如动能、势能、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律等熟练掌握，并注意知识点在运动形式中的应用　功、功率与动能定理功和功率的计算方法计算功和功率的注意事项(1)计算力所做的功时，一定要注意是恒力做功还是变力做功．若是恒力做功，可用公式W＝Flcosα进行计算．若是变力做功，可用以下几种方法进行求解：①微元法：把物体的运动分成无数个小段，计算每一小段力F做的功．②将变力做功转化为恒力做功．③用动能定理或功能关系进行求解．(2)对于功率的计算要区分是瞬时功率还是平均功率．P＝只能用来计

7、算平均功率．P＝Fvcosα中的v是瞬时速度时，计算出的功率是瞬时功率；v是平均速度时，计算出的功率是平均功率．应用动能定理解题的基本思路动能定理的应用(1)动能定理虽然是在恒力作用下的直线运动中推导出来的，但也适用于变力做功、曲线运动的情况．(2)当问题涉及力、位移(或路程)、速度，而不涉及加速度和时间时，可优先考虑利用动能定理分析问题．(3)对于多过程问题，求解时可对全过程应用动能定理，从而避开对每个运动过程的具体细节进行分析，具有过程简明、运算量小等优点．(4)应用动能定理的关键是写出各力

8、做功的代数和，不要漏掉某个力做的功，同时要注意各力做功的正、负．　(多选)(2016·高考全国卷Ⅱ)如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连．现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点．已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<.在小球从M点运动到N点的过程中，(　　)A．弹力对小球先做正功后做负功B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能