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时间:2018-07-27
《2012高考物理高考知识点巡查专题07《功和能》》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、专题七功和能雷区扫描本部分常见的失分点有:1.正负功的处理、做功情况的判定不准确.2.不能正确区分瞬时功率和平均功率.3.不能正确运用功能关系求功.造成失误的根源在于:①不能从根本上理解功、功的正负、功率等基本概念;②没有真正理解“功是能量转化的量度”这句话的含义,不能建立各种能量变化与相应做功过程间的联系;③不理解定理、定律的适用条件,不能准确地选择研究对象和研究过程,没有一个分析确定状态参量的基本思路.排雷示例例1.(1998年上海)人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m3的血液,正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)的平均值为1.5×10
2、4Pa,心跳约每分钟70次.据此估测心脏工作的平均功率约为_________W.图7—1雷区探测这道题从生物(医学)材料(背景)入手,主要考查学生综合运用物理学中功和功率的基本概念,建立简单的物理模型以解决实际问题的基本能力.雷区诊断“血压”是血液流动时对血管壁产生的压强,正常人的血压总维持到一定范围之内.通过测量血压就可以从一个侧面判断人的健康状况.心脏就像一台不知疲倦的“血泵”,维持血液在血管中不断地流动.本题给出了三个物理量:心脏每跳一次泵出血液的体积ΔV,心脏输送血液压强的平均值P,每分钟心跳的次数N,利用这三个量求心脏做功的平均功率,可以
3、将心脏输出血液与气筒等压打气相类比(建立模型)如上图所示.再利用功、功率的公式分析求解.正确解答由功的公式,人的心脏每跳动一次所做的功为W0=F·ΔL=pSΔL=p·ΔV=1.2J,所以心脏的平均功率为p===W=1.4W例2.(1999年广东)物体在恒定的合力F作用下做直线运动,在时间Δt1内速度由0增大到v,在时间Δt2内速度由v增大到2v.设F在Δt1内做的功是W1,冲量是I1;在Δt2内做的功是W2,冲量是I2,那么A.I1<I2,W1=W2B.I1<I2,W1<W2C.I1=I2,W1=W2D.I1=I2,W1<W2雷区探测本题研究在恒力
4、F作用下物体的匀加速直线运动.考查了对冲量、功、动能、动量及动量定理和动能定理的理解.雷区诊断物体在恒力作用下做匀加速直线运动.从冲量和功的定义上看,冲量是力和时间的乘积,即I=F·t,而功等于力与物体在力的方向上位移的乘积.即W=Fs.因此,可比较Δt1和Δt2的关系,及在这两段时间内物体位移的关系.物体的速度由0增至v和由v增至2v所用的时间是相等的即Δt1=Δt2,而位移s取决于平均速度大小,很明显在Δt2时间内物体的平均速度更大,即在这段时间内物体发生的位移更大.由以上可知I1=I2,W1<W2.如从两定理上去分析则更简单一些,由动量定理I
5、1=mv-0=mvI2=m·2v-mv=mv由动能定理W1=mv2-0=mv2W2=m(2v)2-mv2=mv2由以上看出:I1=I2,W1<W2正确解答D例3.(1999年广东)如图7—2所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮.一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连结,A的质量为4m,B的质量为m.开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升.物块A与斜面间无摩擦.设当A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了.求物块B上升的最大高度H.图7—2雷区探测本题考查物理过程分析,建立正确的物理
6、情境,应用机械能守恒定律解题的基本思路.在解题要求明确研究对象、准确确定状态及状态变化.雷区诊断释放A、B后,A沿斜面下滑,B上升,二者均做匀变速直线运动,绳断后,B做竖直上抛运动.研究二者的运动过程可用牛顿定律与运动学公式,这属于联结体问题.但考虑到,A、B组成的系统除重力外,无其他外力做功,故可用机械能守恒定律处理.本题所设置的物理过程可分为两个子过程处理,第一阶段,A沿斜面下滑s,B竖直上升s,此过程AB系统重力势能减少而系统动能增加,机械能守恒.第二阶段即绳断以后,B做竖直上抛运动,其动能的减少量等于其重力势能的增加量,当B动能为零时,上升
7、至最大高度.正确解答设物块A沿斜面下滑s距离时的速度为v,由机械能守恒得:4mgssinθ-mgs=×5mv2其中θ=30°,细线突然断的瞬间,物块B垂直上升的速度为v,此后B做竖直上抛运动.设继续上升的距离为h,由机械能守恒得:mgh=mv2物块B上升的最大高度H=s+h由以上各式可解得H=1.2s.例4.(2001年全国)一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水,井的侧面和底部是密闭的.在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管,管和井共轴,管下端末触及井底.在圆管内有一不漏气的活塞,它可沿圆管上下滑动.开始时,管内外液面相齐,且活塞恰好接触水面,如图
8、7—3所示.现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F,使活塞缓慢向上移动.已知管筒半径r=0.100m,井的半径R=2r
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