专题4功能关系在力学中的应用

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1、专题4第一部分专题复习篇功能关系在力学中的应用【高考定位】功和功率、动能和动能定理、机械能守恒定俅、能S守恒定悚是力学的重点，也是高考考查的重点，常以选择题、计算题的形式出现，考题常与生产生活实际联系紧密，题n的综合性较强.应考策略：深刻理解功能关系，综合应用动能定理、机械能守悄定律和能量守恒定律，结合动力学方法解决多运动过程问题.考题1力学中的几个重要功能关系的应用【例1】如图1所示，足够长粗糙斜血岡定在水平血上，物块〃通过平行于斜血的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块相连，6的质虽为/Z/.开始时，6/、均静止.FU/刚好不受斜則摩擦力作用.现对施加竖直向下的恒力厂，使6Z、故加速运动，则在6下降/

2、7高度过程中（）FA.a的加速度为B.tz的重力势能增加/Hg/7C.绳的拉力对a做的功等于a机械能的增加D.F对做的功与摩擦力对做的功之和等于〃、动能的增加O突破训练1.如图2所示,质量为M、长度为£的小车静止在光滑水平面上，质量为W的小物块（可视为质点）放在小车的最左端.现用一•水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动.小物块和小车之间的摩擦力为Ff，小物块滑到小车的敁t端时，小车运动的距离为％•此过程中，以卜‘结论正确的足（）MA.小物块到达小车最右端时具杏的动能为（F—FcHA+x）B.小物块到达小车最右端吋，小车具奋的动能为FfC.小物块兑服摩擦力所做的功为Ff<

3、£+x）D.小物块和小车增加的机械能为Fx1.（单选）（2014•广尔46）阁3是安装4:列车车厢之间的摩擦缓冲器结构阁，1冬I中①和②为楔块,③和④为势板，楔块与弹簧盒、热板间均冇摩擦，在车厢相互撺击使弹簧压缩的过程中（），货盒图3A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能2.如图4甲所示，一倾角为37°的传送带以怛定速度运行，现将一质景〃lkg的小物体抛上传送带，物体和对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g=10m/s2,sin37。=0.6，cos37。=0.8.则下列说法正确的是（）图4A.物体

4、与传送带间的动摩擦因数为0.875B.0〜8s内物体位移的人小为18mC.0〜8s内物体机械能的增量为90JD.0〜8s内物体与传送带由于摩擦产屯的热量为126J方法提炼几个重要的功能关系1.重力的功等于重力势能的变化，即％=_A£P.2.弹力的功等于弹性势能的变化，即^^=_△&.3.合力的功等于动能的变化，即W=E^4.重力(或弹簧弹力)之外的W他力的功等于机械能的变化，即W^=E.5.—对滑动冷擦力做的功等于系统中P、j能的变化，即考题2动力学方法和动能定理的综合应用【例2】光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如阁5所示装置，其中直轨道&•籾糙，直轨道d光滑，两轨道相接处为一很小的圆弧.质M

5、为〃7=0.1kg的滑块(可视为质点)在圆轨道上做圆周运动，至U达轨道鉍高点tz时的速度大小为p=4m/s，当滑块运动到岡轨道与直轨道be的相切处b时，脱离圆轨道丌始沿倾斜寅轨道be猾行，到达轨道cd上的d点时速度为零.若滑块变换轨道瞬问的能M损失可忽略不计，□知圆轨道的半径为Z?=0.25m，直轨道be的倾角0=37°,其长度为£=26.25m，点与水平地

6、fii间的高度差为/?=0.2m，取重力加速度夕=10m/s滑块在圆轨道最《点tz时对轨道的灰力人小;滑块与且轨道&间的动呼擦因数；方法提炼1.应用动力学分析问题时，一定耍对研究对象进行E确的受力分析、结合卞顿运动定律和运动学公式分析物体

7、的运动.2.应川动能定理吋要注意运动过程的选取，可以全过柷列式，也可以分过程列式.,sin37o=0.6.求：O突破训练1.如阁6(a)所示，一物体以一定的速度外沿足够长斜而向上运动，此物体在斜而上的最大位移与斜而倾角的大系巾图(b)中的曲线给出.设各种条件下，物体运动过程中的摩擦系数不变.g=10m/s如果在某个运动过程中包含有几个不M运动性质的阶段(如加速、减速阶段)，对以分段应用动能定理，也可以对全程应用动能定理，一般对全程列式更简单.因为动能定理屮功和动能均与参考系的选取奋关，所以动能定理也与参考系的选取奋关.在屮学物理屮一般取地而为参考系.数为1■”说明在斜面上做匀变速运动恰好能到达

8、阏弧轨道点C”说明到C处速度为0“物块在斜面上滑行的总路程”须知道敁终物体停在何处J变速1S线运动規汴沿斜面下滑：m^sinmgcofi0-ma点:从开始释放到始终停止应用动能定珂，试求：(1)物体与斜面之间的动摩擦因数;(2)物体的初速度大小；(3冲为多大吋，x值最小.审题破题真题演练考题3综合应用动力学和能量观点分析多过程问题【例3】(14分)如图7所示，倾角沒=30长Z=4.5m的斜面，底