专题四机械能及其守恒定律

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1、专题四机械能及其守恒定律一、考纲解读本专题涉及的考点有：功和功率，动能和动能定理，重力做功与重力势能，功能关系、机械能守恒定律及其应用。《人纲》对本部分考点均为I［类要求，即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程屮运用。功能关系一直都是高考的“重屮Z重”，是高考的热点和难点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而目•述经常有髙考压轴题。考查最多的是动能定理和机械能守恒定律。易与本部分知识发生联系的知识有：牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场小的运动等，i般过程复杂、难度

2、大、能力要求高。本考点的知识述常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题，然后运用数学知识解决物理问题的能力。所以复习吋耍重视对基本概念、规律的理解学握，加强建立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。二、命题趋势本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化，是高中物理的重点，也是高考考杳的热点。要准确理解功和功率的意义，掌握止功、负功的判断方法；要深刻理解机械能守恒的条件，能够运用功能关系解决有关能量变化的综合题。三、例题精析【例1】一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，重心升高h后，身体伸直并刚好离开地面，速度为V,在此过程屮，1°A.地面对

3、他做的功为一加/2B.地面对他做的功为丄〃4,1°C.地面对他做的功为—+mghD.地血对他做的功为零解析：地血対人作用力的位移为零，所以做功为零。答案：Do题后反思：木题考杳功的概念。高考题素有入题容易下手难的美誉，地面对人的作用力到底做功不做功？如果不做功那人的动能哪里来的？高考题就是把对基木规律、概念的考杳融入到人们所熟识而又陌生的情境下进行考杏的。【例2】荡秋千是人们都喜欢的健身娱乐活动。会打秋千的人，不用别人帮助推，就能越摆越高，而不会打秋千的人则始终也摆不起来。要使秋千越摆越高，以下做法合理的是:A.从高处摆下来的时候身体迅速下蹲，而从最低

4、点向上摆起时，身体迅速玄立起来B.从高处摆下來的时候身体要保持直立，而从最低点向上摆起时，身体迅速下蹲C.不论从高处摆下來还是从最低点向上摆起，身体都要保持下蹲D.不论从高处摆下來还是从最低点向上摆起，身体都要保持直立解析：从高处摆下來的时候身体迅速下蹲，重力対人体做功，重力势能转化为动能，而从最低点向上摆起时，身体迅速直立起来，克服重力做功，体能向机械能转化，使机械能增加。故A选项正确。答案：Ao题后反思：本题涉及到功、能量转化与守恒等知识。荡秋千是人们喜闻乐见的一项体育活动，但有的人对能并没有认真去领会其中所包含的物理规律。高考往往会捕捉到人们越熟

5、悉也是越容易忽视的试题素材进行命题。本题考查考生分析、推理能力。【例3】质量为加的小球用长度为厶的轻绳系住，在竖直平血内做圆周运动，运动过程屮小球受空气阻力作用.已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7加g,经过半周小球恰好能通过最高点，则此过程屮小球克服空气阻力做的功为（）A-mgL/4B.AwgA/3C.wg£/2D.厶解析：由牛顿运动定律得，小球经过最低点时7wg-wg=wvi2/L,小球恰好能通过最高点的条件是重力提供向心力，即加沪加诃仏，由动能定理得，解以上各式得，Wf=/wgA/2,故选项C正确。答案：Co题后反思：本题涉及到功和能、牛顿运动定

6、律、圆周运动、向心力等多方面知识。耍求考生能分析绳拉着小球做圆周运动到最高点的条件，体现了对考生分析综合能力的考查。功能关系与圆周运动相结合在历年高考中重现率都是较鬲的。【例4】如图所示，一轻弹赞左端固定在长木板M的左端，右端与小木块加连接，几加、M及M与地而间摩擦不计.开始时，加和M均静止，现同时对〃?、M施加等人反向的水平怛力冋和局，设两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹赞形变不超过其弹性限度。对于〃?、M和弹簧组成的系统（）A.由于尺、局等大反向，故系统机械能守恒B.当弹簧弹力大小与鬥、局大小相等时，〃八M各口的动能最大C.由于Fi、尺大小不变

7、，所以加、M各口一直做匀加速运动D.由于尺、尽均能做正功，故系统的机械能一直增大解析：由于鬥、局对系统做功Z和不为零，故系统机械能不守恒，A错误；当弹簧弹力大小与F1、尸2大小相等时，速度达到最大值，故各口的动能最大，B正确；由于弹力是变化的，加、M所受合力是变化的，不会做匀加速运动，C错误；由于鬥、局先对系统做正功，当两物块速度减为零时，弹簧的弹力大于鬥、F2,Z后,两物块再加速相向运动，F、、局对系统做负功，系统机械能开始减少，D错误。答案：Bo题后反思：本题涉及到弹簧，功、机械能守恒的条件、力和运动的关系等鮫多知识。题冃情景比较复杂，全面考查考生

8、理解、分析、解决问题的能力。功能关系与弹簧相结合的考题在近年高考中出现得较多，复习中要加以重视