2012高考专题讲座-功和能 学生版 题

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1、东北师大附中2012年高考考前辅导讲座专题魏森（2012）高考专题功和能导学案学科：物理03撰稿教师：魏森使用日期：2012年2月28日星期二一、必备知识和方法：专题定位　本专题解决的是应用功能关系解决物体的运动和带电粒子（或导体棒模型）在电场或磁场中的运动问题．考查的重点有以下几方面：①重力、摩擦力、静电力和洛伦兹力的做功特点和求解；②与功、功率相关的分析与计算；③几个重要的功能关系的应用；④动能定理的综合应用；⑤综合应用机械能守恒定律和能量守恒定律分析问题．本专题是高考的重点和热点，命题情景新，联系实际密切，综合性强，侧重在计算题中命题，是高考的压轴题．应考策略　

2、深刻理解功和功率的概念，抓住两种命题情景搞突破：一是综合应用动能定理、机械能守恒定律和能量守恒，结合动力学方法解决多运动过程问题；二是运用动能定理和能量守恒定律解决电场、磁场内带电粒子运动或电磁感应问题．常见的几种力做功的特点（1）重力、弹簧弹力，静电力做功与路径无关．（2）摩擦力做功的特点①单个摩擦力（静摩擦力和滑动摩擦力）可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负,在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅

3、有相互摩擦物体间机械能的转移，还有机械能转化为内能．转化为内能的量等于系统机械能的减少量，等于滑动摩擦力与相对位移的乘积．③摩擦生热，是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热．方法指导：1．计算功的方法：（1）W=Fscosa，适用于恒力功的计算．（2）W=Pt，适用于功率恒定的动力机械做功的计算．（3）动能定理计算功，对恒力、变力做功均适用．（4）功能关系计算功，对恒力、变力做功均适用．（5）利用F-s图象计算功，对恒力、变力做功均适用．2．应用动能定理解题的基本步骤：（1）选取研究对象，明确它的运动过程；功和能专题12东北师大附中2012年高考考前辅导讲座专题魏森（2）明

4、确物体在过程的起始状态的动能Ek1和末状态动能Ek2；（3）分析研究对象的受力情况和各个力做功情况：受哪些力？每个力是否做功？做正功还是做负功?做多少功？然后求各个外力做功的代数和；（4）列出动能定理的方程，进行求解．二、重要补充：变力功的计算例题1：劲度系数为k的弹簧放在水平面上，一端固定，另一端系着一个质点，质点在光滑水平面上做直线运动，求弹簧中的弹性力对质点所做的功.kxaH例题2：如图所示，面积很大的水池。水深为H，水面上浮着一正方体木块，木块边长为a，密度为水的密度的1/2，质量为m，开始时，木块静止，有一半没入水中，现用力F将木块缓慢地压到池底，不计摩擦，

5、求：（1）从开始到木块刚好浸入水中的过程中F做的功；（2）从开始到木块被缓慢压到池底过程中F做的功。拓展训练1：跳水运动员从高于水面H=10m的跳台自由落下。假设运动员的质量m=60kg，其体形可等效为一长度L=1.0m、直径d=0.30m的园柱体，略去空气阻力。运动员入水后，水的等效阻力F作用于园柱体的下端面，F的量值随入水深度Y变化的函数曲线如图3所示。该曲线可近似看作椭园的一部分，该椭园的长、短轴分别与坐标轴OY和OF重合。椭园与Y轴相交于Y=h处，与F轴相交于F=处。为了确保运动员的安全，试计算水池中水的深度h至少应等于多少（水的密度取ρ=1.0×103kg/

6、m3）功和能专题12东北师大附中2012年高考考前辅导讲座专题魏森拓展训练2：空间中有两个物体M和m，相距为R1，M>>m，现将m拉至距MR2的位置上，R2>R1，求此过程中引力所做的功.三、题型例析题型1变力作用下直线运动问题例1（2011年浙江24.20分）节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P=50kw。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动

7、L=72m后，速度变为v2=72km/h。此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求（1）轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力的大小；（2）轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能；（3）轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能维持72km/h匀速运动的距离。拓展训练1：低空跳伞是一种极限运动，一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大，而且速度越大空气阻力增大得越快。