3年高考2年模拟1年原创备战2017高考精品系列之物理：专题04+机械能（解析版）

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1、专题04机械能【2017年高考考点定位】机械能这部分考点主要集中在功和能的转化部分，其中功和功率部分要关注运动方向和力的方向，动能定理的考察形式很多，但要选择合适的运动过程进行分析才能简化过程，动能定理涉及合外力包括重力弹力和摩擦力以及电磁学部分的电场力，安培力和洛伦兹力等等，所以应用范围广泛，需要备考屮对应用动能定理解析的各种情景多分析多训练。机械能守恒的考点大部分集中的三方而即守恒的条件，增加的机械能和减少的机械能。【考点pk］名师考点透析考点一、功和功率1•功是描述力的作用效果的物理量，计算公式为w=F

2、Lcosa，其中Q为力和位移的夹角,该公式只适用于恒力做功，若变力做功，则不适用。功率是描述做功快慢的物理最，即p=-，此公式计算平均功率，也可以根据p=-=PLc°sa=Fvcosa计算瞬时功率,ttt此时Q是力和速度的夹角。功是标量，冇正负但没冇方向，正负表示对运动的促进或者阻碍作用。求合力做功时，可以求各个力做功的代数和，也可以先求各个力的矢最和在求功。功的计算公式屮的位移是相对地而的位移。2.摩擦力做功：①摩擦力(包括滑动摩擦力和静摩擦力)既可以做正功，也可以做负功还可以不做功。②一对滑动摩擦力做的总

3、共为负功，所以滑动摩擦力做功总伴随着机械能的损失。③一对静摩擦力做功的总功等于0,没有机械能损失。3.机动车的两种启动方式：①匀加速启动过程分为两个阶段，第一阶段为匀加速肓线运动,加速度Q不变，根据牛顿第二定律a=^-,牵引力F不变，机车功率mp=Fv=(ma+f)at逐渐增大，当功率增大到机车额定功率时，匀加速运动阶段结束，此时可以计算匀加速运动时间/=—,据此还可以计算匀加速直线运动的末速度(ma+f)av=at；第二阶段功率等于额定功率不再变化，但加速度不等于0所以速度v继续增加，，牵引力F二如逐渐减小

4、，当牵引力减小到等于摩擦力时，即F=f,a=0时，速度最V人达到v/n=4时，速度达到授大匕”，此麻以此速度做匀速肓线运动。②以额定功率启动，则功率不变，随速度逐渐增人，牵引力F=^逐渐减小，加速度a=t逐渐减小，当a=0时，即F=fvm此后为匀速直线运动，此种启动过程与第一种启动方法笫二阶段相类似，是个加速度逐渐减小的加速运动。③不管是哪种启动方式，最后的速度都是—•样的。考点二、动能定理和机械能守恒1.动能的表达式Ek=-mv2f动能是个标量，只有大小没有方向，只有正没冇负。动能定2理的内容表述为：合外力

5、做的功等于动能变化量即w^=Ek末％初。注意合外力做功包括各个力，即不但是重力弹力摩擦力还包括电场磁场力，只有做功都要计算进去。应用动能定理时需要选择合适的运动过程，部分时候运动过程选择的越人过程越简化，需要注意某个力可能是过程中某个阶段做功，而另-•个阶段不做功，计算吋要分清力的作用过程来计算做功的多少。动能定理不但能把多个运动阶段结合在一起分析，述可以根据初末动能的变化计算变力做功，根据初末动能变化计算机动车以额定功率运动时做功w=pt-uy从而计算运动时间。2.重力势能是地球和物体Z间相互吸引而具有的能

6、，弹性势能是发生弹性形变产生弹力1佃具有的能。重力势能表达式Ep=mgh,大小与高度冇关，而弹性势能和形变量以及劲度系数有关，无论是弹性势能述是重力势能，都和弹力或重力做功有关，若弹力（重力）做正功，弹性（重力）势能减小，若弹力（重力）做负功，弹性（重力）势能增加。对于弹性形变來说，如果拉伸的形变量和压缩的形变量相同，则弹性势能相同，即弹力没冇做功。3.机械能守怛定律：只有系统内的重力（或弹力）做功，系统机械能保持不变，机械能守恒。其中弹力主要指弹费弹力或者弹性绳的弹力，而不是压力支持力拉力等弹力。对于2个或

7、者多个物体组成的系统应用机械能守恒定律的变式即Ea+'Eb=0或者增加的动能等于减少的势能分析问题能够简化过程。机械能的变化量等于除重力（或弹力）外其他力对系统做的功，做正功系统机械能增加，做负功机械能减少。【试题演练】1.【辽宁省沈阳市东北育才学校2016届高三上学期第二次模拟】如图所示，A.〃两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，力放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为《的轻质弹簧相连，C球放在水平地血上。现用手控制住并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面

8、平行。己知力的质量为4加,B、C的质量均为〃2,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计，开始吋整个系统处于静止状态。释放/后，A沿斜而下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是()A.斜面倾角&=30°B./获得最人速度为2gC.C刚离开地而时，3的加速度最人D.从释放力到C刚离开地面的过程中，A.3两小球组成的系统机械能守恒【答案】AB【解析】设当物体C刚刚离幵地面时，弹普的伸长量为xc贝