（江苏专用）2018届高三物理一轮复习必考部分第5章机械能及其守恒定律章末高效整合教师.

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1、第5章机械能及其守恒定律物理方法I计算变力做功的五种方法方法1：利用动能定理求变力做功动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于求恒力做功也适用于求变力做功.因使用动能定理可由动能的变化来求功，所以动能定理是求变力做功的首选.方法2：利用微元法求变力做功将物体的位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和•此法在中学阶段，常应用丁•求解大小不变、方向改变的变力做功问题.方法3：化变力为恒力求变力做功变力做功直接求解时，通常都比较复杂，但

2、若通过转换研究对象，冇时可化为恒力做功,用//=A7cosa求解.此法常常应用于轻绳通过定滑伦拉物体的问题屮.方法4：利用平均力求变力做功在求解变力做功时，若物体受到的力方向不变，而人小随位移呈线性变化，即力均匀变—F+F2化时，则可以认为物体受到一大小为厂=七二的恒力作用，F、尺分别为物体初、末态所受到的力，然后用公式/cosG求此力所做的功.方法5：利用图象求变力做功卜例在图象中，图线少北轴所围“面积”的代数和就表示力F在这段位移所做的功，且位于x轴上方的“面积”为正，位于龙轴下方的“面积”为负，但此方法只适用于便于求图线所围而积的

3、情况（如三角形、矩形、圆等规则的儿何图形）.用铁锤将一铁钉击入墙壁，设墙壁对铁钉的阻力与铁钉进入墙捲内的深度成正比.在铁锤击打铁钉第-•次时，能把铁钉击入墙壁内1cm.问恢锤击打铁钉第二次时，能将饮钉击入的深度为多少？（设铁锤每次做功相等）【规范解答】解法一：平均力法铁傣每次做的功都用来克服摩擦阻力，但摩擦阻力不是恒力，其大小与铁钉的击入深度成止比，即心滋，而摩擦阻力可用平均阻力來代替.如图甲所示，第一次铁钉击入深度为加，平均阻力F=：kx,做功为W=Fix=~kx1第二次铁钉击入深度为占到血平均阻力尺=pg+x）,位移为曲一加，

4、做功为他=Fi（加一M）=*&（北一彳）.两次做功相等，则加=腿，解得才2=迈必=1.41cm,故Ax=屍—知=0.41cm.解法二：图彖法因为阻力以尸为纵坐标，尸方向上的位移x为横坐标，作出斤規冬I彖，如图乙所示•图线与横坐标轴所围而积的值等于阻力尸对铁钉做的功.乙由于两次做功相等，故冇：故Ax=X2—Xi=0.41cm.$=$（而积）,即1尢¥?=払（卫+必）（才2-加）,【答案】0.41cm［突破训练］1.（2017•淮安模拟）如图5・1所示，光滑水平平台上有一个质量为加的物块，站在地面上的人用跨过定滑轮的细了向右拉动物块，不计绳和滑

5、轮的质量及滑轮的摩擦，H.平台边缘离人手作用点竖直高度始终为力.当人以速度y从平台的边缘处向右匀速前进位移x时，则（）【导学号：96622098】A.在该过程中,B.在该过程屮,物块的运动可能是匀速的人对物块做的功为㊁mvx//+/C.在该过程中，人对物块做的功为*D.人前进x时,物块的运动速率为vhB设绳子与水平方向的夹角为"，则物块运动的速度卩物=vcos而cos0=Vyv-j=r=.故^=-i=r=-可见物块的速度随才的增大而增大，A、D均错误；人对物块的yn-rxyjn~rx拉力为变力，变力的功可应用动能定理求解，即件尹松=2岸；

6、，B正确，C错误.物理模型机械能守恒中的轻杆模型1.模型构建：轻杆两端(或两处)各固定一个物体，整个系统一起沿斜面运动或绕某点转动，该系统即为机械能守恒中的轻杆模型.2.轻杆模型的四个特点：(1)忽略空气阻力和各种摩擦.(2)平动吋两物体线速度相等，转动吋两物体角速度相等.⑶杆对物体的作用力并不总是指向杆的方向，杆能对物体做功，单个物体机械能不守恒.(4)对于杆和物体组成的系统，没有外力对系统做功，因此系统的总机械能守恒・3.解决轻杆模型应注意的三个问题：(1)明确轻杆转轴的位置，从而确定两物体的线速度是否相等.(2)杆对物体的作用力方向不

7、再沿着杆，故单个物体的机械能不守恒.(3)杆对物体做正功，使其机械能增加，同时杆对另一物体做负功，使其机械能减少,系统的机械能守恒.如图5・2所示，在长为厶的轻杆屮点月和端点〃处各固定一质量为/〃的球，杆可绕无摩擦的轴0转动，使杆从水平位直无初速度释放摆下.求当杆转到竖直位宜时，轻杆对久〃两球分别做了多少功?eA【思路导引】关键倍息解题依据图5・2A氏为L的轻杆小点A和端点卫处各固怎一质ht为m的球»

8、朴从水平位置无初速度释放-»7旳二2“4两球初速度为冬“A、B和杆组成的系统机械能守恒【规范解答】昇、〃和杆组成的系统机械能守恒，以〃的最低

9、点为零重力势能参考平面，可得2/嘟=£〃戒+如说+扌/昭又因A球与〃球在各个时刻对应的角速度相同，故Vn=由以上两式得Va=3gL亍％2gL5根据动能定理，对于畀球有够+心

10、=