功能关系在力学中的应用.ppt

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1、第4讲　功能关系在力学中的应用1．(2010·新课标全国卷，16)(多选)如图2－4－1所示，在外力作用下某质点运动的v－t图象为正弦曲线．从图中可以判断()．图2－4－1A．在0～t1时间内，外力做正功B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大C．在t2时刻，外力的功率最大D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零解析由动能定理可知，在0～t1时间内质点速度越来越大，动能越来越大，外力一定做正功，故A项正确；在t1～t3时间内，动能变化量为零，可以判定外力做的总功为零，故D项正确；由P＝Fv知0、t1、t2、t3四个时刻功率为零，故B、C项都错．答案AD2

2、．(2011·新课标全国卷，16)(多选)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是()．A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析运动员到达最低点前，重力一直做正功，重力势能减小，选项A正确．从蹦极绳张紧到最低点弹力一直做负功，弹性势能增加，选项B正确．除重力、弹力之外无其他力做功，故系统机械能守恒，

3、选项C正确．重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，故选项D错误．答案ABC3．(2013·山东卷，16)(多选)如图2－4－2所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m(M>m)的滑块、通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()．图2－4－2A．两滑块组成的系统机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M

4、克服摩擦力做的功解析两滑块释放后，M下滑、m上滑，摩擦力对M做负功，系统的机械能减小，减小的机械能等于M克服摩擦力做的功，选项A错误，D正确．除重力对滑块M做正功外，还有摩擦力和绳的拉力对滑块M做负功，选项B错误．绳的拉力对滑块m做正功，滑块m机械能增加，且增加的机械能等于拉力做的功，选项C正确．答案CD4．(2013·广东卷，19)(多选)如图2－4－3，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道，甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有()．图2－4－3A．甲的切向加速度始终比乙的大B．甲、乙在同一高度的速度大小相等C

5、．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D．甲比乙先到达B处解析在曲线上任取一点，作切线，设切线与水平方向成的锐角为θ，则切向力为：mgsinθ＝mat，可以看出甲的切向加速度一直减小，乙的切向加速度一直增大，在B点，就有甲的切向加速度小于乙，当然这样的地方还有很多，A错．分析过程：经分析甲、乙开始一段时间，切向加速度甲比乙大，切向速度存在上面3种可能，假设图(b)成立，从0到末时刻有s甲>s乙，末时刻速度大小相同，表示甲、乙下降同一高度，然后用水平线去截甲、乙轨迹，如图(d)所示，则有s甲

6、a)成立，即C错，D对．答案BD主要题型：选择题、计算题热点聚焦(1)功、功率的理解及定量计算，往往与图象相结合(2)动能定理的应用(3)机械能守恒定律的应用(4)滑动摩擦力做功情况下的功能关系问题命题趋势2012年，2013年全国课标卷在力学功能关系中均没有单独命题．(1)结合直线运动考查功、功率的理解及计算．(2)对动能定理的考查，可能出现以下情景：①物体在单一过程中受恒力作用，确定物体动能的变化．②物体经历多个过程，受多个力的作用，且每个过程中所受力的个数可能不同，确定物体动能的变化．③在一个复杂的综合问题的某一过程，应用牛顿第二定律与动能定理相结

7、合，分析力的做功或物体的动能变化情况．(3)对机械能守恒定律的考查，可能出现以下两种情景：①结合物体的典型运动进行考查，如平抛运动、圆周运动、自由落体运动．②在综合问题的某一过程中遵守机械能守恒定律时进行考查．(4)对功能关系的考查，可能出现以下情景：①功能关系结合曲线运动及圆周运动进行考查．②功能关系结合多个物体间的相对运动进行考查．③物体经历多个过程，有多个力做功，涉及多种形式的能量转化的考查.考向一　功、功率的理解与计算求功的主要方法：①公式法：W＝Flcosα其关键：利用运动学公式求位移和利用牛顿第二定律求力．②动能定理法：W合＝ΔEk其关键：分

8、析各力做功情况及物体的动能变化．【预测2】放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作