江苏省江阴市澄西中学高三物理 专题五《功能关系在力学中的应用》复习资料.doc

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1、专题五功能关系在力学中的应用【达标要求】1、掌握功和功率相关的分析与计算2、明确重力、摩擦力、静电力和洛仑兹力做功的特点和求解3、能够运用常见的功能关系进行分析和计算4、掌握动能定理的综合应用5、综合机械能守恒定律和能量守恒定律分析问题。【知识回扣】1、恒力功的计算公式：_________；变力功的计算一般应用__________间接求解。2、平均功率的计算公式：__________，其对应于过程和时间；瞬时功率的计算公式：___________，其对应于位置和时刻，对于交通工具，其中的F指_______。3、常见的几种力做功的特点：⑴、重力、弹簧弹力、静电电做功与

2、______无关。⑵、摩擦力做功的特点：①、单个摩擦力（包括静摩擦力和滑动摩擦力）可以做正功、负功，还可以不做功。②、相互作用的一对静摩擦力对系统做功为零。③、相互作用的一对滑动摩擦力对系统必然做负功，从而使机械能转化为内能。⑶、洛仑兹力对带电体永远不做功。4、常见的功能关系：⒈重力做功与重力势能改变量的关系：⒉电场力做功与电势能改变量的关系：⒊分子力做功与分子势能改变量的关系：⒋滑动摩擦力做功与内能增加量的关系：(f；大小恒定；L：相对位移)⒌合外力做功与动能改变量的关系（动能定理）：⒍（除重力、弹簧的弹力以外的）其它合力所做功与机械能改变量的关系（功能原理）：⒎

3、电磁感应现象中，感应电流克服安培力所做的功与回路中增加的电能的关系：【规律、方法、策略】1、动能定理的应用⑴选取研究对象：基本以单个物体为主。5用心爱心专心⑵确定研究过程：过程整体法或过程隔离法⑶受力分析和明确各个力做功情况，然后合功⑷明确初、末状态的动能。⑸列出动能定理的方程，求解并验证。2、机械能守恒定律的应用：⑴选取研究对象：物体（地球）或物体与弹簧（地球）组成的系统。⑵选择物理过程，判断物体系机械能是否守恒：①从做功角度判断：只有重力和弹簧的弹力做功；②从能量转化的角度判断：看是否有机械能转化为其它能量。⑶恰当选取参考面，明确初、末状态的机械能。⑷根据机械能

4、守恒定律进行列式求解并验证。【考向导航】一、功和功率例1、如图汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高h，开始绳绷紧滑轮两侧的绳都竖直，汽车以v0向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为30°，则（）A．从开始到绳与水平夹角为30°时，拉力做功mghB．从开始到绳与水平夹角为30°时，拉做功C．在绳与水平夹角为30°时，拉力功率为D．在绳与水平夹角为30°时，绳对滑轮的作用力为二、力学中几个重要功能关系的应用例2、如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑

5、轮相连，C放在同定的光滑斜面上．用手固定C，使细线刚刚拉直 但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度．则下列说法正确的是（）A．物体C克服绳拉力做的功等于C减少的重力势能B．物体B速度最大时，弹簧弹性势能最小C．从C释放到B达到最大速度的过程中，C减少的机械能等于B增加的机械能D．斜面倾角α = 30°5用心爱心专心三、动力学方法和动能定理的综合应用例3、如图所示，在一次消防模拟解救高楼被困人员，为了

6、安全，被困人员使用安全带上的挂钩挂在滑竿上从高楼A点沿轻滑杆下滑逃生。滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接，且通过O点的瞬间没有机械能的损失；滑杆A用挂钩钩在高楼的固定物上，可自由转动，B端固定在消防车云梯上端。已知AO长为L1=5m，OB长为L2=10m，竖直墙与端点B的间距d=11m。挂钩与两段滑杆间的动摩擦因数均为μ0.5。（g=10m/s2）⑴若测得OB与水平方向的夹角为37°，求被困人员下滑到B点的速度大小（sin37°=0.6，cos37°=0.8）⑵为了安全，被困人员到达B点的速度大小不能超过v，若A点高度可调，而竖直墙与云梯上端点B的间距d

7、不变，求滑杆两端点A、B间的最大竖直距离h?（用题给的物理量符号表示)四、机械能守恒定律的应用例4、如右图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B（均可看作质点），且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g），下列说法正确的是（）A．B球减少的机械能等于A球增加的机械能B．B球减少的重力势能等于A球增加的重力势能C．B球的最大速度为D．B球克服细杆所做的功为5用心爱心专心【针对训练】1、如右图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到