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时间:2020-10-15
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1、动能定理与能量守恒一、2012大纲解读内容要求功、功率Ⅱ动能,做功与动能改变的关系Ⅱ重力势能.做功与重力势能改变的关系Ⅱ弹性势能Ⅰ机械能守恒定律Ⅱ能量守恒定律II二、重点剖析1、理解功的六个基本问题(1)做功与否的判断问题:关键看功的两个必要因素,第一是力;第二是力的方向上的位移。而所谓的“力的方向上的位移”可作如下理解:当位移平行于力,则位移就是力的方向上的位的位移;当位移垂直于力,则位移垂直于力,则位移就不是力的方向上的位移;当位移与力既不垂直又不平行于力,则可对位移进行正交分解,其平行于力的方
2、向上的分位移仍被称为力的方向上的位移。(6)做功意义的理解问题:做功意味着能量的转移与转化,做多少功,相应就有多少能量发生转移或转化。2.理解动能和动能定理③动能为标量,但仍有正负,分别表动能的增减。(3)系统机械能守恒的表达式有以下三种:4.理解功能关系和能量守恒定律三、考点透视考点1:平均功率和瞬时功率例1、物体m从倾角为α的固定的光滑斜面由静止开始下滑,斜面高为h,当物体滑至斜面底端时,重力做功的功率为()A.B.C.D.解析:由于光滑斜面,物体m下滑过程中机械能守恒,滑至底端是的瞬时速度,根
3、据瞬时功率。图1由图1可知,的夹角则滑到底端时重力的功率是,故C选项正确。考点2:机车起动的问题例2、质量的汽车,发动机的额定功率为,汽车从静止以的加速度行驶,所受阻力,则汽车匀加速行驶的最长时间为多少?汽车可能达到的最大速度为多少?考点3:动能定理的应用例3、如图2所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m的滑块,距挡板P为,以初速度沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?图2考点4:会
4、用解物理问题例4、如图4-2所示,小车的质量为,后端放一质量为的铁块,铁块与小车之间的动摩擦系数为,它们一起以速度沿光滑地面向右运动,小车与右侧的墙壁发生碰撞且无能量损失,设小车足够长,则小车被弹回向左运动多远与铁块停止相对滑动?铁块在小车上相对于小车滑动多远的距离?图4-2以车为对象,摩擦力始终做负功,设小车对地的位移为,则:即:;系统损耗机械能为:;四、热点分析热点1:动能定理图6反思:应用动能定理解题时,要选取一个过程,确定两个状态,即初状态和末状态,以及与过程对应的所有外力做功的代数和.由于
5、动能定理中所涉及的功和动能是标量,无需考虑方向.因此,无论物体是沿直线还是曲线运动,无论是单一运动过程还是复杂的运动过程,都可以求解.热点2:机械能守恒定律本题简介:本题考查学生对机械能守恒的条件的理解,并且机械能守恒是针对A、B两球组成的系统,单独对A或B球来说机械能不守恒.单独对A或B球只能运用动能定理解决。反思:绳的弹力是一定沿绳的方向的,而杆的弹力不一定沿杆的方向。所以当物体的速度与杆垂直时,杆的弹力可以对物体做功。机械能守恒是针对A、B两球组成的系统,单独对系统中单个物体来说机械能不守恒.
6、单独对单个物体研究只能运用动能定理解决。学生要能灵活运用机械能守恒定律和动能定理解决问题。.热点3:能量守恒定律解析:木块与木板相互作用过程中合外力为零,动量守恒.反思:只要有滑动摩擦力做功就有一部分机械能转化为内能,转化的内能:,其中为滑动摩擦力,为接触物的相对路程。五、能力突破1.作用力做功与反作用力做功2.机车的启动问题例2汽车发动机的功率为60KW,若其总质量为5t,在水平路面上行驶时,所受的阻力恒为5.0×103N,试求:(1)汽车所能达到的最大速度。(2)若汽车以0.5m/s2的加速度由
7、静止开始匀加速运动,求这一过程能维持多长时间?反思:机车的两种起动方式要分清楚,但不论哪一种方式起动,汽车所能达到的最大速度都是汽车沿运动方向合外力为零时的速度,此题中当牵引力等于阻力时,汽车的速度达到最大;而当汽车以一定的加速度起动时,牵引力大于阻力,随着速度的增大,汽车的实际功率也增大,当功率增大到等于额定功率时,汽车做匀加速运动的速度已经达到最大,但这一速度比汽车可能达到的最大速度要小。3.动能定理与其他知识的综合例3:静置在光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力F作用下,沿x轴方向运动,
8、拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图5所示,图线为半圆.则小物块运动到x0处时的动能为()A.0B.C.D.反思:不管是否恒力做功,也不管是否做直线运动,该动能定理都成立;本题是变力做功和力与位移图像相综合,对变力做功应用动能定理更方便、更迅捷,平时应熟练掌握。4、动能定理和牛顿第二定律相结合图10反思:动能定理是研究状态,牛顿第二定律是研究过程。动能定理不涉及运动过程中的加速度和时间,用它来处理问题要比牛顿定律方便,但要研究加速度就必须用牛顿第二定律。解析:本题
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