天冲刺2高考轮轮总复习专题学案2单元动量与能量专题大纲专用.pptx

知识网络构建知识网络构建第二单元第二单元 知识网络构建知识网络构建 第二单元第二单元 知识网络构建知识网络构建 考情分析预测考情分析预测第二单元第二单元 考情分析预测考情分析预测 本本专专题题是是力力和和运运动动专专题题的的拓拓展展和和深深化化首首先先，从从知知识识的的内内在在联联系系上上，动动能能定定理理、动动量量定定理理均均可可由由牛牛顿顿第第二二定定律律和和运运动动学学公公式式推推导导得得出出；其其次次，从从分分析析问问题题的的思思路路上上，力力和和运运动动专专题题侧侧重重于于从从动动力力学学角角度度分分析析匀匀变变速速运运动动过过程程或或某某一一瞬瞬时时状状态态，而而本本专专题题则则开开辟辟了了动动量量观观点点、能能量量观观点点分分析析物物理理问问题题的的途途径径，且且研研究究范范围围从从匀匀变变速速运运动动拓拓展展到到非非匀匀变变速速运运动动问问题题，研研究究对对象象也也从从个个体体拓拓展展到到物物体体组组或或系系统统由由于于动动量量守守恒恒定定律律能能把把系系统统中中两两个个状状态态直直接接联联系系起起来来，所所以以动动量量观观点点犹犹如如解解题题的的时时空空隧隧道道；而而能能量量观观点点解解题题则则是是与与动动力力学学观观点点和和动动量量观观点点并并行行的的一一条条绿绿色色通通道道！第二单元第二单元 考情分析预测考情分析预测 动动量量守守恒恒定定律律和和能能量量守守恒恒定定律律作作为为自自然然界界中中普普遍遍适适用用的的基基本本规规律律，是是高高中中物物理理主主干干知知识识，更更是是高高考考考考查查的的重重点点和和热热点点在在近近年年高高考考试试题题中中，涉涉及及动动量量、能能量量的的问问题题经经常常综综合合平平抛抛运运动动、圆圆周周运运动动、热热学学、电电磁磁学学、原原子子物物理理等等考考点点以以计计算算题题的的形形式式出出现现，一一般般出出现现在在理理科科综综合合卷卷25题题或或26题题的的位位置置上上，为为中中偏偏难难的的题题目目预预测测2012年年高高考考涉涉及及动动量量能能量量的的考考题题主主要要表表现现为为以以下几种形式：下几种形式：1涉及动量、能量基本概念或机车启动问题的选择题；涉及动量、能量基本概念或机车启动问题的选择题；2以体育竞技项目为背景的动力学和能量的综合题；以体育竞技项目为背景的动力学和能量的综合题；3以能量守恒为核心考点并涉及弹簧的力学综合题；以能量守恒为核心考点并涉及弹簧的力学综合题；4以动量守恒为核心考点并涉及碰撞的力学综合题以动量守恒为核心考点并涉及碰撞的力学综合题近年高考纵览近年高考纵览第二单元第二单元 近年高考纵览近年高考纵览高考考纲高考考纲近年命题情况近年命题情况200920102011功和功率功和功率宁夏卷宁夏卷17课课标标全全国国卷卷16、上上海海卷卷18、课课标标卷卷23等等山山东东卷卷18、海海南卷南卷9第二单元第二单元 近年高考纵览近年高考纵览高考考纲高考考纲近年命题情况近年命题情况200920102011动能定理动能定理四川卷四川卷23浙浙江江卷卷22、山山东东卷卷24、福建卷、福建卷22等等课课标标全全国国卷卷15、广广东东卷卷36、北京卷北京卷22等等机机 械械 能能 守守恒定律恒定律广广东东卷卷卷卷7、山山东东卷卷22、江江苏苏卷卷9、山山东东卷卷24等等山山东东卷卷22、安安徽徽卷卷14、福福建建卷卷17、江江苏苏单单 科科 卷卷 8、全全 国国 卷卷24、重重庆庆卷卷24、北北京卷京卷22、江苏卷、江苏卷14等等课课标标全全国国卷卷16、福福建建卷卷21、上海卷上海卷33等等第二单元第二单元 近年高考纵览近年高考纵览高考考纲高考考纲近年命题情况近年命题情况200920102011动量定理动量定理福福建建卷卷29、山山东东卷卷38、上上海海卷卷22等等动量守恒定律动量守恒定律全国卷全国卷21山东卷山东卷38(2)全国卷全国卷20、26力学三大观点力学三大观点全全国国卷卷25、重重庆庆卷卷24、宁宁夏夏卷卷36(2)、北北京京卷卷24、广广东东卷卷19等等全全国国卷卷25、重重庆庆卷卷25、天天津津卷卷10、北北京京卷卷24、广广东东卷卷35等等重重庆庆卷卷24、天天津津卷卷10、安安徽徽卷卷24等等专题五专题五 功与功率功与功率专题五功与功率专题五功与功率主干知识整合主干知识整合专题五专题五 主干知识整合主干知识整合 一、功的理解一、功的理解1功功是是能能量量转转化化的的量量度度，不不同同的的力力对对应应不不同同的的功功，反反映映着着相应能量的转化，详见下表相应能量的转化，详见下表.几种常几种常见力做功力做功 做功正做功正负 对应能量的能量的变化情况化情况 定量关系式定量关系式重力做功重力做功重力势能重力势能Ep减小减小mghEp增加增加专题五专题五 主干知识整合主干知识整合 几种常几种常见力做功力做功 做功正做功正负 对应能量的能量的变化情况化情况 定量关系式定量关系式弹簧的弹力做功弹簧的弹力做功弹性势能弹性势能E弹弹性性减小减小W弹弹E弹性弹性增加增加分子力做功分子力做功分子势能分子势能E分分子子减小减小W分子力分子力E分子分子增加增加电场力做功电场力做功电势能电势能E电势电势减小减小qUE电势电势增加增加专题五专题五 主干知识整合主干知识整合 几种常几种常见力做功力做功 做功正做功正负 对应能量的能量的变化情况化情况 定量关系式定量关系式滑滑动摩摩擦擦力力f对系统做的总功系统做的总功内能内能Q增加增加fs相对相对Q安培力做功安培力做功电能电能E电电减小减小增加增加合力做功合力做功动能动能Ek增加增加W合合Ek减小减小重力以外的力做重力以外的力做功功机械能机械能E机械机械增加增加W非重力非重力E机机械械减小减小专题五专题五 主干知识整合主干知识整合 1求求一一个个力力的的功功可可通通过过多多种种方方式式求求得得，其其一一是是利利用用功功的的计计算算式式求求：WFscos，这这一一方方式式一一般般适适合合求求恒恒力力的的功功；其其二二是是利利用用平平均均功功率率求求：W_；其其三三是是利利用用动动能能定定理理求求：W合合_；其其四四是是利利用用对对应应的的能能的的变变化化求求：如如WGEp，这这一方式适合求重力或弹簧弹力等的功一方式适合求重力或弹簧弹力等的功PtEk专题五专题五 主干知识整合主干知识整合 2对对变变力力的的功功可可通通过过下下列列方方式式分分析析，一一是是平平均均力力法法：如如果果参参与与做做功功的的变变力力的的方方向向不不变变，大大小小随随位位移移做做线线性性变变化化，则则可可取取平平均均力力等等效效代代入入公公式式WFscos进进行行计计算算；二二是是图图象象法法：如如果果变变力力与与位位移移方方向向始始终终一一致致而而大大小小随随时时间间变变化化，我我们们可可先先画画出出力力与与位位移移的的图图象象如如图图251所所示示，那那么么图图线线下下方方的的对对应应面面积积即即为为变变力力做做的的功功；三三是是动动能能定定理理法法：我我们们可可先先由由W合合_求求出出合合外外力力的的功功后后，再再求求某某一一变变力力的的功功；四四是是功功能能关关系系法法：因因功功是是能能量量转转化化的的量量度度，我我们们可可找找出出对对应应变变力力的的能能的的转转化化量量，利利用能量转化的多少来求解用能量转化的多少来求解Ek专题五专题五 主干知识整合主干知识整合 3在求功的过程中，应熟记下列常用结论在求功的过程中，应熟记下列常用结论(1)保保守守力力做做功功只只与与初初、末末位位置置有有关关，与与运运动动的的路路径径无无关关如如重力做功重力做功WGmgh，电场力做功，电场力做功WEqU.(2)滑滑动动摩摩擦擦力力、空空气气阻阻力力等等耗耗散散力力所所做做的的功功等等于于耗耗散散力力的的大大小和相对路程的乘积：小和相对路程的乘积：Wf_.(3)作作用用力力和和反反作作用用力力的的总总功功可可能能为为正正，可可能能为为负负，也也可可能能为为零零对对有有相相对对滑滑动动的的力力学学系系统统而而言言，一一对对滑滑动动摩摩擦擦力力所所做做的的总总功功等于系统因摩擦产生的内能，等于系统因摩擦产生的内能，QWf_.(4)洛伦兹力对运动电荷永不做功；向心力对物体不做功洛伦兹力对运动电荷永不做功；向心力对物体不做功Ffs相对相对Ffs相对相对专题五专题五 主干知识整合主干知识整合 (5)机动车以恒定功率机动车以恒定功率P运动时间运动时间t，牵引力的功等于，牵引力的功等于Pt.(6)气气体体等等压压膨膨胀胀的的过过程程中中，气气体体对对外外界界所所做做的的功功可可通通过过Wp(V2V1)_计算计算pV要点热点探究要点热点探究专题五专题五 要点热点探究要点热点探究探究点一功与功率的计算探究点一功与功率的计算在在涉涉及及功功和和功功率率的的计计算算问问题题时时要要注注意意以以下下几几点点：(1)正正确确理理解解功功和和功功率率的的概概念念，注注意意平平均均功功率率和和瞬瞬时时功功率率的的区区别别，公公式式P所所求求的的是是时时间间t内内的的平平均均功功率率，这这是是定定义义式式，具具有有普普适适性性；(2)根根据据瞬瞬时时功功率率计计算算式式PFvcos可可得得重重力力的的功功率率计计算算式式PGmgvy，即即重重力力的的瞬瞬时时功功率率等等于于重重力力和和物物体体在在该该时时刻刻竖竖直直分分速速度度的乘积；的乘积；(3)从能量转化的角度求功率从能量转化的角度求功率专题五专题五 要点热点探究要点热点探究例例1 120112011海海南南卷卷 一一质质量量为为1kg的的质质点点静静止止于于光光滑滑水水平平面面上上，从从t0时时起起，第第1s内内受受到到2N的的水水平平外外力力作作用用，第第2s内受到同方向的内受到同方向的1N的外力作用下列判断正确的是的外力作用下列判断正确的是()A02s内外力的平均功率是内外力的平均功率是WB第第2s内外力所做的功是内外力所做的功是JC第第2s末外力的瞬时功率最大末外力的瞬时功率最大D第第1s内与第内与第2s内质点动能增加量的比值是内质点动能增加量的比值是专题五专题五 要点热点探究要点热点探究【点点拨拨】本本题题为为功功和和功功率率的的基基本本计计算算问问题题，注注意意质质点点在在两两个个时时间间段段内内的的运运动动情情况况的的分分析析，并并且且特特别别注注意意准准确确应应用用功和功率的概念，区分开平均功率和瞬时功率功和功率的概念，区分开平均功率和瞬时功率专题五专题五 要点热点探究要点热点探究例例1AD【解解析析】由由牛牛顿顿第第二二定定律律Fma可可得得，第第1s内内的的加加速速度度a12m/s2，第第2s内内的的加加速速度度a21m/s2；由由匀匀变变速速直直线线运运动动规规律律可可得得，第第1s内内的的位位移移s11m，第第1s末末的的速速度度v12m/s，第第2s内内的的位位移移s22.5m，第第2s末末的的速速度度v23m/s；由由做做功功公公式式WFs可可求求，第第1s内内外外力力做做功功W12J，第第2s内内外外力力做做功功W22.5J，选项，选项B错误；错误；02s内外力的平均功率内外力的平均功率选选项项A正正确确；第第2s末末外外力力瞬瞬时时功功率率P2F2v23W，第第1s末末外外力力瞬瞬时时功功率率P1F1v14WP2，选选项项C错错误误；由由动动能能定定理知，动能增加量之比等于合外力做功之比，所以理知，动能增加量之比等于合外力做功之比，所以选项选项D正确正确专题五专题五 要点热点探究要点热点探究【点点评评】本本题题求求2 s内内外外力力做做的的功功可可从从以以下下两两个个基基本本途途径径求求解解：第第一一，分分别别求求出出外外力力在在两两个个时时间间段段内内对对质质点点做做功功情情况况，然然后后求求代代数数和和；第第二二，根根据据动动能能定定理理求求解解本本题题选选项项D也也涉涉及及多多种种分分析析方方法法，而而选选项项AC则则要要求求区区分分开开平平均均功功率率和和瞬瞬时时功功率率，所以本题是一例澄清基本概念的小型综合选择题所以本题是一例澄清基本概念的小型综合选择题专题五专题五 要点热点探究要点热点探究20102010全国新课标卷全国新课标卷 如图如图252所示，在所示，在外力作用下某质点运动的外力作用下某质点运动的vt图象为正弦曲线从图中可以判图象为正弦曲线从图中可以判断断()A在在0t1时间内，外力做正功时间内，外力做正功B在在0t1时间内，外力的功率逐渐增大时间内，外力的功率逐渐增大C在在t2时刻，外力的功率最大时刻，外力的功率最大D在在t1t3时间内，外力做的总功为零时间内，外力做的总功为零专题五专题五 要点热点探究要点热点探究例例1变变式式题题AD【解解析析】在在0t1时时间间内内，质质点点速速度度逐逐渐渐增增大大，动动能能逐逐渐渐增增大大，由由动动能能定定理理可可知知外外力力在在0t1时时间间内内一一直直在在做做正正功功，选选项项A正正确确；由由vt图图象象可可知知：在在0t1时时间间内内质质点点的的加加速速度度逐逐渐渐减减小小到到零零，据据牛牛顿顿第第二二定定律律可可知知合合外外力力也也减减小小到到零零，而而0时时刻刻的的速速度度为为零零，据据此此可可定定性性判判断断在在0t1时时间间内内外外力力的的功功率率应应先先增增大大后后减减小小，选选项项B错错误误；在在t2时时刻刻，质质点点的的速速度度为为零零，根根据据PFv可可知知此此时时外外力力的的功功率率为为零零，选选项项C错错误误；在在t1和和t3两两个个时时刻刻，质质点点速速度度大大小小相相等等，动动能能相相等等，据据动能定理易知选项动能定理易知选项D正确正确专题五专题五 要点热点探究要点热点探究【高高考考命命题题者者说说】本本题题考考查查考考生生对对图图象象的的理理解解并并从从图图象象中中获获取取信信息息来来分分析析问问题题和和解解决决问问题题的的能能力力试试题题要要求求考考生生能能够够从从vt图图象象中中了了解解质质点点的的运运动动过过程程试试题题对对考考生生应应用用数数学学知识解决物理问题的能力有一定的要求知识解决物理问题的能力有一定的要求在在0t1时时间间内内，质质点点做做加加速速度度减减小小的的加加速速运运动动，速速度度、外外力力、位位移移都都为为正正值值，外外力力做做正正功功，所所以以正正确确选选项项为为A.也也可可用用动动能能定定理理对对A选选项项进进行行分分析析：外外力力所所做做的的功功W等等于于动动能能的的增增加加Ek，因为，因为Ek0，所以，所以W0，选项，选项A正确正确专题五专题五 要点热点探究要点热点探究在在0t1时时间间内内，只只要要比比较较0t1时时间间段段内内，某某一一时时刻刻的的功功率率和和tt1时时刻刻的的功功率率即即可可做做出出判判断断在在tt1时时刻刻外外力力的的功功率率P10，在其他时刻外力的功率不为零，在其他时刻外力的功率不为零，B选项错误选项错误在在t2时刻，从图中可见时刻，从图中可见v20，所以，所以P20，C选项错误选项错误在在t1t3时时间间内内，力力的的方方向向没没有有改改变变，位位移移大大小小相相等等、方方向相反，所以向相反，所以W总总0，D选项正确选项正确本本题题抽抽样样统统计计难难度度为为0.441，区区分分度度为为0.517，对对全全体体考考生生有有较较好好的的区区分分度度有有23%的的考考生生选选择择了了正正确确选选项项，但但有有31%的的考考生生仅仅选选了了A项项，11%的的考考生生仅仅选选了了C项项有有14%的的考考生生错错选了选了B项项(引引自自教教育育部部考考试试中中心心2011课课程程标标准准实实验验版版高高考考理理科科试试题分析第题分析第144页页)专题五专题五 要点热点探究要点热点探究探究点二机车启动类问题探究点二机车启动类问题1功功率率是是反反映映做做功功快快慢慢的的物物理理量量，机机械械功功率率由由机机械械本本身身属属性决定机车功率是指机车牵引力的功率性决定机车功率是指机车牵引力的功率2机车启动模型机车启动模型机机车车启启动动问问题题是是典典型型的的具具有有收收尾尾速速度度的的运运动动形形式式，解解答答此此类类问问题题要要注注意意：(1)首首先先要要看看清清楚楚机机车车具具体体启启动动形形式式；(2)牢牢记记机机车车两两种种启启动动方方式式流流程程图图，但但要要注注意意如如果果汽汽车车所所受受阻阻力力随随速速度度发生变化，则不能盲目套用这两种模型发生变化，则不能盲目套用这两种模型专题五专题五 要点热点探究要点热点探究专题五专题五 要点热点探究要点热点探究专题五专题五 要点热点探究要点热点探究例例2 2 20112011浙浙江江卷卷 节节能能混混合合动动力力车车是是一一种种可可以以利利用用汽汽油油及及所所储储存存电电能能作作为为动动力力来来源源的的汽汽车车有有一一质质量量m1000kg的的混混合合动动力力轿轿车车，在在平平直直公公路路上上以以v190km/h匀匀速速行行驶驶，发发动动机机的的输输出出功功率率为为P50kW.当当驾驾驶驶员员看看到到前前方方有有80km/h的的限限速速标标志志时时，保保持持发发动动机机功功率率不不变变，立立即即启启动动利利用用电电磁磁阻阻尼尼带带动动的的发发电电机机工工作作给给电电池池充充电电，使使轿轿车车做做减减速速运运动动，运运动动L72m后后，速速度度变变为为v272km/h.此此过过程程中中发发动动机机功功率率的的用用于于轿轿车车的的牵牵引引，用用于于供供给给发发电电机机工工作作，发发动动机机输输送送给给发发电电机机的的能能量量最最后后有有50%转转化化为为电电池池的的电电能假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变求：能假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变求：专题五专题五 要点热点探究要点热点探究(1)轿车以轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶，所受阻力在平直公路上匀速行驶，所受阻力F阻阻的大小；的大小；(2)轿车从轿车从90km/h减速到减速到72km/h过程中，获得的电能过程中，获得的电能E电电 ；(3)轿轿车车仅仅用用其其在在上上述述减减速速过过程程中中获获得得的的电电能能E电电 维维持持72km/h匀匀速运动的距离速运动的距离L.【点点拨拨】(1)机机车车功功率率与与牵牵引引力力和和车车速速的的关关系系如如何何？匀匀速速时时机机车车受受力力情情况况如如何何？(2)轿轿车车从从90km/h减减速速到到72km/h过过程程中中，发发动动机机用用于于牵牵引引轿轿车车所所做做的的功功为为多多少少？与与此此过过程程中中获获得的电能存在什么数量关系？得的电能存在什么数量关系？专题五专题五 要点热点探究要点热点探究例例2(1)2103N(2)6.3104J(3)31.5m【解析】【解析】(1)汽车牵引力与输出功率关系汽车牵引力与输出功率关系PF牵牵v将将P50kW，v190km/h25m/s代入得代入得F牵牵2103N当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有F阻阻2103N专题五专题五 要点热点探究要点热点探究(2)在在减减速速过过程程中中，注注意意到到发发动动机机只只有有P用用于于汽汽车车的的牵牵引引根据动能定理有根据动能定理有代入数据得代入数据得Pt1.575105J电源获得的电能为电源获得的电能为E电电0.5Pt6.3104J(3)根根据据题题设设，轿轿车车在在平平直直公公路路上上匀匀速速行行驶驶时时受受到到的的阻阻力力仍仍为为F阻阻2103N在在此此过过程程中中，由由能能量量转转化化及及守守恒恒定定律律可可知知，仅有电能用于克服阻力做功仅有电能用于克服阻力做功专题五专题五 要点热点探究要点热点探究E电电F阻阻L代入数据得代入数据得L31.5m.【点点评评】本本题题为为涉涉及及机机车车功功率率计计算算的的综综合合性性计计算算题题，难难度度中中等等本本题题结结合合生生活活实实际际，兼兼具具节节能能环环保保的的教教育育功功能能，在在题题目目的的设设计计上上做做了了以以下下几几点点创创新新：第第一一，题题目目没没有有考考查查机机车车启启动动过过程程，而而是是重重点点考考查查了了减减速速过过程程中中的的能能量量转转换换；第第二二，让让考考生生通通过过用用于于轿轿车车的的机机械械功功和和克克服服安安培培力力做做功功的的比比例例关关系系间间接接求求解解减减速速过过程程中中产产生生的的电电能能；第第三三，通通过过让让学学生生进进一一步步计计算算减减速速过过程程产产生生的的电电能能能能够维持轿车匀速前进的距离来增强学生的节能意识够维持轿车匀速前进的距离来增强学生的节能意识专题五专题五 要点热点探究要点热点探究 质量为质量为m的物体在机车拉力作用下由静止开始在的物体在机车拉力作用下由静止开始在平直路面上运动，运动过程的平直路面上运动，运动过程的vt如图如图253所示从所示从t1时刻时刻起机车拉力的功率保持不变，整个运动过程中物体所受阻力起机车拉力的功率保持不变，整个运动过程中物体所受阻力恒为恒为Ff，则，则()专题五专题五 要点热点探究要点热点探究A0t1时间内，物体所受拉力等于时间内，物体所受拉力等于Bt1t2时间内，拉力的功率等于时间内，拉力的功率等于C物体运动的最大速度物体运动的最大速度Dt1t2时间内，物体的平均速度小于时间内，物体的平均速度小于专题五专题五 要点热点探究要点热点探究例例2变变式式题题BC【解解析析】0t1时时间间内内，由由牛牛顿顿第第二二定定律律有有FFfma1，得得FFf选选项项A错错误误；在在t1时时刻刻有有PFv1而而在在t1t2时时间间内内功功率率不不变变，选选项项B正正确；当牵引力确；当牵引力FFf时物体速度最大，有时物体速度最大，有vm，选选项项C正正确确；t1t2时时间间内内的的平平均均速速度度数数值值上上等等于于过过AB弧弧线线与与时时间间轴轴所所围围面面积积与与该该段段时时间间的的比比值值，很很明明显显大大于于选项选项D错误错误.专题五专题五 教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题1.一一质质量量为为m的的物物体体静静止止在在水水平平地地面面上上，在在水水平平拉拉力力F的的作作用用下下开开始始运运动动，在在06s内内物物体体运运动动的的速速度度时时间间图图象象和和拉拉力力的的功功率率时时间间图图象象如如图图所所示示，取取g10m/s2，下下列列判判断断正正确确的的是是()专题五专题五 教师备用习题教师备用习题A拉力拉力F的大小为的大小为4N，且保持不变，且保持不变B物体的质量为物体的质量为2kgC06s内物体克服摩擦力做功内物体克服摩擦力做功24JD06s内拉力做的功为内拉力做的功为156J专题五专题五 教师备用习题教师备用习题【解解析析】BD由由图图象象可可知知，t2s后后物物体体做做匀匀速速直直线线运运动动，F2f，速速度度为为6m/s，P2F2v，fF24N，在在02s内内物物体体加加速速运运动动，加加速速度度a3m/s2，由由于于t2s时时，v6m/s，P160W，此此时时拉拉力力F110N，在在02s内内，由由牛牛顿顿第第二二定定律律可可知知F1fma可可得得，m2kg，选选项项A错错误误、B正正确确由由速速度度图图象象可可知知物物体体在在前前2s内内的的位位移移s16m，在在后后4s内内的的位位移移为为s224m,6s内内物物体体克克服服摩摩擦擦力力做做的的功功为为WfF(s1s2)120J，拉力做的功为，拉力做的功为WF1s1F2s2156J，选项，选项C错误、错误、D正确正确专题五专题五 教师备用习题教师备用习题【备备选选理理由由】本本题题通通过过vt图图象象和和Pt图图象象很很好好地地整整合合了了牛牛顿顿第第二二定定律律、功功和和功功率率的的计计算算，具具有有较较强强的的综综合合性性，需需要要考考生生准准确确解解读读vt图图象象和和Pt图图象象的的信信息息，同同时时注注意意两两图图象象时时间间段段与与时时间间段段的的对对应应从从而而进进行行过过程程分分析析，并并且且注注意意两两图图象象时时刻刻与与时时刻刻的的对对应应从从而而进进行行状状态态分分析析，这这是是分分析析本本题题的的关关键键专题五专题五 教师备用习题教师备用习题2质质量量为为2kg的的物物体体，放放在在动动摩摩擦擦因因数数0.1的的水水平平面面上上，在在与与水水平平方方向向成成45斜斜向向上上的的拉拉力力的的作作用用下下由由静静止止开开始始运运动动，拉拉力力做做的的功功W和和物物体体发发生生的的位位移移l之之间间的的关关系系如如图图所所示示，重重力力加加速度速度g取取10m/s2，则此物体，则此物体()A在位移为在位移为l9m时的速度是时的速度是5m/sB在位移为在位移为l9m时的速度大于时的速度大于5m/sC在在OA段运动的加速度是段运动的加速度是2.5m/s2D在在OA段运动的加速度是段运动的加速度是1.75m/s2专题五专题五 教师备用习题教师备用习题【解解析析】D拉拉力力做做的的功功WFscos，则则在在OA段段运运动动的的过过程程中中，拉拉力力F根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律有有Fcos(mgFsin)ma，解解得得a1.75m/s2，此此时时的的速速度度满满足足v2as10.5m2/s2；在在AB段段运运动动过过程程中中，发发生生的的位位移移为为s9m3m6m，从从图图中中容容易易看看出出AB段段运运动动过过程程中中，W27J15J12J，F根据动能定理有根据动能定理有W(mgFsin)s故故vBm/s5m/s，所所以选项以选项D正确正确专题五专题五 教师备用习题教师备用习题【备备选选理理由由】本本题题的的新新颖颖之之处处是是题题中中给给考考生生提提供供了了一一个个Wl图图象象，即即功功位位移移的的累累积积图图象象，对对此此图图象象的的理理解解要要注注意意以以下下两两点点：第第一一，功功和和位位移移都都是是累累积积量量(过过程程量量)；第第二二，根根据据功功的的定定义义式式WFscos易易知知Wl图图象象的的斜斜率率为为Fcos，据据此此可得物体在各段位移内的拉力大小可得物体在各段位移内的拉力大小专题六专题六 能量观点解题能量观点解题专题六能量观点解题专题六能量观点解题主干知识整合主干知识整合专题六专题六 主干知识整合主干知识整合 一、动能定理一、动能定理合合外外力力做做的的功功等等于于物物体体_，表表达达式式为为W总总Ek.1定定理理中中涉涉及及物物体体初初、末末状状态态的的速速度度都都是是指指对对地地速速度度，动能变化是指末动能减去初动能动能变化是指末动能减去初动能2求求外外力力对对物物体体做做的的总总功功，可可以以先先分分别别计计算算各各个个力力在在各各个个阶阶段段对对物物体体所所做做的的功功，再再求求这这些些功功的的代代数数和和，即即W总总W1W2Wn；也也可可以以先先求求物物体体所所受受的的各各力力的的合合力力，再再求求合合力力所做的功注意第二种方法只适合于各力始终为恒力的情形所做的功注意第二种方法只适合于各力始终为恒力的情形动能的变化动能的变化专题六专题六 主干知识整合主干知识整合 3动动能能定定理理建建立立的的是是外外力力做做的的总总功功和和物物体体动动能能变变化化之之间间的的一一个个双双向向关关系系：既既可可以以由由总总功功求求物物体体动动能能的的变变化化，又又可可以以由由动动能能的变化求功，这是求解变力做功的一个常用途径的变化求功，这是求解变力做功的一个常用途径4.动动能能定定理理通通常常适适用用于于单单个个物物体体，如如果果涉涉及及物物体体组组或或系系统统，可可以以先先分分别别对对系系统统内内每每一一个个物物体体应应用用动动能能定定理理，然然后后再再联联立立求求解解 二、机械能守恒定律二、机械能守恒定律在在只只有有_(或或系系统统内内的的弹弹力力)_的的情情况况下下，_(或或弹弹性性势势能能)和和_发发生生相相互互转转化化，系系统统总总的的机机械能保持不变械能保持不变重力重力做功做功重力势能重力势能动能动能专题六专题六 主干知识整合主干知识整合 1适适用用条条件件：从从做做功功的的角角度度看看，只只有有重重力力(或或系系统统内内的的弹弹力力)做做功功；从从能能量量转转化化和和转转移移的的角角度度看看，系系统统内内只只有有重重力力势势能能(或或弹弹性性势势能能)和和动动能能发发生生相相互互转转化化，且且系系统统与与外外界界无无能能量量转转移移对对“只只有有重重力力(或或系系统统内内弹弹力力)做做功功”在在具具体体问问题题的的分分析析中中要要特别注意以下几种情况：特别注意以下几种情况：(1)可可以以对对系系统统的的受受力力进进行行整整体体分分析析，如如果果有有除除重重力力以以外外的的其他力对系统做了功，则系统的机械能不守恒；其他力对系统做了功，则系统的机械能不守恒；(2)当当系系统统内内的的物物体体或或系系统统与与外外界界发发生生碰碰撞撞时时，如如果果题题目目没没有有说说明明“不不计计机机械械能能的的损损失失”或或“碰碰撞撞属属于于完完全全弹弹性性碰碰撞撞”，系系统统机械能不守恒；机械能不守恒；专题六专题六 主干知识整合主干知识整合 (3)如果系统内部发生如果系统内部发生“爆炸爆炸”，则系统机械能不守恒；，则系统机械能不守恒；(4)当当系系统统内内部部有有细细绳绳产产生生瞬瞬间间拉拉紧紧的的作作用用时时，系系统统机机械械能能不守恒不守恒2三种表述三种表述(1)系统初、末态机械能相等，即系统初、末态机械能相等，即_；(2)系系统统动动能能增增量量等等于于势势能能增增量量的的负负值值，即即_；(3)系系统统一一部部分分机机械械能能的的增增量量等等于于另另一一部部分分机机械械能能增增量量的的负负值，即值，即_3由由机机械械能能守守恒恒定定律律推推导导，我我们们可可以以得得到到如如下下结结论论：除除重重力力和和弹弹簧簧弹弹力力以以外外的的力力做做的的功功等等于于物物体体机机械械能能的的变变化化(功功能能原原理理)，这是分析机械能变化问题的捷径，这是分析机械能变化问题的捷径EkEpEkEpEkEpE1E2专题六专题六 主干知识整合主干知识整合 三、能量守恒定律三、能量守恒定律能能量量既既不不会会消消灭灭，也也不不会会创创生生，它它只只会会从从一一种种_转转化化为为_，或或者者从从一一个个_转转移移到到_，而而在在转转化化和和转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律1两种表述：两种表述：(1)系统初、末态总能量相等，即系统初、末态总能量相等，即_；(2)系系统统中中某某几几种种能能量量的的增增加加等等于于其其他他能能量量的的减减少少，即即_.2能能量量守守恒恒是是自自然然界界普普遍遍存存在在的的自自然然规规律律，而而我我们们研研究究的的问问题题往往往往是是一一个个或或几几个个研研究究对对象象(或或几几个个物物体体构构成成的的系系统统)，所所以以能能量量守守恒恒定定律律在在不不同同条条件件下下有有不不同同的的表表现现，例例如如只只有有重重力力或或弹弹簧簧弹力做功时就表现为机械能守恒定律弹力做功时就表现为机械能守恒定律另一种形式另一种形式形式形式物体物体另一物体另一物体E初初E末末En增增Em减减专题六专题六 主干知识整合主干知识整合 同同理理，对对一一个个研研究究对对象象，如如果果只只有有电电场场力力对对其其做做功功，则则研研究究对对象象的的动动能能与与电电势势能能之之和和保保持持不不变变，因因为为只只有有这这两两种种能能量量相相互互转转化其他情况以此类推化其他情况以此类推四、力学中常用功能关系四、力学中常用功能关系高中阶段经常涉及的功能关系主要有以下几方面：高中阶段经常涉及的功能关系主要有以下几方面：(1)合合外外力力所所做做的的功功或或外外力力所所做做功功的的代代数数和和等等于于物物体体动动能能的的变变化化动能定理；动能定理；(2)除除重重力力和和弹弹簧簧弹弹力力以以外外的的力力做做的的功功等等于于物物体体机机械械能能的的变变化化功能原理；功能原理；(3)重重力力或或弹弹力力对对物物体体所所做做的的功功与与重重力力势势能能或或弹弹性性势势能能的的变变化化数值相等；数值相等；专题六专题六 主干知识整合主干知识整合 (4)两两物物体体间间滑滑动动摩摩擦擦力力对对物物体体系系所所做做的的功功(即即滑滑动动摩摩擦擦力力与与物体间相对路程的乘积物体间相对路程的乘积)与物体系增加的内能数值相等与物体系增加的内能数值相等要点热点探究要点热点探究专题六专题六 要点热点探究要点热点探究探究点一动能定理及其应用探究点一动能定理及其应用动动能能定定理理是是分分析析运运动动问问题题最最基基础础的的能能量量观观点点，适适合合于于根根据据功功求求运运动动(速速度度大大小小及及其其变变化化、动动能能大大小小及及其其变变化化)，或或者者根根据据动动能能的的变变化化求求外外力力对对其其做做功功情情况况其其中中，外外力力对对物物体体做做功功可可以以是是恒恒力力做做功功，也也可可以以是是变变力力做做功功，可可以以是是机机械械功功，也也可可以以是是电电场场力力、磁磁场场力力做做功功，所所以以动动能能定定理理在在整整个个高高中中物物理理运运动动问问题题中中都都具具有有广广泛泛的的应应用用如如果果物物体体在在某某个个运运动动过过程程中中包包含含有有几几个个不不同同运运动动性性质质的的运运动动阶阶段段(如如加加速速、减减速速阶阶段段)，此此时时可可以以分分段段应应用用动动能能定定理理，也也可以对全程应用动能定理，一般对全程列式更简单可以对全程应用动能定理，一般对全程列式更简单专题六专题六 要点热点探究要点热点探究例例1 1如如图图261所所示示，在在竖竖直直平平面面内内一一个个带带正正电电的的小小球球质质量量为为m，所所带带的的电电荷荷量量为为q，用用一一根根长长为为L且且不不可可伸伸长长的的绝绝缘缘轻轻细细线线系系在在一一匀匀强强电电场场中中的的O点点匀匀强强电电场场的的方方向向水水平平向向右右，分分布布的的区区域域足足够够大大现现将将带带正正电电小小球球从从O点点右右方方由由水水平平位位置置A点无初速度释放，小球到达最低点点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零时速度恰好为零(1)求匀速电场的电场强度求匀速电场的电场强度E的大小的大小(2)若若小小球球从从O点点的的左左方方由由水水平平位位置置C点点无无初初速速度度释释放放，则则小小球球到到达达最最低低点点B所所用用的的时时间间t是是多多少少？(已已知知：L，重力加速度为，重力加速度为g)专题六专题六 要点热点探究要点热点探究【点点拨拨】(1)小小球球涉涉及及第第(1)问问的的始始末末速速度度如如何何？电电场场力力应应向向什什么么方方向向？(2)小小球球自自C点点释释放放后后做做圆圆周周运运动动还还是是直直线线运运动？为什么？动？为什么？专题六专题六 要点热点探究要点热点探究【解解析析】(1)对对小小球球由由A到到B的过程，由动能定理得的过程，由动能定理得0mgLqEL故故E(2)小小球球由由C点点释释放放后后，将将做做匀匀加加速速直直线线运运动动，到到B点点时时的速度为的速度为vb，设小球做匀加速直线运动的加速度为，设小球做匀加速直线运动的加速度为a，则，则专题六专题六 要点热点探究要点热点探究【点点评评】本本题题中中第第(1)问问是是动动能能定定理理的的经经典典应应用用，在在这这里里应应用用动动能能定定理理相相比比其其他他方方法法要要简简单单得得多多，所所以以无无论论是是机机械械功功还还是是涉涉及及电电场场力力做做功功都都可可以以应应用用动动能能定定理理求求解解；解解决决好好第第(1)问问，则则第第(2)问问的的分分析析关关键键是是确确定定小小球球的的运运动动性性质质复复合合场场中的匀变速直线运动中的匀变速直线运动专题六专题六 要点热点探究要点热点探究探究点二机械能守恒定律及其应用探究点二机械能守恒定律及其应用机机械械能能守守恒恒定定律律适适用用于于以以下下情情景景：不不计计空空气气阻阻力力条条件件下下所所有有的的抛抛体体运运动动(包包括括平平抛抛、斜斜抛抛、上上抛抛