教育精品：2019届高三第二轮复习专题三(第6讲）.ppt

2019届高三物理第二轮复习届高三物理第二轮复习课件制作讲授：邵阳市二中课件制作讲授：邵阳市二中 谭伟卿谭伟卿【命命题题分析分析】分分值值6 61212分分题题型型选择题选择题或或计计算算题题难难度度选择题为选择题为中档，中档，计计算算题为题为中、高档中、高档命命题题点点(1)(1)机械能守恒定律的机械能守恒定律的应应用用(2)(2)功能关系的功能关系的应应用用(3)(3)能量能量观观点的点的综综合合应应用用考点考点预测预测除了上述三个除了上述三个热热点外，点外，还还可能考可能考查查能量能量观观点与点与动动量量观观点的点的综综合合应应用，以用，以计计算算题题的形式出的形式出现现。考点一机械能守恒定律的考点一机械能守恒定律的应应用用1.1.图图解机械能守恒解机械能守恒2.2.图图解解应应用机械能守恒定律解用机械能守恒定律解题题的基本思路的基本思路【新新题题速速训训】1.1.蹦蹦床床(Trampoline)(Trampoline)是一是一项项运运动员动员利用从利用从蹦蹦床反床反弹弹中表中表现杂现杂技技巧的技技巧的竞竞技运技运动动，它属于体操运，它属于体操运动动的一的一种，种，蹦蹦床有床有“空中芭蕾空中芭蕾”之称。在某次之称。在某次“蹦蹦床床”娱乐娱乐活活动动中，从小朋友下落到离地面高中，从小朋友下落到离地面高h h1 1处处开始开始计时计时，其，其动动能能E Ek k与与离地高度离地高度h h的关系如的关系如图图2 2所示。在所示。在h h1 1h h2 2阶阶段段图图象象为为直直线线，其余部分其余部分为为曲曲线线，h h3 3对应图对应图象的最高点，小朋友的象的最高点，小朋友的质质量量为为m m，重力加速度，重力加速度为为g g，不，不计计空气阻力和一切摩擦。下列有关空气阻力和一切摩擦。下列有关说说法正确的是法正确的是()A.A.整个整个过过程中小朋友的机械能守恒程中小朋友的机械能守恒B.B.从小朋友的脚接触从小朋友的脚接触蹦蹦床直至床直至蹦蹦床被床被压缩压缩至最低点的至最低点的过过程中，其加速度先增大后减小程中，其加速度先增大后减小C.C.小朋友小朋友处处于于h=hh=h4 4高度高度时时，蹦蹦床的床的弹弹性性势势能能为为E Ep p=mg(h=mg(h2 2-h-h4 4)D.D.小朋友从小朋友从h h1 1下降到下降到h h5 5过过程中，程中，蹦蹦床的最大床的最大弹弹性性势势能能为为E Epmpm=mgh=mgh1 1答案：答案：C C2.2.如如图图所示，足所示，足够长够长的半径的半径为为R=0.4 mR=0.4 m的四分之一的四分之一圆圆弧形弧形光滑光滑轨轨道固定于道固定于竖竖直平面内，直平面内，圆圆弧形弧形轨轨道与光滑固定的道与光滑固定的水平水平轨轨道相切，可道相切，可视为质视为质点的点的质质量均量均为为m=0.5kgm=0.5kg的小球甲、的小球甲、乙用乙用轻轻杆杆连连接，置于接，置于圆圆弧形弧形轨轨道上，小球甲与道上，小球甲与O O点等高，点等高，小球乙位于小球乙位于圆圆心心O O的正下方。某的正下方。某时时刻将两小球由静止刻将两小球由静止释释放，放，最最终终它它们们在水平面上运在水平面上运动动。g g取取10m/s10m/s2 2。则则()A.A.两小球由静止两小球由静止释释放后速度大小相等，最放后速度大小相等，最终终在水平面在水平面上运上运动动的速度大小的速度大小为为4 4 m/sm/sB.B.整个整个过过程中程中轻轻杆杆对对小球乙做的功小球乙做的功为为1J1JC.C.小球甲下滑到小球甲下滑到圆圆弧形弧形轨轨道最低点道最低点对轨对轨道道压压力的大小力的大小为为5 N5 ND.D.小球甲下滑小球甲下滑过过程中重力程中重力对对它做功的功率一直增大它做功的功率一直增大B B【加固加固训练训练】1.(1.(多多选选)如如图图所示，水平光滑所示，水平光滑长长杆上套有杆上套有小物小物块块A A，细线细线跨跨过过位于位于O O点的点的轻质轻质光滑定滑光滑定滑轮轮，一端，一端连连接接A A，另一端，另一端悬悬挂小物挂小物块块B B，物，物块块A A、B B质质量相等。量相等。C C为为O O点点正下方杆上的点，滑正下方杆上的点，滑轮轮到杆的距离到杆的距离OC=hOC=h。开始。开始时时A A位于位于P P点，点，POPO与水平方向的与水平方向的夹夹角角为为3030。现现将将A A、B B由静止由静止释释放。放。则则下列下列说说法正确的是法正确的是()A.A.物物块块A A经过经过C C点点时时的速度大小的速度大小为为 B.B.在物在物块块A A由由P P点出点出发发第一次到达第一次到达C C点点过过程中，物程中，物块块B B克服克服细细线线拉力做的功小于拉力做的功小于B B重力重力势势能的减少量能的减少量C.C.物物块块A A在杆上在杆上长为长为2 h2 h的范的范围围内做往复运内做往复运动动D.D.物物块块A A由由P P点出点出发发第一次到达第一次到达C C点点过过程中，速度不断增大程中，速度不断增大ACDACD2.2.如如图图所示，所示，A A、B B两小球由两小球由绕过轻质绕过轻质定滑定滑轮轮的的细线细线相相连连，A A放在固定的光滑斜面上，放在固定的光滑斜面上，B B、C C两小球在两小球在竖竖直方向上通直方向上通过劲过劲度系数度系数为为k k的的轻质弹轻质弹簧相簧相连连，C C球放在水平地面上。球放在水平地面上。现现用手控制住用手控制住A A，使，使细线刚刚细线刚刚拉直但无拉力作用，并保拉直但无拉力作用，并保证证滑滑轮轮左左侧细线竖侧细线竖直、右直、右侧细线侧细线与斜面平行。已知与斜面平行。已知A A的的质质量量为为4m4m，B B、C C的的质质量均量均为为m m，重力加速度，重力加速度为为g g，细线细线与与滑滑轮轮之之间间的摩擦不的摩擦不计计，开始，开始时时整个系整个系统处统处于静止状于静止状态态。释释放放A A后，后，A A沿斜面下滑至速度最大沿斜面下滑至速度最大时时，C C恰好离开地面，恰好离开地面，求：求：（1 1）斜面）斜面倾倾角角 （2 2）C C刚刚离开地面离开地面时时，B B的加速度。的加速度。（3 3）A A获获得的最大速度。得的最大速度。=30=30（2 2）B B加速加速度为零度为零【解析解析】A A先做加速运动后做减速运动，受力平衡时，达先做加速运动后做减速运动，受力平衡时，达到最大速度，此时，对于到最大速度，此时，对于A A球：球：4mgsin=T4mgsin=T，对于，对于B B球：球：T=T=mg+kxmg+kx，并且，并且kxkx=mg=mg，可求得，可求得=30=30；释放时，弹簧形；释放时，弹簧形变量与变量与A A速度最大时的弹簧形变量大小相等速度最大时的弹簧形变量大小相等x=x=，所以两，所以两位置的弹性势能相等，根据系统机械能守恒：位置的弹性势能相等，根据系统机械能守恒：4mg4mg2xsin=mg2xsin=mg2x+mv2x+mv2 2+4mv4mv2 2，可求得，可求得A A的最大的最大速度；速度；C C刚离开地面时，刚离开地面时，B B受力平衡，加速度为零，从释放受力平衡，加速度为零，从释放A A到到C C刚离开地面的过程中，刚离开地面的过程中，A A、B B两小球与弹簧组成的系统两小球与弹簧组成的系统机械能守恒。机械能守恒。考点二功能关系的考点二功能关系的应应用用图图解常用的功能关系解常用的功能关系【加固加固训练训练】1.1.如如图图所示，在升降机内固定一光滑的斜所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一面体，一轻弹轻弹簧的一端簧的一端连连在位于斜面体上方的固定木板在位于斜面体上方的固定木板B B上，另一端与上，另一端与质质量量为为m m的物的物块块A A相相连连，弹弹簧与斜面平行。簧与斜面平行。整个系整个系统统由静止开始加速上升高度由静止开始加速上升高度h h的的过过程中程中()A.A.物物块块A A的重力的重力势势能增加量一定等于能增加量一定等于mghmghB.B.物物块块A A的的动动能增加量等于斜面的支持力能增加量等于斜面的支持力和和弹弹簧的拉力簧的拉力对对其做功的代数和其做功的代数和C.C.物物块块A A的机械能增加量等于的机械能增加量等于弹弹簧的拉力簧的拉力对对其做的功其做的功D.D.物物块块A A和和弹弹簧簧组组成的系成的系统统的机械能增加量等于斜面的机械能增加量等于斜面对对物物块块的支持力和的支持力和B B对弹对弹簧的拉力做功的代数和簧的拉力做功的代数和D D2.2.质质量量为为m m的的带电带电小球，在充小球，在充满满匀匀强强电场电场的空的空间间中水平中水平抛出，小球运抛出，小球运动时动时的加速度方向的加速度方向竖竖直向下，大小直向下，大小为为 。当小球下降高度当小球下降高度为为h h时时，不，不计计空气阻力，重力加速度空气阻力，重力加速度为为g g，下列，下列说说法正确的是法正确的是 ()A.A.小球的小球的动动能减少了能减少了 B.B.小球的小球的动动能增加了能增加了 C.C.小球的小球的电势电势能减少了能减少了 D.D.小球的小球的电势电势能增加了能增加了mghmghB B考点三能量考点三能量观观点的点的综综合合应应用用涉及能量涉及能量转转化化问题问题的解的解题题方法方法(1)(1)当涉及摩擦力做功当涉及摩擦力做功时时，机械能不守恒，一般，机械能不守恒，一般应应用能的用能的转转化和守恒定律，特化和守恒定律，特别别注意摩擦注意摩擦产产生的内能生的内能Q=Q=F Ff fx x相相对对，x x相相对对为为相相对对滑滑动动的两物体的两物体间间相相对对滑滑动动路径的路径的总长总长度。度。(2)(2)解解题时题时，首先确定初、末状，首先确定初、末状态态，然后分清有多少种，然后分清有多少种形式的能在形式的能在转转化，再分析状化，再分析状态变态变化化过过程中哪种形式的能程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总总和和EE减减和增加的能量和增加的能量总总和和EE增增，最后由，最后由EE减减=E=E增增列式求列式求解。解。【新新题题速速训训】1.1.如如图图所示，所示，质质量量为为m m的足球静止在地面的足球静止在地面1 1的位置，被踢出后落到地面的位置，被踢出后落到地面3 3的位置。在空中达到最高点的位置。在空中达到最高点2 2的高度的高度为为h h，速度，速度为为v v，已知重力加速度，已知重力加速度为为g g。下列。下列说说法法正确的是正确的是()A.A.运运动员对动员对足球做的功足球做的功为为mghmgh+mv+mv2 2B.B.足球落到足球落到3 3位置位置时时的的动动能能为为mghmghC.C.足球足球刚刚离开离开1 1位置位置时时的的动动能大于能大于mghmgh+mv+mv2 2D.D.足球在足球在2 2位置位置时时的机械能等于其在的机械能等于其在3 3位置位置时时的的动动能能C C2.2.在某在某电视电视台台举办举办的冲关游的冲关游戏戏中，中，ABAB是是处处于于竖竖直平面内的直平面内的光滑光滑圆圆弧弧轨轨道。半径道。半径R=1.6mR=1.6m，BCBC是是长长度度为为L L1 1=3m=3m的水平的水平传传送送带带，CDCD是是长长度度为为L L2 2=3.6m=3.6m的水平粗糙的水平粗糙轨轨道，道，ABCDABCD轨轨道与道与传传送送带带平滑平滑连连接，参接，参赛赛者抱者抱紧紧滑板从滑板从A A处处由静止下滑。参由静止下滑。参赛赛者和滑板可者和滑板可视为质视为质点，参点，参赛赛者者质质量量m=60kgm=60kg，滑板，滑板质质量可量可忽略，已知滑板与忽略，已知滑板与传传送送带带、水平、水平轨轨道的道的动动摩擦因数分摩擦因数分别为别为1 1=0.4=0.4，2 2=0.5=0.5，g g取取10 m/s10 m/s2 2。求：。求：(1)(1)参参赛赛者运者运动动到到圆圆弧弧轨轨道道B B处对轨处对轨道的道的压压力。力。(2)(2)若参若参赛赛者恰好能运者恰好能运动动至至D D点，求点，求传传送送带带运运转转速率及方向。速率及方向。(3)(3)在第在第(2)(2)问问中，中，传传送送带带由于由于传传送参送参赛赛者多消耗的者多消耗的电电能。能。(2)6m/s(2)6m/s方向方向 为顺时针为顺时针(3)720J(3)720J(1)1200 N(1)1200 N方向竖直向下方向竖直向下【加固加固训练训练】如如图图所示，光滑曲面所示，光滑曲面ABAB与水平面与水平面BCBC平滑平滑连连接接于于B B点，点，BCBC右端右端连连接内壁光滑、半径接内壁光滑、半径为为r r的四分之一的四分之一细圆细圆管管CDCD，管口，管口D D端正下方直立一根端正下方直立一根劲劲度系数度系数为为k k的的轻弹轻弹簧，簧，轻弹轻弹簧一端固定，另一端恰好与管口簧一端固定，另一端恰好与管口D D端平端平齐齐。质质量量为为m m的滑的滑块块在曲面上距在曲面上距BCBC高度高度为为2r2r处处由静止开始下滑，滑由静止开始下滑，滑块块与与BCBC间间的的动动摩擦因数摩擦因数=0.5=0.5，进进入管口入管口C C端端时时与与圆圆管恰好无作用力管恰好无作用力,通通过过CDCD后后压缩弹压缩弹簧，在簧，在压缩弹压缩弹簧簧过过程中滑程中滑块块速度最大速度最大时弹时弹簧的簧的弹弹性性势势能能为为E Ep p。求：。求：(1)(1)滑滑块块到达到达B B点点时时的速度大小的速度大小v vB B。(2)(2)水平面水平面BCBC的的长长度度s s。(3)(3)在在压缩弹压缩弹簧簧过过程中滑程中滑块块的最大速度的最大速度v vm m。(2)(2)在在C C点，滑块与圆管之间恰无作用力，则点，滑块与圆管之间恰无作用力，则 解得解得 滑块从滑块从A A点运动到点运动到C C点过程，由动能定理得点过程，由动能定理得 解得解得s=3rs=3r【解析解析】(1)(1)滑块在曲面的下滑过程，由机械能守恒定滑块在曲面的下滑过程，由机械能守恒定律得：律得：(3)(3)设在压缩弹簧过程中速度最大时，滑块离设在压缩弹簧过程中速度最大时，滑块离D D端的距端的距离为离为x x0 0，此时，此时kxkx0 0=mg =mg 解得解得 滑块由滑块由C C运动到距离运动到距离D D端端x x0 0处的过程中，由能量守恒得处的过程中，由能量守恒得 联立解得联立解得 答案：答案：【补补充充】1 1、20182018年年2 2月月1313日，平昌冬奥会女子日，平昌冬奥会女子单单板滑雪板滑雪U U形池形池项项目中，我国目中，我国选选手刘佳宇荣手刘佳宇荣获亚军获亚军，为为我国我国夺夺得首枚得首枚奖奖牌。如牌。如图为图为U U形池模型，其中形池模型，其中A A、B B为为U U形池两形池两侧边缘侧边缘，C C为为U U形池最低点，形池最低点，U U形池形池轨轨道各道各处处粗糙程度相同。一小球在粗糙程度相同。一小球在池池边边高高h h处处自由下落由左自由下落由左侧进侧进入池中，从右入池中，从右侧飞侧飞出后上升出后上升的最大高度的最大高度为为h/2h/2，下列，下列说说法正确的是法正确的是()A.A.小球再次小球再次进进入池中后，能入池中后，能够够冲出左冲出左侧边缘侧边缘A A然后返回然后返回B.B.小球再次小球再次进进入池中后，入池中后，刚刚好到达左好到达左侧边缘侧边缘A A然后返回然后返回C.C.由由A A到到C C过过程与由程与由C C到到B B过过程相比，程相比，小球小球损损耗机械能相同耗机械能相同D.D.由由A A到到C C过过程与由程与由C C到到B B过过程相比，程相比，前一前一过过程小球程小球损损耗机械能耗机械能较较小小A A【补补充充】2 2、如如图图所示，斜面固定在水平面上，所示，斜面固定在水平面上，轻质弹轻质弹簧簧一端固定在斜面一端固定在斜面顶顶端，另一端与物端，另一端与物块块相相连连，弹弹簧簧处处于自然于自然长长度度时时物物块块位于位于O O点，物点，物块块与斜面与斜面间间有摩擦。有摩擦。现现将物将物块块从从O O点拉至点拉至A A点，撤去拉力后物点，撤去拉力后物块块由静止向上运由静止向上运动动，经经O O点到达点到达B B点点时时速度速度为为零，零，则则物物块块从从A A运运动动到到B B的的过过程中程中()A.A.经过经过位置位置O O点点时时，物，物块块的的动动能最大能最大B.B.物物块动块动能最大的位置与能最大的位置与AOAO的距离无关的距离无关C.C.物物块块从从A A向向O O运运动过动过程中，程中，弹弹性性势势能的减少量等于能的减少量等于动动能与能与重力重力势势能的增加量能的增加量D.D.物物块块从从O O向向B B运运动过动过程中，程中，动动能的能的减少量等于减少量等于弹弹性性势势能的增加量能的增加量B B交交汇汇考点能量考点能量观观点在点在电电磁感磁感应应中的中的应应用用功能关系在力学和功能关系在力学和电电磁感磁感应应中的中的对对比比应应用用【典例典例】如如图图，在，在竖竖直平面内有两条直平面内有两条间间距距为为L L的足的足够长够长的的平行平行长长直直导轨导轨，上端接有一个阻，上端接有一个阻值为值为R R的的电电阻和一个耐阻和一个耐压压值值足足够够大的大的电电容器，容器，电电容器的容器的电电容容为为C C，且不，且不带电带电。质质量量为为m m、电电阻不阻不计计的的导导体棒体棒abab垂直跨在垂直跨在导轨导轨上，开关上，开关S S为单为单刀刀双双掷掷开关。开关。导轨导轨所在空所在空间间有垂直有垂直导轨导轨平面向里的匀平面向里的匀强强磁磁场场，磁感磁感应应强强度大小度大小为为B B。现现将开关将开关S S接接1 1，由静止，由静止释释放放导导体棒体棒abab。已知重力加速度。已知重力加速度为为g g，当，当导导体棒体棒abab下落下落h h高度高度时时。(1)(1)求求导导体棒体棒abab的速度大小的速度大小v v。(2)(2)若此若此时时迅速将开关迅速将开关S S接接2 2，请请分析分析说说明此后明此后导导体棒体棒abab的运的运动动情况；并情况；并计计算算导导体棒体棒abab在开在开关接关接2 2后又下落足后又下落足够够大的高度大的高度H H的的过过程中程中电电阻阻R R上所上所产产生的生的电热电热Q Q。【探究突破探究突破】(1)(1)如何表达如何表达电电容器的充容器的充电电电电流？流？提示：提示：由由 表达电容器的充电电流。表达电容器的充电电流。(2)(2)开关开关S S接接1 1时时，如何确定，如何确定导导体棒的运体棒的运动动状状态态？提示：提示：由牛顿第二定律求出加速度的表达式，从而确由牛顿第二定律求出加速度的表达式，从而确定导体棒的运动状态。定导体棒的运动状态。(3)(3)开关开关S S接接2 2时时，导导体棒的运体棒的运动动情况由什么决定？情况由什么决定？提示：提示：导体棒的运动情况由导体棒的重力和安培力的导体棒的运动情况由导体棒的重力和安培力的大小关系决定。大小关系决定。【解析解析】(1)(1)将开关将开关S S接接1 1，由静止释放导体棒，由静止释放导体棒abab，导体，导体棒棒abab向下运动时切割磁感线，产生感应电动势，电容向下运动时切割磁感线，产生感应电动势，电容器将要充电，电路中有充电电流，电容器的板间电器将要充电，电路中有充电电流，电容器的板间电压：压：U=E=U=E=BLvBLv充电电流为：充电电流为：根据牛顿第二定律得：根据牛顿第二定律得：mg-BIL=mamg-BIL=ma解得：解得：可知导体棒可知导体棒abab做匀加速运动，当导体棒做匀加速运动，当导体棒abab下落下落h h高度时高度时速度为：速度为：(2)(2)若此时迅速将开关若此时迅速将开关S S接接2 2，若导体棒受到的安培力等于，若导体棒受到的安培力等于重力，做匀速直线运动。重力，做匀速直线运动。若导体棒受到的安培力大于重力，做减速直线运动，随若导体棒受到的安培力大于重力，做减速直线运动，随着速度减小，产生的感应电流减小，导体棒着速度减小，产生的感应电流减小，导体棒abab受到的安受到的安培力减小，当安培力与重力相等时开始做匀速直线运动。培力减小，当安培力与重力相等时开始做匀速直线运动。若导体棒受到的安培力小于重力，做加速直线运动，随若导体棒受到的安培力小于重力，做加速直线运动，随着速度增大，产生的感应电流增大，导体棒着速度增大，产生的感应电流增大，导体棒abab受到的安受到的安培力增大，当安培力与重力相等时开始做匀速直线运动。培力增大，当安培力与重力相等时开始做匀速直线运动。导体棒下落足够大的高度导体棒下落足够大的高度H H时做匀速运动，设此时速度为时做匀速运动，设此时速度为v vm m。根据平衡条件得：。根据平衡条件得：mg=BILmg=BIL 导体棒导体棒abab在开关接在开关接2 2后又下落足够大的高度后又下落足够大的高度H H的过程的过程中，若导体棒做匀速运动，由能量守恒定律得：中，若导体棒做匀速运动，由能量守恒定律得：Q=Q=mgHmgH若导体棒做减速运动，由由能量守恒定律得：若导体棒做减速运动，由由能量守恒定律得：若导体棒做加速运动，由由能量守恒定律得：若导体棒做加速运动，由由能量守恒定律得：答案：答案：(1)(1)(2)(2)见解析见解析【新新新新题题题题速速速速训训训训】如如如如图图图图所示，正方形所示，正方形所示，正方形所示，正方形单单单单匝均匀匝均匀匝均匀匝均匀线线线线框框框框abcdabcdabcdabcd质质质质量量量量M=2.4M=2.4M=2.4M=2.410101010-2-2-2-2kgkgkgkg，边长边长边长边长L=0.4mL=0.4mL=0.4mL=0.4m，每，每，每，每边电边电边电边电阻相等，阻相等，阻相等，阻相等，总电总电总电总电阻阻阻阻R=0.5R=0.5R=0.5R=0.5。一根足。一根足。一根足。一根足够长够长够长够长的的的的绝缘轻质细线绝缘轻质细线绝缘轻质细线绝缘轻质细线跨跨跨跨过过过过两个两个两个两个轻质轻质轻质轻质光光光光滑定滑滑定滑滑定滑滑定滑轮轮轮轮，一端，一端，一端，一端连连连连接正方形接正方形接正方形接正方形线线线线框，另一端框，另一端框，另一端框，另一端连连连连接接接接质质质质量量量量m=1.6m=1.6m=1.6m=1.610101010-2-2-2-2 kg kg kg kg的的的的绝缘绝缘绝缘绝缘物体物体物体物体P P P P，物体，物体，物体，物体P P P P放在一个光滑的足放在一个光滑的足放在一个光滑的足放在一个光滑的足够长够长够长够长的固定斜面上，斜面的固定斜面上，斜面的固定斜面上，斜面的固定斜面上，斜面倾倾倾倾角角角角=30=30=30=30，斜面上方的，斜面上方的，斜面上方的，斜面上方的细线细线细线细线与斜面平行，与斜面平行，与斜面平行，与斜面平行，线线线线框框框框释释释释放前放前放前放前细线绷紧细线绷紧细线绷紧细线绷紧。在正方形。在正方形。在正方形。在正方形线线线线框正下方有一有界的匀框正下方有一有界的匀框正下方有一有界的匀框正下方有一有界的匀强强强强磁磁磁磁场场场场，上，上，上，上边边边边界界界界和下和下和下和下边边边边界界界界都水平，两都水平，两都水平，两都水平，两边边边边界之界之界之界之间间间间距离距离距离距离h h h h1 1 1 1=0.65m=0.65m=0.65m=0.65m。磁。磁。磁。磁场场场场方向水平且方向水平且方向水平且方向水平且垂直垂直垂直垂直纸纸纸纸面向里。面向里。面向里。面向里。现让现让现让现让正方形正方形正方形正方形线线线线框的框的框的框的cdcdcdcd边边边边距上距上距上距上边边边边界界界界I I I I的正的正的正的正上方高度上方高度上方高度上方高度h=0.5mh=0.5mh=0.5mh=0.5m处处处处由静止由静止由静止由静止释释释释放，放，放，放，线线线线框在运框在运框在运框在运动过动过动过动过程中程中程中程中dcdcdcdc边边始始终终保持水平且与磁保持水平且与磁场场垂直，物体垂直，物体P P始始终终在斜面上运在斜面上运动动，线线框框cdcd边进边进入磁入磁场场上上边边界界I I时刚时刚好匀速运好匀速运动动，线线框框abab边刚进边刚进入磁入磁场场上上边边界界I I时时，线线框上方的框上方的绝缘轻质细线绝缘轻质细线突然断裂，不突然断裂，不计计空气阻力，求：空气阻力，求：(1)(1)线线框框cdcd边边从磁从磁场场上上边边界界I I进进入入时时的速度的速度v v0 0。(2)(2)匀匀强强磁磁场场的磁感的磁感应应强强度度B B。(3)(3)线线框穿框穿过过磁磁场过场过程中程中产产生生的焦耳的焦耳热热Q Q。【解析解析】(1)(1)从静止开始到线框从静止开始到线框cdcd进入磁场上边界过进入磁场上边界过程，由机械能守恒定律得：程，由机械能守恒定律得：解得：解得：v v0 0=2=2 m/sm/s(2)(2)正方形线框匀速进入磁场的过程中，设受到的安培正方形线框匀速进入磁场的过程中，设受到的安培力为力为F F0 0，则：，则：F F0 0=BIL=BIL由法拉第电磁感应定律得：由法拉第电磁感应定律得：E=BLvE=BLv0 0由欧姆定律得：由欧姆定律得：由平衡条件得：由平衡条件得：Mg=mgsin+FMg=mgsin+F0 0解得：解得：B=0.5 TB=0.5 T(3)(3)线框线框abab进入磁场开始到进入磁场开始到cdcd边离开磁场过程，由动能边离开磁场过程，由动能定理得：定理得：解得：解得：v v1 1=3=3 m/sm/s线框离开磁场过程中：线框离开磁场过程中：由法拉第电磁感应定律得：由法拉第电磁感应定律得：E=BLvE=BLv1 1由欧姆定律得：由欧姆定律得：又：又：F F1 1=BI=BI1 1L L 解得：解得：F F1 1=Mg=0.24 N=Mg=0.24 N所以线框离开磁场过程中做匀速运动，由功能关系得：所以线框离开磁场过程中做匀速运动，由功能关系得：线框进入磁场产生的焦耳热：线框进入磁场产生的焦耳热：Q Q0 0=F=F0 0L=0.064 JL=0.064 J线框离开磁场产生的焦耳热：线框离开磁场产生的焦耳热：Q Q1 1=F=F1 1L=0.096 JL=0.096 JQ=QQ=Q0 0+Q+Q1 1=0.16 J=0.16 J答案：答案：(1)2(1)2 m/sm/s(2)0.5 T(2)0.5 T(3)0.16 J(3)0.16 J 功能关系的功能关系的综综合合应应用用 (经经 典典 案案 例例)(2017(2017全国卷全国卷)一一质质量量为为8.008.0010104 4kgkg的太空的太空飞飞船从其船从其飞飞行行轨轨道返回地面道返回地面.飞飞船在离地面高度船在离地面高度为为1.601.6010105 5m m处处以以7.507.5010103 3 m/sm/s的速度的速度进进入大气入大气层层，逐，逐渐渐减慢至速度减慢至速度为为100 100 m/sm/s时时下落到地面。取地面下落到地面。取地面为为重力重力势势能零点，在能零点，在飞飞船下落船下落过过程中，重力加速度可程中，重力加速度可视为视为常量，大小取常量，大小取为为9.8m/s9.8m/s2 2。(1)(1)分分别别求出求出该飞该飞船着地前瞬船着地前瞬间间的机械能和它的机械能和它进进入大气入大气层时层时的机械能。的机械能。(结结果保留果保留2 2位有效数字位有效数字)(2)(2)求求飞飞船从离地面高度船从离地面高度600 m600 m处处至着地前瞬至着地前瞬间间的的过过程中克程中克服阻力所做的功，已知服阻力所做的功，已知飞飞船在船在该处该处的速度大小是其的速度大小是其进进入大入大气气层时层时速度大小的速度大小的2.0%2.0%。(结结果保留果保留2 2位有效数字位有效数字)规范解答规范解答解：解：(1)(1)飞船着地前瞬间的机械能为：飞船着地前瞬间的机械能为：(2(2分分)注意：写成注意：写成 不论是否标明不论是否标明h=0h=0，也得，也得2 2分；如果没有写成分；如果没有写成式，根据数据能判断是该处机械式，根据数据能判断是该处机械能表达式，且书写正确，也给公式分能表达式，且书写正确，也给公式分2 2分。分。式中，式中，m m和和v v0 0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率，分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率，代入数据得：代入数据得：E Ek0k0=4.0=4.010108 8 J J(1(1分分)注意：结果正确注意：结果正确给给1 1分，分，4 410108 8 J J不得分设地面附近的重力加速度为不得分设地面附近的重力加速度为g g，飞船进入大气层时的机械能为：飞船进入大气层时的机械能为：注意：此处注意：此处mghmgh必须要有，否则不得分；如果没有写出必须要有，否则不得分；如果没有写出式，根据数据能判断是该处机械能表达式，且书写式，根据数据能判断是该处机械能表达式，且书写正确，也给公式分正确，也给公式分2 2分。式中，分。式中，v vh h是飞船在高度是飞船在高度1.601.6010105 5 m m处的速度大小，代入数据解得：处的速度大小，代入数据解得：E Eh h2.42.410101212 J J(1(1分分)注意：结果正确即给注意：结果正确即给1 1分，如写成分，如写成2.42.410109 9 kJ kJ也得也得1 1分。分。(2)(2)飞船在飞船在h h=600 m=600 m处的机械能为：处的机械能为：代入数据解得：代入数据解得：E Eh h=1.37=1.3710109 9 J J注意：此结果为中间过程量，故无分数，注意：此结果为中间过程量，故无分数，式正确但式正确但没有得出没有得出1.371.3710109 9 J J也得也得2 2分；仅求得进入大气层时分；仅求得进入大气层时由功能关系得：由功能关系得：W=EW=Eh h-E-Ek0k0(2(2分分)式中，式中，W W是飞船从高度是飞船从高度600 m600 m处至着地瞬间的过程中克处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功，代入数据解得：服阻力所做的功，代入数据解得：W=9.7W=9.710108 8 J J(1(1分分)注意：错求为阻力做的功，即注意：错求为阻力做的功，即W=-9.7W=-9.710108 8 J J不得不得分。分。解解 题题 关关 键键(1)(1)审审关关键键信息信息飞飞船落地前的速度船落地前的速度为为100 100 m/sm/s；飞飞船船进进入大气入大气层层的速度的速度为为7.507.5010103 3 m/sm/s；飞飞船在离地面高度船在离地面高度600 m600 m处处的速度大小是的速度大小是飞飞船船进进入大入大气气层时层时速度大小的速度大小的2.0%2.0%。(2)(2)审审关关键过键过程程飞飞船在离地面高度船在离地面高度600 m600 m处处至着地前瞬至着地前瞬间间的的过过程，阻力程，阻力做功，机械能不守恒，由功能关系求解。做功，机械能不守恒，由功能关系求解。得分技巧得分技巧技巧技巧1 1：注重公式：注重公式书书写，利用写，利用题题目目给给定的字母符号列表定的字母符号列表达式且有必要的文字达式且有必要的文字说说明明式必式必须须表明其中物理量符号的具体意表明其中物理量符号的具体意义义，否，否则则不得分。如不得分。如式中式中E Ehh必必须说须说明明飞飞船在高度船在高度h=600 h=600 m m处处的机械能。的机械能。技巧技巧2 2：要：要严严格按照格按照题题目要求目要求进进行行计计算算如本如本题题要求要求结结果保留两位有效数字，且重力加速度取果保留两位有效数字，且重力加速度取为为9.8 m/s9.8 m/s2 2。不按此要求。不按此要求计计算的算的结结果不果不给给分。分。技巧技巧3 3：即使：即使题题目不会做也要把与本目不会做也要把与本题题相关的表达式都相关的表达式都写上写上阅阅卷卷时时只看只看评评分分标标准中准中给给定的公式来定的公式来给给分，同一个表分，同一个表达式与多个达式与多个对对象挂象挂钩钩写多遍，也是有分的，本写多遍，也是有分的，本题题1212分，分，表达式占了表达式占了8 8分。分。技巧技巧4 4：第一：第一问错问错了，第二了，第二问问仍可得分仍可得分阅阅卷不重复扣分，如卷不重复扣分，如错误错误只在第一只在第一问问，第二，第二问问的的过过程程没没错错，结结果果错误错误也也仅仅仅仅是第一是第一问问造成的，造成的，则则第二第二问问照照样样可以得分。可以得分。技巧技巧5 5：用最常：用最常规规、最基本的方法解、最基本的方法解题题，不，不标标新立异新立异阅阅卷工作量很大，且速度很快，采用特殊解法容易造卷工作量很大，且速度很快，采用特殊解法容易造成成阅阅卷老卷老师错师错批，批，进进而失分。而失分。