2022高考物理二轮专题复习 第1部分 专题知识攻略 1-2-6 机械能守恒定律　功能关系课件 新人教版.ppt

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1、第第6讲机械能守恒定律功能关系讲机械能守恒定律功能关系1机械能守恒的条件机械能守恒的条件(1)只有重力或系只有重力或系统统内内弹弹力做功力做功(2)虽虽受其他力，但其他力不做功或其他力的受其他力，但其他力不做功或其他力的总总功功为为零零2机械能守恒定律表达式的选取机械能守恒定律表达式的选取(1)守恒守恒观观点：点：Ek1Ep1Ek2Ep2.(需需选选取参考面取参考面)(2)转转化化观观点：点：EpEk.(不需不需选选取参考面取参考面)(3)转转移移观观点：点：EA增增EB减减(不需不需选选取参考面取参考面)热点热点1机械能守恒定律的应用机械能守恒定律的应用例例1固固定定在在竖竖直直平平面面内内

2、的的半半圆圆形形轨轨道道与与竖竖直直轨轨道道平平滑滑连连接接，竖竖直直轨轨道道的的上上端端有有一一个个大大小小可可忽忽略略的的小小定定滑滑轮轮，半半圆圆形形轨轨道道的的半半径径为为R，C为为轨轨道道的的最最低低点点，竖竖直直轨轨道道高高也也为为R，两两个个质质量量分分别别为为2m和和m的的小小球球A和和B用用轻轻质质细细线线连连在在一一起起，所所有有接接触触面面均均光光滑滑，如如图图所所示示开开始始时时用用手手固固定定B、使使A紧紧靠靠近近滑滑轮轮，突突然然撤撤去去手手后后，A由由静静止止开开始始下下滑滑，求求A经经过过C点点时时的速度的速度审题指导审题指导【借题发挥借题发挥】应用机械能守恒定

3、律解题的步骤应用机械能守恒定律解题的步骤(1)选取研究对象选取研究对象(物体或系统物体或系统)(2)明明确确研研究究对对象象的的运运动动过过程程，分分析析研研究究对对象象在在运运动动过过程程中中的的受受力力情况，弄清各力的做功情况，判断机械能是否守恒情况，弄清各力的做功情况，判断机械能是否守恒(3)选取恰当的参考平面，确定研究对象在初、末状态的机械能选取恰当的参考平面，确定研究对象在初、末状态的机械能(4)选取机械能守恒的某种表达式，列方程求解选取机械能守恒的某种表达式，列方程求解答案：答案：CD 常见的几种功能关系常见的几种功能关系热点热点2功能关系及其应用功能关系及其应用例例2(多多选选)

4、如如图图所所示示，楔楔形形木木块块abc固固定定在在水水平平面面上上，粗粗糙糙斜斜面面ab和和光光滑滑斜斜面面bc与与水水平平面面的的夹夹角角相相同同，顶顶角角b处处安安装装一一定定滑滑轮轮质质量量分分别别为为M、m(Mm)的的滑滑块块，通通过过不不可可伸伸长长的的轻轻绳绳跨跨过过定定滑滑轮轮连连接接，轻轻绳绳与与斜斜面面平平行行两两滑滑块块由由静静止止释释放放后后，沿沿斜斜面面做做匀匀加加速速运运动动若若不不计计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()A两滑块组成系统的机械能守恒两滑块组成系统的机械能守恒B重力对重力对M做的功等于做的功等于

5、M动能的增加动能的增加C轻绳对轻绳对m做的功等于做的功等于m机械能的增加机械能的增加D两滑块组成系统的机械能损失等于两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功克服摩擦力做的功审题指导审题指导(1)M受摩擦力的作用，受摩擦力的作用，m不受摩擦力的作用不受摩擦力的作用(2)绳对绳对M和和m的拉力大小相等的拉力大小相等(3)M和和m运动的距离相等运动的距离相等解解析析对对于于M和和m组组成成的的系系统统，除除了了重重力力做做功功外外，摩摩擦擦力力对对M做做了了功功，系系统统机机械械能能不不守守恒恒，A错错误误；对对于于M，合合力力做做的的功功等等于于其其重重力力、轻轻绳绳拉拉力力及及摩摩擦擦力

6、力做做功功的的代代数数和和，根根据据动动能能定定理理可可知知，M动动能能的的增增加加量量等等于于其其所所受受合合力力做做的的功功，B错错误误；对对于于m，只只有有其其重重力力和和轻轻绳绳拉拉力力做做了了功功，根根据据功功能能关关系系可可知知，除除重重力力之之外外的的其其他他力力对对物物体体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，C正正确确；对对于于M和和m组组成成的的系系统统，只只有有两两物物体体的的重重力力和和M受受到到的的摩摩擦擦力力对对系系统统做做了了功功，根根据据功功能能关关系系得得，M克克服服摩摩擦擦力力做做的功等于系统机械能的损失量，的功等于系统机械能的损失量，D正确

7、正确答案答案CD【借题发挥借题发挥】解决功能关系问题应该注意的三个方面解决功能关系问题应该注意的三个方面(1)分分析析清清楚楚是是什什么么力力做做功功，并并且且清清楚楚该该力力是是做做正正功功还还是是做做负负功功；根根据据功功能能之之间间的的对对应应关关系系，判判定定能能的的转转化化形形式式，确确定定能能量量之之间间的的转转化化情况情况(2)可可以以根根据据能能量量之之间间的的转转化化情情况况，确确定定是是什什么么力力做做功功，尤尤其其可可以以方便计算变力做功的多少方便计算变力做功的多少(3)功功能能关关系系反反映映了了做做功功与与能能量量转转化化之之间间的的对对应应关关系系，功功是是能能量量

8、转转化的量度，在不同问题中的具体表现不同化的量度，在不同问题中的具体表现不同答案：答案：D1对能量守恒定律的理解对能量守恒定律的理解(1)某某种种形形式式的的能能量量减减少少，一一定定存存在在其其他他形形式式的的能能量量增增加加，且且减减少少量和增加量一定相等，即量和增加量一定相等，即E减减 E增增(2)某某个个物物体体的的能能量量减减少少，一一定定存存在在其其他他物物体体的的能能量量增增加加，且且减减少少量和增加量一定相等，即量和增加量一定相等，即EA减减 EB增增2应用能量守恒定律解题的步骤应用能量守恒定律解题的步骤(1)分分清清有有多多少少形形式式的的能能如如动动能能、势势能能(包包括括

9、重重力力势势能能、弹弹性性势势能能、电势电势能能)、内能等、内能等在在变变化化(2)明明确确哪哪种种形形式式的的能能量量增增加加，哪哪种种形形式式的的能能量量减减少少，并并且且列列出出减减少的能量少的能量E减减和增加的能量和增加的能量E增增的表达式的表达式(3)列出能量守恒关系式：列出能量守恒关系式：E减减E增增热点热点3能量的转化和守恒定律能量的转化和守恒定律3当当涉涉及及摩摩擦擦力力做做功功，机机械械能能不不守守恒恒时时，一一般般应应用用能能的的转转化化和和守守恒恒定定律律，摩摩擦擦产产生生的的内内能能QFfx相相对对，x相相对对为为相相对对滑滑动动的的两两物物体体间间相相对对滑行路径的滑

10、行路径的总长总长度度例例3(2014年年济济南南二二模模)利利用用弹弹簧簧弹弹射射和和皮皮带带传传动动装装置置可可以以将将工工件件运运送送至至高高处处如如图图所所示示，已已知知传传送送轨轨道道平平面面与与水水平平方方向向成成37角角，倾倾角角也也是是37的的光光滑滑斜斜面面轨轨道道固固定定于于地地面面且且与与传传送送轨轨道道良良好好对对接接，弹弹簧簧下下端端固固定定在在斜斜面面底底端端，工工件件与与皮皮带带间间的的动动摩摩擦擦因因数数0.25.皮皮带带传传动动装装置置顺顺时时针针匀匀速速转转动动的的速速度度v4 m/s，两两轮轮轴轴心心相相距距L5 m，B、C分分别别是是传传送送带带与与两两轮

11、轮的的切切点点，轮轮缘缘与与传传送送带带之之间间不不打打滑滑现现将将质质量量m1 kg的的工工件件放放在在弹弹簧簧上上，用用力力将将弹弹簧簧压压缩缩至至A点点后后由由静静止止释释放放，工工件件离离开开斜斜面面顶顶端端滑滑到到皮皮带带上上的的B点点时时速速度度v08 m/s，AB间间的的距距离离x1 m工工件件可可视为质视为质点，点，g取取10 m/s2.(sin 370.6，cos 370.8)求：求：(1)弹弹簧的最大簧的最大弹弹性性势势能；能；(2)工件沿工件沿传传送送带带上滑的上滑的时间时间；(3)若若传传送送装装置置顺顺时时针针匀匀速速转转动动的的速速度度v可可在在v4 m/s 的的范

12、范围围内内调调节节，试试推推导导工工件件滑滑动动到到C点点时时的速度的速度vC随速度随速度v变变化的关系式化的关系式审审题题指指导导(1)工工件件由由A到到B的的过过程程中中哪哪些些力力对对工工件件做做了了功功？发发生了哪些能量转化？生了哪些能量转化？(2)工工件件滑滑上上传传送送带带后后做做什什么么规规律律的的运运动动？工工件件与与传传送送带带同同速速以以后后将一起匀速上升吗？应如何判断其运动规律？将一起匀速上升吗？应如何判断其运动规律？(3)传传送送带带的的速速度度在在4 m/sv8 m/s和和v8 m/s的的范范围围内内，工工件件的的运运动规律有什么区别？动规律有什么区别？【借题发挥借题

13、发挥】利用模型思维法求解传送带问题利用模型思维法求解传送带问题传传送送带带是是生生产产、生生活活实实际际中中应应用用较较广广泛泛的的一一种种传传动动装装置置，所所涉涉及及的的问问题题能能从从力力和和能能量量两两个个角角度度很很好好地地培培养养提提升升学学生生分分析析综综合合能能力力在在高考命题中曾多次出现，应值得关注高考命题中曾多次出现，应值得关注(1)传送带模型的两种类型：传送带模型的两种类型：水平传送带水平传送带倾斜传送带，可分为向上传送和向下传送两种情况倾斜传送带，可分为向上传送和向下传送两种情况(2)命题角度：命题角度：动动力力学学角角度度：如如求求物物体体在在传传送送带带上上运运动动

14、的的时时间间、物物体体在在传传送送带带上能达到的速度、物体相对传送带滑过的位移等上能达到的速度、物体相对传送带滑过的位移等能能量量的的角角度度：求求传传送送带带对对物物体体所所做做的的功功、物物体体和和传传送送带带由由于于相相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等【针对训练针对训练3】(多多选选)如如图图所所示示，质质量量为为m1 kg 的的物物块块，以以速速度度v04 m/s滑滑上上正正沿沿逆逆时时针针转转动动的的水水平平传传送送带带，此此时时记记为为时时刻刻t0，传传送送带带上上A、B两两点点间间的的距距离离L6 m，已

15、已知知传传送送带带的的速速度度v2 m/s，物物块块与与传传送送带带间间的的动动摩摩擦擦因因数数0.2，重重力力加加速速度度g取取10 m/s2.关关于于物物块块在在传传送送带带上上的的整整个个运运动过动过程，下列表述正确的是程，下列表述正确的是()A物物块块在在传传送送带带上运上运动动的的时间为时间为4 sB传传送送带对带对物物块块做的功做的功为为6 JC2.0 s末末传传送送带对带对物物块块做功的功率做功的功率为为0D整个运整个运动过动过程中由于摩擦程中由于摩擦产产生的生的热热量量为为18 J考点一蛋白质、核酸的结构和功能考点一蛋白质、核酸的结构和功能 由由上上面面的的计计算算可可知知2.

16、0 s末末物物块块的的速速度度v20，故故此此时时传传送送带带对对物物块块做做功功的的功功率率Pmgv20，C正正确确；t1和和t2时时间间内内传传送送带带对对地地位位移移分分别别为为xvt14 m，xvt22 m，整整个个过过程程中中由由于于摩摩擦擦产产生生的的热热量量Qmg(xx1)mg(xx2)18 J，D正确正确答案：答案：CD【审题审题】抓住信息，准确推断抓住信息，准确推断(2)小物块在传送带上相对传送带滑动的位移小物块在传送带上相对传送带滑动的位移x相对相对v0tx2.5 m，(2分分)产生的热量产生的热量Qmgx相对相对12.5 J(2分分)(3)设设在在坐坐标标为为x1处处轻轻轻轻将将小小物物块块放放在在传传送送带带上上，最最终终刚刚好好能能到到达达M点，由能量守恒定律得点，由能量守恒定律得mg(Lx1)mgyM，(2分分)代入数据解得代入数据解得x17 m(2分分)故小物块在传送带上的位置横坐标范围故小物块在传送带上的位置横坐标范围0 x7 m(2分分)【答案答案】(1)1.25 m(2)12.5 J(3)0 x7 m