高三物理二 能量、动量和原子物理 第1讲 功 功率 动能定理.ppt

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1、核心专题突破第一部分第一部分专题二能量、动量和原子物理专题二能量、动量和原子物理考考 纲纲 精精 解解高 频 考 点1.功功、功功率率与与动动能能定定理理部部分分：考考查查与与功功、功功率率相相关关的的分分析析和和计计算算及及动动能能定定理理的的综合应用，题型为选择题或与牛顿运动定律相结合的计算题综合应用，题型为选择题或与牛顿运动定律相结合的计算题2.功功能能关关系系和和能能量量守守恒恒部部分分：以以直直线线运运动动、平平抛抛和和圆圆周周运运动动为为情情景景，考考查查运运动动过过程程中中的的受受力力分分析析、运运动动分分析析、能能量量转转化化及及功功能能关关系系问问题题，以以及及带带电电粒粒子

2、子在在电电场场、磁场中的能量问题，以计算题形式命题为主磁场中的能量问题，以计算题形式命题为主3.原原子子物物理理和和动动量量考考查查的的重重点点和和热热点点：(1)动动量量定定理理及及应应用用；(2)动动量量守守恒恒定定律律及及其其应应用用；(3)原原子子的的能能级级跃跃迁迁；(4)原原子子核核的的衰衰变变规规律律；(5)核核反反应应方方程程的的书书写写；(6)质质量亏损和核能的计算；量亏损和核能的计算；(7)三种射线的特点及应用；三种射线的特点及应用；(8)光电效应的规律及应用等光电效应的规律及应用等.备 考 策 略1.正正确确判判断断是是否否做做功功、是是做做正正功功还还是是负负功功，掌掌

3、握握各各种种力力做做功功的的特特点点及及计计算算方方法法，区区别别瞬瞬时时功功率率和和平平均均功功率率，能能熟熟练练运运用用动动能能定定理理解解决决综综合合问问题题，注注意意和和图图象象有有关关的的题型题型2.加加强强综综合合运运用用功功能能关关系系、机机械械能能守守恒恒定定律律和和能能量量守守恒恒定定律律解解决决多多运运动动过过程程问问题题的的训训练练，提提高高运运用用动动能能定定理理和和能能量量守守恒恒定定律律解解决决带带电电粒粒子子在在电电场场、磁磁场场中中的的运运动动问题的能力，关注以竞技体育或近现代科技为背景命制的题目问题的能力，关注以竞技体育或近现代科技为背景命制的题目3.原原子子

4、物物理理和和动动量量涉涉及及的的知知识识点点多多，且且与与科科技技相相关关，题题目目新新颖颖，但但难难度度不不大大，因因此此，备备考考中中应应加加强强对对基基本本概概念念和和规规律律的的理理解解，抓抓住住动动量量守守恒恒定定律律和和原原子子核核反反应应两两条主线，注意综合题目的分析思路，强化典题的训练条主线，注意综合题目的分析思路，强化典题的训练.第第1讲功讲功 功率功率 动能定理动能定理栏目导航2年考情回顾年考情回顾热点题型突破热点题型突破对点规范演练对点规范演练热点题源预测热点题源预测逐题对点特训逐题对点特训2年考情回顾年考情回顾设问设问方式方式物块在圆轨道上的运动物块在圆轨道上的运动 例

5、例(2017全国卷全国卷，14题题)(2017全国卷全国卷，16题题)物块在粗糙斜面上的运动物块在粗糙斜面上的运动 例例(2016浙江卷，浙江卷，18题题)审题审题要点要点对象对象过程过程(几个过程几个过程)受力情况受力情况(大小、方向大小、方向)做功情况做功情况(正、负功，恒力功、正、负功，恒力功、变力功变力功)初末状态的动能初末状态的动能热点题型突破热点题型突破题型一题型一功和功率的计算功和功率的计算命题规律命题规律功功和和功功率率的的计计算算是是高高考考命命题题热热点点之之一一，命命题题特特点点是是：(1)根根据据定定义义计计算算功功和和功功率率；(2)结合功能关系求功和功率；结合功能关

6、系求功和功率；(3)联系生活实际估算功和功率的大小联系生活实际估算功和功率的大小 方法点拨方法点拨1功的计算方法功的计算方法(1)恒力做功的计算公式恒力做功的计算公式WFlcos；(2)当当F为为变变力力时时，用用动动能能定定理理WEk或或功功能能关关系系求求功功，所所求求得得的的功功是是该该过过程程中中外力对物体外力对物体(或系统或系统)做的总功；做的总功；(或者说是合力对物体做的功或者说是合力对物体做的功)(3)利用利用Fl图象曲线下的面积求功；图象曲线下的面积求功；(4)利用利用WPt计算计算 1.(多多选选)我我国国科科学学家家正正在在研研制制航航母母舰舰载载机机使使用用的的电电磁磁弹

7、弹射射器器舰舰载载机机总总质质量量为为3.0104 kg，设设起起飞飞过过程程中中发发动动机机的的推推力力恒恒为为1.0105 N；弹弹射射器器有有效效作作用用长长度度为为100 m，推推力力恒恒定定要要求求舰舰载载机机在在水水平平弹弹射射结结束束时时速速度度大大小小达达到到80 m/s.弹弹射射过过程程中中舰舰载载机机所所受受总总推推力力为为弹弹射射器器和和发发动动机机推推力力之之和和，假假设设所所受受阻阻力力为为总总推推力力的的20%，则则()A弹射器的推力大小为弹射器的推力大小为1.1106 NB弹射器对舰载机所做的功为弹射器对舰载机所做的功为1.1108 JC弹射器对舰载机做功的平均功

8、率为弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107 WD舰载机在弹射过程中的加速度大小为舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2ABD【变式考法【变式考法】在上述题在上述题1中，弹射器对舰载机做功的最大功率多大？中，弹射器对舰载机做功的最大功率多大？解析解析 最大功率为最大功率为PmF弹弹v1.110680W8.8107 W答案答案 8.8107 W2(2017全全国国卷卷)如如图图，一一光光滑滑大大圆圆环环固固定定在在桌桌面面上上，环环面面位位于于竖竖直直平平面面内内，在在大大圆圆环环上上套套着着一一个个小小环环小小环环由由大大圆圆环环的的最最高高点点从从静静止止开开始始下下滑滑，在在小小

9、环环下下滑滑的的过程中，大圆环对它的作用力过程中，大圆环对它的作用力()A一直不做功一直不做功B一直做正功一直做正功C始终指向大圆环圆心始终指向大圆环圆心D始终背离大圆环圆心始终背离大圆环圆心解解析析 由由于于大大圆圆环环是是光光滑滑的的，因因此此小小环环下下滑滑的的过过程程中中，大大圆圆环环对对小小环环的的作作用用力力方方向向始始终终与与速速度度方方向向垂垂直直，因因此此作作用用力力不不做做功功，A项项正正确确，B项项错错误误；小小环环刚刚下下滑滑时时，大大圆圆环环对对小小环环的的作作用用力力背背离离大大圆圆环环的的圆圆心心，滑滑到到大大圆圆环环圆圆心心以以下下的的位位置置时时，大大圆圆环环

10、对小环的作用力指向大圆环的圆心，对小环的作用力指向大圆环的圆心，C、D项错误项错误AA(1)判断力是否做功及做正、负功的方法判断力是否做功及做正、负功的方法看力看力F的方向与位移的方向与位移l的方向间的夹角的方向间的夹角常用于恒力做功的情形常用于恒力做功的情形看力看力F的方向与速度的方向与速度v的方向间的夹角的方向间的夹角常用于曲线运动的情形常用于曲线运动的情形根根据据动动能能的的变变化化：动动能能定定理理描描述述了了合合外外力力做做功功与与动动能能变变化化的的关关系系，即即W合合Ek末末Ek初初，当动能增加时，合外力做正功；当动能减少时，合外力做负功，当动能增加时，合外力做正功；当动能减少时

11、，合外力做负功(2)求功率时应注意的问题求功率时应注意的问题首首先先要要明明确确所所求求功功率率是是平平均均功功率率还还是是瞬瞬时时功功率率，对对应应于于某某一一过过程程的的功功率率为为平平均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率求功率大小时要注意求功率大小时要注意F与与v方向间的夹角方向间的夹角对结果的影响对结果的影响 题型二题型二动能定理的应用动能定理的应用命题规律命题规律高高考考对对动动能能定定理理的的命命题题主主要要考考查查：(1)应应用用动动能能定定理理计计算算功功或或力力的的大大小小；(2)应应用用动能定理分析圆周运动，抛体运动等等多种不同的运动

12、过程中遵循的规律动能定理分析圆周运动，抛体运动等等多种不同的运动过程中遵循的规律 方法点拨方法点拨1应用动能定理解题的基本思路应用动能定理解题的基本思路(1)选取研究对象，明确它的运动过程选取研究对象，明确它的运动过程(2)分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和(3)明确物体在运动过程初、末状态的动能明确物体在运动过程初、末状态的动能Ek1和和Ek2.(4)列出动能定理的方程列出动能定理的方程W合合Ek2Ek1，及其他必要的解题方程，进行求解，及其他必要的解题方程，进行求解2动能定理的适用情况动能定理的适

13、用情况适适用用于于解解决决单单个个物物体体(或或可可看看作作单单个个物物体体的的物物体体系系统统)受受力力与与位位移移、速速度度关关系系的的问问题题动动能能定定理理既既适适用用于于直直线线运运动动，也也适适用用于于曲曲线线运运动动；既既适适用用于于恒恒力力做做功功，也也适适用于变力做功力可以是各种性质的力既可以同时作用，也可是分段作用用于变力做功力可以是各种性质的力既可以同时作用，也可是分段作用1.(2017山山东东重重点点中中学学联联考考)如如图图所所示示，在在某某竖竖直直平平面面内内，光光滑滑曲曲面面AB与与水水平平面面BC平平滑滑连连接接于于B点点，BC右右端端连连接接一一口口深深为为H

14、，宽宽度度为为d的的深深井井CDEF，一一个个质质量量为为m的的小小球球放放在在曲曲面面AB上上，可可从从距距BC面面不不同同的的高高度度处处静静止止释释放放小小球球已已知知BC段段长长L，小球与小球与BC间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为，取重力加速度，取重力加速度g10 m/s2.则则(1)若若小小球球恰恰好好落落在在井井底底E点点处处，求求小小球球释释放放点距点距BC面的高度面的高度h1；(2)若若小小球球不不能能直直接接落落在在井井底底，求求小小球球打打在在井井壁壁EF上上的的最最小小动动能能Ekmin和和此此时时的的释释放放点点距距BC面面的高度的高度h2.突破点拨突破点拨(1)小小球

15、球从从A到到C过过程程中中，根根据据动动能能定定理理求求出出C点点速速度度，从从C点点飞飞出出做做平平抛抛运运动动刚刚好到达好到达E点点(2)小小球球不不能能直直接接落落在在井井底底，而而打打在在井井壁壁上上的的动动能能，跟跟释释放放点点距距BC面面的的高高度度h2有有关，找出这个动能跟关，找出这个动能跟h2的关系并依据数学知识求出最小动能的关系并依据数学知识求出最小动能【变变式式考考法法】(2017湖湖南南长长沙沙一一模模)如如图图所所示示，质质量量为为m的的小小球球从从A端端由由静静止止开开始始沿沿粗粗糙糙曲曲面面轨轨道道AB滑滑下下，从从B端端水水平平飞飞出出，撞撞击击到到一一个个与与水

16、水平平地地面面成成37的的斜斜面面上上，撞撞击击点点为为C.已已知知斜斜面面顶顶端端与与曲曲面面末末端端B相相连连，A、B间间的的高高度度差差为为2H，B、C间间的的高高度度差差为为H，不不计计空空气气阻阻力力，重重力力加加速速度度为为g，求求小小球球在在曲曲面面上上运运动动时时克克服服阻阻力力做的功做的功(已知已知sin 370.6)2(2017江江苏苏卷卷)一一小小物物块块沿沿斜斜面面向向上上滑滑动动，然然后后滑滑回回到到原原处处物物块块初初动动能能为为Ek0，与与斜斜面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数不不变变，则则该该过过程程中中，物物块块的的动动能能Ek与与位位移移x关关系系的的图图线线

17、是是()C解解析析 设设物物块块与与斜斜面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为，物物块块的的质质量量为为m，则则物物块块在在上上滑滑过过程程中中根根据据功功能能关关系系有有(mgsin mgcos)xEkEk0，即即EkEk0(mgsin mgcos)x，物物块块沿沿斜斜面面下下滑滑的的过过程程中中有有(mgsin mgcos)(x0 x)Ek，由由此此可可以判断以判断C项正确项正确3.如如图图所所示示，一一半半径径为为R、粗粗糙糙程程度度处处处处相相同同的的半半圆圆形形轨轨道道竖竖直直固固定定放放置置，直直径径POQ水水平平一一质质量量为为m的的质质点点自自P点点上上方方高高度度为为R处处由由

18、静静止止开开始始下下落落，恰恰好好从从P点点进进入入轨轨道道质质点点滑滑到到轨轨道道最最低低点点N时时，对对轨轨道道的的压压力力为为4mg，g为为重重力力加加速速度度的的大大小小，用用W表示质点从表示质点从P点运动到点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功则点的过程中克服摩擦力所做的功则()C(1)应用动能定理解题步骤应用动能定理解题步骤了解由哪些过程组成，选哪个过程进行研究；了解由哪些过程组成，选哪个过程进行研究；分析每个过程物体的受力情况；分析每个过程物体的受力情况；各个力做功有何特点，对动能的变化有无贡献；各个力做功有何特点，对动能的变化有无贡献；总体把握全过程，表达出总功，找出初、末状态

19、的动能；总体把握全过程，表达出总功，找出初、末状态的动能；对所研究的全过程运用动能定理列方程对所研究的全过程运用动能定理列方程(2)一过程，两状态一过程，两状态应应用用动动能能定定理理的的着着眼眼点点，即即明明确确研研究究对对象象的的始始、末末状状态态的的速速度度或或动动能能情情况况，明明确研究过程，关注这一过程的位置变化或位移信息确研究过程，关注这一过程的位置变化或位移信息热点题源预测热点题源预测机车的启动问题机车的启动问题考向考向预测预测机车启动问题在高考中常有命题，可以综合功率、动能定理、牛顿运动定律、运动学公式和机车启动问题在高考中常有命题，可以综合功率、动能定理、牛顿运动定律、运动学

20、公式和vt图图等知识，考查学生的综合分析能力题型为选择题或计算题等知识，考查学生的综合分析能力题型为选择题或计算题解题解题关键关键解决机车启动问题要注意四点：解决机车启动问题要注意四点：(1)分清是匀加速启动还是恒定功率启动分清是匀加速启动还是恒定功率启动(2)匀加速启动过程中，匀加速启动过程中，机车功率是不断增大的，但该过程中的最大功率是额定功率机车功率是不断增大的，但该过程中的最大功率是额定功率(3)以额定功率启动的过程中，牵引以额定功率启动的过程中，牵引力是不断减小的，机车做加速度减小的加速运动，牵引力的最小值等于阻力力是不断减小的，机车做加速度减小的加速运动，牵引力的最小值等于阻力(4

21、)无论哪种运行过无论哪种运行过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm(式中式中Fmin为最小牵引力，其值等于阻为最小牵引力，其值等于阻力力F阻阻)失分失分防范防范(1)机车匀加速启动时，牵引力是恒力，可应用牛顿第二定律和运动学公式列式，牵引力做功可用机车匀加速启动时，牵引力是恒力，可应用牛顿第二定律和运动学公式列式，牵引力做功可用WFl求解求解(2)机车以恒定功率启动时，牵引力是变力，牵引力做功用机车以恒定功率启动时，牵引力是变力，牵引力做功用WPt求解，此过程不能应用求解，此过程不能应用匀变速直线运动的公式列式，一般可用动能定理列式匀

22、变速直线运动的公式列式，一般可用动能定理列式【预预测测】水水平平面面上上静静止止放放置置一一质质量量为为m0.2 kg的的物物块块，固固定定在在同同一一水水平平面面上上的的小小型型电电动动机机通通过过水水平平细细线线牵牵引引物物块块，使使物物块块由由静静止止开开始始做做匀匀加加速速直直线线运运动动，2秒秒末末达达到到额额定定功功率率，其其vt图图线线如如图图所所示示，物物块块与与水水平平面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为0.1，g10 m/s2，电动机与物块间的距离足够远求：，电动机与物块间的距离足够远求：(1)物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小；物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小；

23、(2)电动机的额定功率；电动机的额定功率；(3)物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度思维导航思维导航规范答题规范答题设设警警车车达达到到最最大大速速度度后后又又经经过过t2的的时时间间追追上上汽汽车车，根根据据位位移移关关系系有有x1v2t2v1(t1t2)，代入数据，解得代入数据，解得t257.5 s.故警车达到最大速度到追上汽车的过程中运动的位移为故警车达到最大速度到追上汽车的过程中运动的位移为x2v2t22 300 m，则警车追上汽车时离出发点的距离为则警车追上汽车时离出发点的距离为xx1x22 400 m.答案答案 能能2 400 m适用对象：高中学生制作软件：Powerpoint2003、Photoshop cs3运行环境：WindowsXP以上操作系统