20xx屆新高考二輪復(fù)習(xí)-專題二-第一講-動能定理、機械能守恒定律、功能關(guān)系的應(yīng)用-學(xué)案-預(yù)覽頁
【正文】 理及機械能守恒定律的理解及應(yīng)用考法1 動能定理的理解和應(yīng)用(H)(4)由動能定理列方程求解。(1)公式W=12mv2212mv12中W應(yīng)是總功,方程為標(biāo)量方程,不能在某方向上應(yīng)用。的斜直軌道CD,最后在D點速度方向變?yōu)樗胶箫w出(不考慮經(jīng)過軌道中C、D兩點的機械能損失,B、C兩點的距離可忽略)。(3)已知賽車在水平直軌道AB上運動時一直處于通電狀態(tài)且最后階段以恒定速率運動,進入圓軌道后關(guān)閉電源(此時能沿圓軌道做完整的圓周運動),選擇CD軌道合適的長度,可使賽車從D點飛出后落地的水平位移最大,求此最大水平位移,并求出此時CD軌道的長度。素養(yǎng)微點解答多過程問題的科學(xué)思維指要:建立模型,判斷物體運動過程中做了哪些運動,如直線運動、平拋運動、圓周運動等。 類題演練5.(多選)(2020江蘇揚州模擬)“蹦極”是一項深受年輕人喜愛的極限運動,跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在腰間,從幾十米高處跳下。動車在時間t內(nèi)( )=Fvm=12mvm212mv02,半徑R=1 m的水平圓盤邊緣E點固定一小桶。g取10 m/s2,求:(1)滑塊到達圓弧軌道B點時對軌道的壓力NB。規(guī)律方法 機械能守恒定律應(yīng)用中的“三選取”(1)研究對象的選取研究對象的選取是解題的首要環(huán)節(jié),有的問題選單個物體(實際為一個物體與地球組成的系統(tǒng))為研究對象,有的選幾個物體組成的系統(tǒng)為研究對象,如圖所示單選物體A機械能減少不守恒,但由物體A、B二者組成的系統(tǒng)機械能守恒。(不需選取參考面)③轉(zhuǎn)移觀點:ΔEA增=ΔEB減。從a到最低點的過程中以運動員和滑板為研究對象,根據(jù)動能定理可得此過程中運動員做的功。某四驅(qū)車以額定功率20 W在水平軌道AB處由靜止開始加速4 s后從B點水平飛出(之后發(fā)動機關(guān)閉),無碰撞進入圓弧軌道CD,該圓弧圓心角為37176。=(四驅(qū)車視為質(zhì)點,C點以后軌道均視為光滑軌道,不計空氣阻力)。素養(yǎng)點撥動能定理或機械能守恒定律在幾種常見模型中的應(yīng)用方法命題角度解決方法易錯警示平拋運動中動能定理的應(yīng)用不涉及速度方向時,用動能變化來分析速度的變化不能分方向應(yīng)用動能定理圓周運動中動能定理的應(yīng)用理解向心力不做功,利用動能定理把特殊點的運動推廣到一般位置。通過分析物體的受力情況判斷其運動情況,從而判斷最大動能與mgLsinθ的關(guān)系。圓環(huán)從A處由靜止釋放,向右運動經(jīng)過B點時速度為v、加速度為零,到達C點時速度為零,下列說法正確的是( ),圓環(huán)在B點速度最大,桿對環(huán)的支持力一直減小,彈簧對圓環(huán)做的功等于12mv2,圓環(huán)克服摩擦力做功等于12mv2情境設(shè)計微專題2游樂場里的物理知識——豎直圓軌道模型中功能關(guān)系的應(yīng)用過山車是一種富有刺激性的娛樂工具。如果能親身體驗一下由能量守恒、加速度和力交織在一起產(chǎn)生的效果,那真是妙不可言。已知過山車與DE段軌道的動摩擦因數(shù)為μ=132,EF段摩擦不計,整個運動過程空氣阻力不計。(2)求從B到F整個運動過程中摩擦力對過山車做的功。解題指導(dǎo)審題讀取題干獲取信息如圖2所示的示意圖看圖識別過程到達圓弧頂端F時,乘客對座椅的壓力為自身重力的14可確定在F點的速度過山車在BCDE段運動時所受的摩擦力與軌道對過山車的支持力成正比滑動摩擦力可計算摩擦力對過山車做的功摩擦力做功與路徑有關(guān)破題(1)根據(jù)“乘客對座椅的壓力為自身重力的14”,應(yīng)用向心力公式列方程。圓軌道可能是半圓形軌道、整圓或幾個整圓連接軌道、四分之一或四分之三圓軌道等。涉及過程時一般選用動能定理、機械能守恒定律或能量守恒定律,題目中出現(xiàn)相對位移時,應(yīng)優(yōu)先選擇能量守恒定律。的直軌道EF,分別通過水平光滑銜接軌道平滑連接,另有水平減速直軌道FG與EF平滑連接,EG間的水平距離l=40 m。=)求:(1)過山車運動至圓軌道最低點C時的速度大小。在B從釋放位置運動到最低點過程中,鉤碼先加速后減速,合力先向下后向上,位移一直向下,故合力先做正功后做負(fù)功,選項C正確。CDF0小物塊在B點時由牛頓第二定律Ffmgsinθ=mRω2,Ffmgsinθ,又因Ff≤μmgcosθ,所以μmgcosθmgsinθ,則μ一定大于tanθ,B正確。小物塊運動至C、D兩點時受力具有對稱性,所受靜摩擦力大小相等,方向關(guān)于AB對稱,從C點運動到D點的過程中,重力先做正功后做負(fù)功,小物塊動能不變,即合外力做功為0,所以摩擦力對小物塊先做負(fù)功后做正功,D正確。故選A。從v1到v2過程中,功率恒定,根據(jù)P=Fv可知繩子的拉力減小,根據(jù)牛頓第二定律可得a39。h,則由W=UIt可知,充電電流為I=6010395%400=35A,故A錯誤。故選C。在從彈性繩剛被拉直到人所受的重力與彈力大小相等的過程中,人做加速度減小的加速運動,當(dāng)加速度為零時,速度達到最大值,從人所受的重力與彈力大小相等到最低點的過程中,人做加速度增大的減速運動,在最低點時速度為零?！绢愵}演練7】答案(1)6 N,方向豎直向下 (2) m (3)ω=2nπ rad/s(n=1,2,3…)解析(1)滑塊從A到B過程中,根據(jù)動能定理得mgr=12mvB2代入數(shù)據(jù)解得vB=3m/s滑塊到達B點時,由牛頓第二定律得FABmg=mvB2r代入數(shù)據(jù)解得FAB=6N由牛頓第三定律得NB=6N,方向豎直向下(2)滑塊離開C點后做平拋運動,在豎直方向有h=12gt12代入數(shù)據(jù)解得t1=在水平方向有R=vCt1代入數(shù)據(jù)解得vC=2m/s滑塊由B到C過程中,根據(jù)動能定理有μmgL=12mvC212mvB2代入數(shù)據(jù)解得L=(3)滑塊由B到C過程中,有L=vB+vC2t39。(2)從a到最低點的過程中以運動員和滑板為研究對象,設(shè)此過程中運動員做的功為W,由動能定理可得W+(M+m)gR=12(M+m)v2,代入數(shù)據(jù)解得W=5000J。根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒得,mgh=12mv2+Ep,解得Ep=mgh12mv2,故D正確。根據(jù)機械能守恒定律得12mvC2+mgR0(1cos37176。(3)根據(jù)機械能守恒定律得12mvE2=mgh1+12mvH2四驅(qū)車從H處飛出后做平拋運動,所以h1+h2=12gt39?！镜淅?】AD 解析對于整個過程,運用動能定理得mgLsinθWf=0,得克服摩擦力做的功Wf=mgLsinθ,故A正確。物體從A到最低點的過程,由能量守恒定律得mg(L+x)sinθ=μmgcosθ聯(lián)立解得x=Ltanθ2μ,Ep=12mgLsinθ1+tanθμ。物塊A上升的高度小于h,所以重力勢能的增加量小于mgh,故A錯誤?！绢愵}演練11】B 解析圓環(huán)由A點釋放,此時彈簧處于拉伸狀態(tài),即圓環(huán)加速運動,設(shè)AB之間的D位置為彈簧的原長,則A到D的過程中,彈簧彈力減小,圓環(huán)的加速度逐漸減小,D到B的過程中,彈簧處于壓縮狀態(tài),則彈簧彈力增大,圓環(huán)的加速度先增大后減小,B點時,圓環(huán)合力為零,從B到C的過程中,圓環(huán)可能做減速運動,則無論是否存在彈簧原長的位置,圓環(huán)的加速度始終增大,也可能先加速后減速,則加速度先減小后增大,故B點的速度不一定最大,故A錯誤。=12mv2,彈簧彈力做功不一定為零,故圓環(huán)克服摩擦力做功不一定等于12mv2,故D錯誤。=12mvC2代入數(shù)據(jù)可得vC=810m/s(2)設(shè)過山車到達D點的速度為vD,由機械能守恒定律2mgR+12mvD2=12mvC2由牛頓第二定律mg+FD=mvD2R聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得FD=7000N由牛頓第三定律可知過山車對軌道的作用力F
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1