高考物理二輪復習 專題二 第5講 功能關(guān)系在力學中的應用課件

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1、第5講功能關(guān)系在力學中的應用1.(多選)(2015浙江理綜，18)我國科學家正在研制航母艦載機使用的電磁彈射器。艦載機總質(zhì)量為3.0104 kg，設(shè)起飛過程中發(fā)動機的推力恒為1.0105 N；彈射器有效作用長度為100 m，推力恒定。要求艦載機在水平彈射結(jié)束時速度大小達到80 m/s。彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發(fā)動機推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的20%，則()A.彈射器的推力大小為1.1106 NB.彈射器對艦載機所做的功為1.1108 JC.彈射器對艦載機做功的平均功率為8.8107 WD.艦載機在彈射過程中的加速度大小為32 m/s2答案答案ABD2.(2014新課標全國卷新課

2、標全國卷，16)一物體靜止在粗糙水平地面上?，F(xiàn)一物體靜止在粗糙水平地面上?，F(xiàn)用一大小為用一大小為F1的水平拉力拉動物體，經(jīng)過一段時間后其速度變的水平拉力拉動物體，經(jīng)過一段時間后其速度變?yōu)闉関。若將水平拉力的大小改為。若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時間后速度變?yōu)闀r間后速度變?yōu)?v。對于上述兩個過程，用。對于上述兩個過程，用WF1、WF2分別表示分別表示拉力拉力F1、F2所做的功，所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則所做的功，則()A.WF24WF1，Wf22Wf1 B.WF24WF1, Wf22W

3、f1C.WF24WF1，Wf22Wf1 D.WF24WF1, Wf22Wf1答案答案C3.(2015新課標全國卷新課標全國卷，17)一汽車在平直公路上行駛。從某時一汽車在平直公路上行駛。從某時刻開始計時，發(fā)動機的功率刻開始計時，發(fā)動機的功率P隨時間隨時間t的變化如圖的變化如圖1所示。假定所示。假定汽車所受阻力的大小汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時隨時間間t變化的圖線中，可能正確的是變化的圖線中，可能正確的是()圖圖1答案答案A4.(2015新課標全國卷新課標全國卷，17)如圖如圖2所示，一半徑為所示，一半徑為R、粗糙程度、粗糙程度處處相同的

4、半圓形軌道豎直固定放置，直徑處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量水平。一質(zhì)量為為m的質(zhì)點自的質(zhì)點自P點上方高度點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從處由靜止開始下落，恰好從P點進點進入軌道。質(zhì)點滑到軌道最低點入軌道。質(zhì)點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為時，對軌道的壓力為4mg，g為為重力加速度的大小。用重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點從表示質(zhì)點從P點運動到點運動到N點的過程中克點的過程中克服摩擦力所做的功。則服摩擦力所做的功。則()圖圖2答案答案C5.(多選多選)(2015新課標全國卷新課標全國卷，21)如圖如圖3，滑塊，滑塊a、b的質(zhì)量均為的質(zhì)量均為m，a套在固定豎直桿上，

5、與光滑水平地面相距套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上，放在地面上，a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運動，不計摩擦，通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運動，不計摩擦，a、b可視為質(zhì)點，重力加速度大小為可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g。則。則()圖圖3由由a的受力圖可知，的受力圖可知，a下落過程中，其加速度大小先小于下落過程中，其加速度大小先小于g后大于后大于g，選項選項C錯誤；當錯誤；當a落地前落地前b的加速度為零的加速度為零(即輕桿對即輕桿對b的作用力為零的作用力為零)時，時，b的機械能最大，的機械能最大，a的機械能最小，這時的機械能最小，這時b受重力、支持力，且受重力

6、、支持力，且FNbmg，由牛頓第三定律可知，由牛頓第三定律可知，b對地面的壓力大小為對地面的壓力大小為mg，選項，選項D正確。正確。答案答案BD6.(2015浙江理綜浙江理綜，23)如圖如圖4所示，用一塊長所示，用一塊長L11.0 m的木板在墻的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面，桌子高和桌面間架設(shè)斜面，桌子高H0.8 m，長，長L21.5 m。斜面與水。斜面與水平桌面的傾角平桌面的傾角可在可在060間調(diào)節(jié)后固定。將質(zhì)量間調(diào)節(jié)后固定。將質(zhì)量m0.2 kg的的小物塊從斜面頂端靜止釋放，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)小物塊從斜面頂端靜止釋放，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)10.05，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為，物塊與桌

7、面間的動摩擦因數(shù)為2，忽略物塊在斜面與桌，忽略物塊在斜面與桌面交接處的能量損失面交接處的能量損失(重力加速度取重力加速度取g10 m/s2；最大靜摩擦力；最大靜摩擦力等于滑動摩擦力等于滑動摩擦力)圖圖4(1)求求角增大到多少時，物塊能從斜面開始下滑；角增大到多少時，物塊能從斜面開始下滑；(用正切值表示用正切值表示)(2)當當角增大到角增大到37時，物塊恰能停在桌面邊緣，求物塊與桌面間時，物塊恰能停在桌面邊緣，求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)的動摩擦因數(shù)2；(已知已知sin 370.6，cos 370.8)(3)繼續(xù)增大繼續(xù)增大角，發(fā)現(xiàn)角，發(fā)現(xiàn)53時物塊落地點與墻面的距離最大，時物塊落地點與墻面的距離

8、最大，求此最大距離求此最大距離xm。解析解析(1)要使小物塊能夠下滑必須滿足要使小物塊能夠下滑必須滿足mgsin 1mgcos 解得解得tan 0.05(2)物塊從斜面頂端下滑到停在桌面邊緣過程中物塊克服摩擦力做物塊從斜面頂端下滑到停在桌面邊緣過程中物塊克服摩擦力做功功Wf1mgL1cos 2mg(L2L1cos )全過程由動能定理得：全過程由動能定理得：mgL1sin Wf0代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得20.8答案答案(1)tan 0.05(2)0.8(3)1.9 m主要題型：主要題型：選擇題和計算題選擇題和計算題知識熱點知識熱點(1)單獨命題單獨命題功和功率的理解與計算。功和功率的理解與計算。

9、利用動能定理分析簡單問題。利用動能定理分析簡單問題。對動能變化、重力勢能變化、彈性勢能變化的分析。對動能變化、重力勢能變化、彈性勢能變化的分析。對機械能守恒條件的理解及機械能守恒定律的簡單應用。對機械能守恒條件的理解及機械能守恒定律的簡單應用。(2)交匯命題交匯命題結(jié)合結(jié)合vt、Ft等圖象綜合考查多過程的功和功率的計算。等圖象綜合考查多過程的功和功率的計算。結(jié)合應用動能定理、機械能守恒定律和能量守恒定律，結(jié)合結(jié)合應用動能定理、機械能守恒定律和能量守恒定律，結(jié)合動力學方法解決多運動過程問題。動力學方法解決多運動過程問題。物理方法物理方法(1)守恒法守恒法(2)整體法、分段法整體法、分段法(3)圖

10、象法圖象法(4)轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化法考向一功和功率的理解與計算考向一功和功率的理解與計算核心知識核心知識規(guī)律方法規(guī)律方法計算功、功率時應注意的三個問題計算功、功率時應注意的三個問題(1)功的公式功的公式WFl和和WFlcos 僅適用于恒力做功的情況。僅適用于恒力做功的情況。(2)變力做功的求解要注意對問題的正確轉(zhuǎn)化，如將變力轉(zhuǎn)化為變力做功的求解要注意對問題的正確轉(zhuǎn)化，如將變力轉(zhuǎn)化為恒力，也可應用動能定理等方法求解。恒力，也可應用動能定理等方法求解。1.(2015合肥市高三第二次質(zhì)檢合肥市高三第二次質(zhì)檢)如圖如圖5，兩個完全，兩個完全相同的小球相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的，在同一高度處以相

11、同大小的初速度初速度v分別水平拋出和豎直向上拋出，下列分別水平拋出和豎直向上拋出，下列說法正確的是說法正確的是()圖圖5A.兩小球落地時的速度相同兩小球落地時的速度相同B.兩小球落地時，兩小球落地時，A球重力的瞬時功率較小球重力的瞬時功率較小C.從開始運動至落地，從開始運動至落地，A球重力做功較大球重力做功較大D.從開始運動至落地，重力對從開始運動至落地，重力對A小球做功的平均功率較小小球做功的平均功率較小答案答案B2.(2015海南單科海南單科，3)假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動機的輸出功率變?yōu)樵瓉淼穆?。如果摩托艇發(fā)動機的輸出功

12、率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼淖畲笏俾首優(yōu)樵瓉淼?)D3.(多選多選)(2015濟南市濟南市3月高考模擬月高考模擬)一滑塊放在水平面上，從一滑塊放在水平面上，從t0時刻開始對滑塊施加一水平方向的恒力時刻開始對滑塊施加一水平方向的恒力F，使滑塊由靜止開始，使滑塊由靜止開始運動，恒力運動，恒力F作用的時間為作用的時間為t1，如圖，如圖6所示為滑塊在整個過程中所示為滑塊在整個過程中的速度隨時間的變化規(guī)律，且圖線的傾角的速度隨時間的變化規(guī)律，且圖線的傾角。若。若0t1時間內(nèi)時間內(nèi)恒力恒力F做的功以及滑塊克服摩擦力做的功分別為做的功以及滑塊克服摩擦力做的功分別為W和和W1、

13、恒力、恒力F做功的平均功率以及滑塊克服摩擦力做功的平均功率分別為做功的平均功率以及滑塊克服摩擦力做功的平均功率分別為P和和P1，t1t2時間內(nèi)滑塊克服摩擦力做的功與克服摩擦力做功的時間內(nèi)滑塊克服摩擦力做的功與克服摩擦力做功的平均功率分別為平均功率分別為W2、P2，則下列關(guān)系式正確的是，則下列關(guān)系式正確的是()圖圖6A.WW1W2 B.W W1 1W2 C.PP1P2 D.P1P2答案答案ACD4.(2015寧波市高三期末考試寧波市高三期末考試)動車組列車是由幾節(jié)自帶動力的車廂動車組列車是由幾節(jié)自帶動力的車廂(動車動車)加幾節(jié)不帶動力的車廂加幾節(jié)不帶動力的車廂(拖車拖車)編成一組，它將動力裝置分

14、編成一組，它將動力裝置分散安裝在多節(jié)車廂上。如圖散安裝在多節(jié)車廂上。如圖7所示，某車次動車組由所示，某車次動車組由8節(jié)車廂連接節(jié)車廂連接而成，每節(jié)車廂平均質(zhì)量為而成，每節(jié)車廂平均質(zhì)量為m20 t，其中第，其中第1節(jié)、第節(jié)、第3節(jié)、第節(jié)、第6節(jié)、節(jié)、第第8節(jié)是帶動力的，每節(jié)動車可以提供節(jié)是帶動力的，每節(jié)動車可以提供P0750 kW的額定功率。的額定功率。設(shè)動車組在平直路面上行駛，每節(jié)動車在行駛中的輸出功率相同，設(shè)動車組在平直路面上行駛，每節(jié)動車在行駛中的輸出功率相同，每節(jié)車廂受到的阻力恒為重力的每節(jié)車廂受到的阻力恒為重力的0.025(g取取10 m/s2)。求：。求：圖圖7(1)動車組行駛所能達

15、到的最大速度；動車組行駛所能達到的最大速度；(2)當動車組以加速度當動車組以加速度a0.5 m/s2加速行駛時，第加速行駛時，第3節(jié)動車對第節(jié)動車對第4節(jié)節(jié)拖車的作用力大??；拖車的作用力大??；(3)若動車組以額定功率啟動，經(jīng)若動車組以額定功率啟動，經(jīng)400 s時間加速后以最大速度勻速時間加速后以最大速度勻速行駛，則整個加速過程中所通過的路程為多少？行駛，則整個加速過程中所通過的路程為多少？代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得s18 750 m答案答案(1)75 m/s(2)1.5104 N(3)18 750 m考向二幾個重要功能關(guān)系的應用核心知識核心知識規(guī)律方法規(guī)律方法1.常見的功能關(guān)系常見的功能關(guān)系(1

16、)合外力做功與動能的關(guān)系：合外力做功與動能的關(guān)系：W合合Ek。(2)重力做功與重力勢能的關(guān)系：重力做功與重力勢能的關(guān)系：WGEp。(3)彈力做功與彈性勢能的關(guān)系：彈力做功與彈性勢能的關(guān)系：W彈彈Ep。(4)除重力以外其他力做功與機械能的關(guān)系：除重力以外其他力做功與機械能的關(guān)系：W其他其他E機機。(5)滑動摩擦力做功與內(nèi)能的關(guān)系：滑動摩擦力做功與內(nèi)能的關(guān)系：Ff x相對相對E內(nèi)內(nèi)。2.解答功能關(guān)系這類問題的關(guān)鍵解答功能關(guān)系這類問題的關(guān)鍵分析清楚物體的運動過程，以及過程中力做功的情況，明確力分析清楚物體的運動過程，以及過程中力做功的情況，明確力做功對應的能量轉(zhuǎn)化。做功對應的能量轉(zhuǎn)化。1.(2015

17、清遠市高三期末調(diào)研考試)滑雪運動員沿斜坡下滑了一段距離，重力對他做功為2 000J，運動員克服阻力做功100 J，則運動員的()A.機械能減小了100 JB.動能增加了2 100 JC.重力勢能減小了1 900 JD.重力勢能增加了2 000 JA解析解析運動員下滑過程中，減少的重力勢能等于重力做的功運動員下滑過程中，減少的重力勢能等于重力做的功2 000 J；由于克服阻；由于克服阻力做功力做功100 J，由能量守恒定律可知，運動員的機械能減少了，由能量守恒定律可知，運動員的機械能減少了100 J；由動能定理；由動能定理可知，運動員增加的動能為可知，運動員增加的動能為Ek(2 000100)

18、J1 900 J，選項，選項B、C、D錯誤，錯誤，A正確。正確。2.足夠長的水平傳送帶以恒定速度足夠長的水平傳送帶以恒定速度v勻速運動，某時刻一個質(zhì)量勻速運動，某時刻一個質(zhì)量為為m的小物塊以大小也是的小物塊以大小也是v、方向與傳送帶的運動方向相反的、方向與傳送帶的運動方向相反的初速度沖上傳送帶，最后小物塊的速度與傳送帶的速度相同。初速度沖上傳送帶，最后小物塊的速度與傳送帶的速度相同。在小物塊與傳送帶間有相對運動的過程中，滑動摩擦力對小在小物塊與傳送帶間有相對運動的過程中，滑動摩擦力對小物塊做的功為物塊做的功為W，小物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為，小物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，則下列判

19、斷中正確的是則下列判斷中正確的是()答案答案B3.(2015天津理綜天津理綜，5)如圖如圖8所示，固定的豎直光滑長所示，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為彈簧原長為L，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)樽優(yōu)?L(未超過彈性限度未超過彈性限度)，則在圓環(huán)下滑到最大距，則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中離的過程中()圖圖8答案答

20、案B4.如圖如圖9所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為M8 kg的長木板放在光滑水平面上，在木的長木板放在光滑水平面上，在木板左端施加板左端施加F12 N的水平推力，當木板向右運動的速度達到的水平推力，當木板向右運動的速度達到v01.5 m/s時，在其右端輕輕放上一個大小不計、質(zhì)量為時，在其右端輕輕放上一個大小不計、質(zhì)量為m2 kg的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)0.2，木板足夠長，木板足夠長，取取g10 m/s2。求：。求：圖圖9(1)當二者達到相同速度時，木板對鐵塊以及鐵塊對木板所做的功；當二者達到相同速度時，木板對鐵塊以及鐵塊對木板所做的功；(2)當二者達到相同速度時

21、，木板和鐵塊之間因摩擦所產(chǎn)生的熱量。當二者達到相同速度時，木板和鐵塊之間因摩擦所產(chǎn)生的熱量。答案答案(1)9 J13.5 J(2)4.5 J1.功能關(guān)系的應用功能關(guān)系的應用“三注意三注意”(1)分清是什么力做功，并且分析該力做正功還是做負功；根分清是什么力做功，并且分析該力做正功還是做負功；根據(jù)功能之間的對應關(guān)系，判定能的轉(zhuǎn)化形式，確定能量之間據(jù)功能之間的對應關(guān)系，判定能的轉(zhuǎn)化形式，確定能量之間的轉(zhuǎn)化情況。的轉(zhuǎn)化情況。(2)也可以根據(jù)能量之間的轉(zhuǎn)化情況，確定是什么力做功，尤也可以根據(jù)能量之間的轉(zhuǎn)化情況，確定是什么力做功，尤其可以方便計算變力做功的多少。其可以方便計算變力做功的多少。(3)功能關(guān)

22、系反映了做功和能量轉(zhuǎn)化之間的對應關(guān)系，功是能功能關(guān)系反映了做功和能量轉(zhuǎn)化之間的對應關(guān)系，功是能量轉(zhuǎn)化的量度和原因，在不同問題中的具體表現(xiàn)不同。量轉(zhuǎn)化的量度和原因，在不同問題中的具體表現(xiàn)不同。(2)功和能分析：對滑塊和滑板分別運用動能定理，或者對系統(tǒng)功和能分析：對滑塊和滑板分別運用動能定理，或者對系統(tǒng)運用能量守恒定律。如圖所示，要注意區(qū)分三個位移：運用能量守恒定律。如圖所示，要注意區(qū)分三個位移：求摩擦力對滑塊做功時用滑塊對地的位移求摩擦力對滑塊做功時用滑塊對地的位移x滑滑；求摩擦力對滑板做功時用滑板對地的位移求摩擦力對滑板做功時用滑板對地的位移x板板；求摩擦生熱時用相對滑動的路程求摩擦生熱時用相

23、對滑動的路程x相相。核心知識核心知識考向三動力學方法和動能定理、機械能守恒定律的綜合應用考向三動力學方法和動能定理、機械能守恒定律的綜合應用3.規(guī)律方法規(guī)律方法1.若一個物體或多個物體參與了多個運動過程，有的過程只涉及若一個物體或多個物體參與了多個運動過程，有的過程只涉及運動和力的問題或只要求分析物體的動力學特點，則要用動力運動和力的問題或只要求分析物體的動力學特點，則要用動力學方法求解；學方法求解；2.若某過程涉及做功和能量轉(zhuǎn)化問題，則要考慮應用動能定理、若某過程涉及做功和能量轉(zhuǎn)化問題，則要考慮應用動能定理、機械能守恒定律或功能關(guān)系求解。機械能守恒定律或功能關(guān)系求解。1.(2014新課標全國

24、卷，17)如圖10所示，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點)，從大環(huán)的最高處由靜止滑下。重力加速度大小為g。當小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時，大環(huán)對輕桿拉力的大小為()圖圖10A.Mg5mg B.MgmgC.Mg5mg D.Mg10mg答案答案C2.(多選多選)如圖如圖11甲所示，輕桿一端與質(zhì)量為甲所示，輕桿一端與質(zhì)量為1 kg、可視為質(zhì)點的小、可視為質(zhì)點的小球相連，另一端可繞光滑固定軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)使球相連，另一端可繞光滑固定軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，經(jīng)最高點開始計時，取水平向小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，經(jīng)

25、最高點開始計時，取水平向右為正方向，小球的水平分速度右為正方向，小球的水平分速度v隨時間隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，的變化關(guān)系如圖乙所示，A、B、C三點分別是圖線與縱軸、橫軸的交點、圖線上第一周三點分別是圖線與縱軸、橫軸的交點、圖線上第一周期內(nèi)的最低點，該三點的縱坐標分別是期內(nèi)的最低點，該三點的縱坐標分別是1、0、5。g取取10 m/s2，不計空氣阻力。下列說法中正確的是不計空氣阻力。下列說法中正確的是()圖圖11A.輕桿的長度為輕桿的長度為0.6 mB.小球經(jīng)最高點時，桿對它的作用力方向豎直向上小球經(jīng)最高點時，桿對它的作用力方向豎直向上C.B點對應時刻小球的速度為點對應時刻小球的速度為3

26、m/sD.曲線曲線AB段與坐標軸所圍圖形的面積為段與坐標軸所圍圖形的面積為0.5 m答案答案AB3.(2015山東理綜山東理綜，23)如圖如圖12甲所示，物塊與質(zhì)量為甲所示，物塊與質(zhì)量為m的小球通過的小球通過不可伸長的輕質(zhì)細繩跨過兩等高定滑輪連接。物塊置于左側(cè)滑不可伸長的輕質(zhì)細繩跨過兩等高定滑輪連接。物塊置于左側(cè)滑輪正下方的表面水平的壓力傳感裝置上，小球與右側(cè)滑輪的距輪正下方的表面水平的壓力傳感裝置上，小球與右側(cè)滑輪的距離為離為l。開始時物塊和小球均靜止，將此時傳感裝置的示數(shù)記為。開始時物塊和小球均靜止，將此時傳感裝置的示數(shù)記為初始值?，F(xiàn)給小球施加一始終垂直于初始值?，F(xiàn)給小球施加一始終垂直于l

27、段細繩的力，將小球緩慢段細繩的力，將小球緩慢拉起至細繩與豎直方向成拉起至細繩與豎直方向成60角，如圖乙所示，此時傳感裝置角，如圖乙所示，此時傳感裝置的示數(shù)為初始值的的示數(shù)為初始值的1.25倍；再將小球由靜止釋放，當運動至最倍；再將小球由靜止釋放，當運動至最低位置時，傳感裝置的示數(shù)為初始值的低位置時，傳感裝置的示數(shù)為初始值的0.6倍。不計滑輪的大小倍。不計滑輪的大小和摩擦，重力加速度的大小為和摩擦，重力加速度的大小為g。求：。求：圖圖12(1)物塊的質(zhì)量；物塊的質(zhì)量；(2)從釋放到運動至最低位置的過程中，小球克服空氣阻力所做從釋放到運動至最低位置的過程中，小球克服空氣阻力所做的功。的功。解析解析

28、(1)設(shè)開始時細繩的拉力大小為設(shè)開始時細繩的拉力大小為T1，傳感裝置的初始值為，傳感裝置的初始值為F1，物塊質(zhì)量為，物塊質(zhì)量為M，由平衡條件得，由平衡條件得對小球，對小球，T1mg對物塊，對物塊，F(xiàn)1T1Mg當細繩與豎直方向的夾角為當細繩與豎直方向的夾角為60時，設(shè)細繩的拉力大小為時，設(shè)細繩的拉力大小為T2，傳，傳感裝置的示數(shù)為感裝置的示數(shù)為F2，據(jù)題意可知，據(jù)題意可知，F(xiàn)21.25F1，由平衡條件得，由平衡條件得對小球，對小球，T2mgcos 60對物塊，對物塊，F(xiàn)2T2Mg聯(lián)立聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得式，代入數(shù)據(jù)得M3m答案答案(1)3m(2)0.1mgl圖圖13(1)小球初速度小球初速度v0的

29、大??；的大小；(2)小球滑過小球滑過C點時的速率點時的速率vC；(3)要使小球不離開軌道，則豎直圓弧軌道的半徑要使小球不離開軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R應該滿足什么應該滿足什么條件。條件。高頻考點五動力學觀點和能量觀點的綜合應用規(guī)律的優(yōu)先原則規(guī)律的優(yōu)先原則(1)涉及運動時間或相互作用時間，宜優(yōu)先選取牛頓第二定律和涉及運動時間或相互作用時間，宜優(yōu)先選取牛頓第二定律和運動學公式運動學公式(2)對單個物體，宜選用動能定理，特別是涉及位移的應優(yōu)先選對單個物體，宜選用動能定理，特別是涉及位移的應優(yōu)先選用動能定理。用動能定理。(3)若是多個物體組成的系統(tǒng)，則優(yōu)先考慮機械能守恒定律和能若是多個物體組成的系統(tǒng)

30、，則優(yōu)先考慮機械能守恒定律和能量守恒定律。量守恒定律。(4)若涉及系統(tǒng)內(nèi)物體間的相對路程并涉及滑動摩擦力做功，要若涉及系統(tǒng)內(nèi)物體間的相對路程并涉及滑動摩擦力做功，要優(yōu)先考慮能量守恒定律。優(yōu)先考慮能量守恒定律。(6分分)(2014安徽卷安徽卷)如圖如圖14所示，有一內(nèi)壁光所示，有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內(nèi)，滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內(nèi)，MN是通過橢圓中心是通過橢圓中心O點的水平線。已知一小球從點的水平線。已知一小球從M點出發(fā)，初速率為點出發(fā)，初速率為v0，沿管道，沿管道MPN運動，到運動，到N點的速率為點的速率為v1，所需時間為，所需時間為t1；若該小球仍；若該小球仍由由M

31、點以初速率點以初速率v0出發(fā)，而沿管道出發(fā)，而沿管道MQN運動，運動，到到N點的速率為點的速率為v2，所需時間為，所需時間為t2。則。則()A.v1v2，t1t2 B.v1v2，t1t2C.v1v2，t1t2 D.v1v2，t1t2圖圖14審題流程審題流程第第1步：抓關(guān)鍵點步：抓關(guān)鍵點獲取信息獲取信息(2)第第2步：找突破口步：找突破口明確思路明確思路解析解析思路思路：小球在運動過程中機械能守恒，沿管道：小球在運動過程中機械能守恒，沿管道MPN運動運動時，重力勢能先增加后減少，則動能先減少后增加；沿管道時，重力勢能先增加后減少，則動能先減少后增加；沿管道MQN運動時，重力勢能先減少后增加，則動

32、能先增加后減少，并且運動時，重力勢能先減少后增加，則動能先增加后減少，并且v1v2。小球沿管道。小球沿管道MPN運動到運動到N點與沿管道點與沿管道MQN運動到運動到N點的路點的路程相等，而沿管道程相等，而沿管道MPN運動比沿管道運動比沿管道MQN運動的平均速率小，運動的平均速率小，所以沿管道所以沿管道MPN運動到運動到N點比沿管道點比沿管道MQN運動到運動到N點的時間長，點的時間長，即即t1t2，故選項，故選項A正確。正確。思路思路：由機械能守恒定律得，小球兩次到：由機械能守恒定律得，小球兩次到達達N點速率相同，即點速率相同，即v1v2，畫出小球由，畫出小球由MPN及由及由MQN的速率時間圖象

33、的速率時間圖象如右圖中如右圖中、所示。則圖線與坐標軸所圍所示。則圖線與坐標軸所圍成的成的“面積面積”表示小球的路程，兩次的路程表示小球的路程，兩次的路程相等，故相等，故t1t2，選項，選項A正確。正確。答案答案A圖圖15(20分分)(2015福建理綜福建理綜，21)如圖如圖15，質(zhì)量為，質(zhì)量為M的小車靜止在光的小車靜止在光滑水平面上，小車滑水平面上，小車AB段是半徑為段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道，的四分之一圓弧光滑軌道，BC段是長為段是長為L的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點。一質(zhì)點。一質(zhì)量為量為m的滑塊在小車上從的滑塊在小車上從A點由靜止開始沿軌道滑下，重力加點由靜止開始沿軌道滑下，重力加速度為速度為g。