王強
本次主要用功能的觀點解決物體的運動和帶電體、帶電粒子、導體棒在電場或磁場中的運動問題.考查的重點有以下幾方面:
①重力、摩擦力、靜電力和洛倫茲力的做功特點和求解;
②與功、功率相關的分析與計算;
③幾個重要的功能關系的應用;
④動能定理的綜合應用;
⑤綜合應用機械能守恒定律和能量守恒定律分析問題.
功能關系是高考的重點和熱點,命題情景新,聯系實際密切,綜合性強,側重在計算題中命題,是高考的壓軸題.
本專題的高頻考點主要集中在功和功率的計算、動能定理、機械能守恒定律、功能關系的應用等幾個方面,難度中等,本專題知識還常與曲線運動、電場、磁場、電磁感應相聯系進行綜合考查,復習時應多注意這些知識的綜合訓練和應用。功、能、能量守恒是近幾年高考理科綜合物理命題的重點、熱點和焦點,也是廣大考生普遍感到棘手的難點之一.能量守恒貫穿于整個高中物理學習的始終,是聯系各部分知識的主線.它不僅為解決力學問題開辟了一條重要途徑,同時也為我們分析問題和解決問題提供了重要依據.守恒思想是物理學中極為重要的思想方法,是物理學研究的極高境界,是開啟物理學大門的金鑰匙,同樣也是對考生進行方法教育和能力培養(yǎng)的重要方面.
一、求功的方法比較
1.恒力做功的求法
(1)應用公式W=Fscosα其中α是F、s間的夾角.
(2)用動能定理(從做功的效果)求功:
此公式可以求恒力做功也可以求變力做功.
特別提醒:(1)應用動能定理求的功是物體所受合外力的功,而不是某一個力的功.
2.變力做功的求法
(1)摩擦力既可以做正功,也可以做負功,還可以不做功.
二、兩種功率表達式的比較
(1)求某一時刻的瞬時功率.這時F是該時刻的作用力大小,v取瞬時值,對應的P為F在該時刻的瞬時功率;
(2)當v為某段位移(時間)內的平均速度時,則要求這段位移(時間)內F必須為恒力,對應的P為F在該段時間內的平均功率.
三、對動能定理的理解
1.對公式的理解
(1)計算式為標量式,沒有方向性,動能的變化為末動能減去初動能.
(2)研究對象是單一物體或可以看成單一物體的整體.
(3)公式中的位移和速度必須是相對于同一參考系,一般以地面為參考系.
2.動能定理的優(yōu)越性
(1)適用范圍廣:應用于直線運動,曲線運動,單一過程,多過程,恒力做功,變力做功.
(2)應用便捷:公式不涉及物體運動過程的細節(jié),不涉及加速度和時間問題,應用時比牛頓運動定律和運動學方程方便,而且能解決牛頓運動定律不能解決的變力問題和曲線運動問題
考點一 力學中的幾個重要功能關系的應用
例1.“天津之眼”是一座跨河建設、橋輪合一的摩天輪,是天津市的地標之一。摩天輪懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直面內做勻速圓周運動。下列敘述正確的是
A.摩天輪轉動過程中,乘客的機械能保持不變
B.在最高點,乘客重力大于座椅對他的支持力
C.摩天輪轉動一周的過程中,乘客重力的沖量為零
D.摩天輪轉動過程中,乘客重力的瞬時功率保持不變
答案:B
【變式探究】將質量為m的小球在距地面高度為h處拋出,拋出時的速度大小為v0,小球落到地面時的速度大小為2v0,若小球受到的空氣阻力不能忽略,則對于小球下落的整個過程,下面說法中正確的是( )
A.小球克服空氣阻力做的功小于mgh
B.重力對小球做的功等于mgh
C.合外力對小球做的功小于mv20
D.重力勢能的減少量等于動能的增加量
答案 AB
湖北省恩施市中等職業(yè)技術學校