《（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題三 機(jī)械能及其守恒定律單元總結(jié)學(xué)案 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題三 機(jī)械能及其守恒定律單元總結(jié)學(xué)案 新人教版（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 主題三 機(jī)械能及其守恒定律 單元總結(jié) 一、功和功率的計(jì)算 1.功的計(jì)算方法 (1)定義法求功。 (2)利用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求功。 (3)利用W＝Pt求功。 2.功率的計(jì)算方法 (1)P＝：此式是功率的定義式，適用于任何情況下功率的計(jì)算，但常用于求解某段時(shí)間內(nèi)的平均功率。 (2)P＝Fvcos α：當(dāng)v是瞬時(shí)速度時(shí)，此式計(jì)算的是F的瞬時(shí)功率；當(dāng)v是平均速度時(shí)，此式計(jì)算的是F的平均功率。 [例1] 質(zhì)量為m＝20 kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)。0～2 s 內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反，2～4 s 內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相同，物體的v－t圖象如圖

2、1所示，g取10 m/s2，則(　　) 圖1 A.拉力F的大小為100 N B.物體在4 s時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為120 W C.4 s內(nèi)拉力所做的功為480 J D.4 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為320 J 解析　由圖象可得：0～2 s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a1＝＝ m/s2＝5 m/s2，勻減速過(guò)程有F＋Ff＝ma1?、佟蚣铀龠^(guò)程加速度大小為a2＝＝ m/s2＝1 m/s2，有F－Ff＝ma2?、冢散佗诼?lián)立解得Ff＝40 N，F(xiàn)＝60 N，故A錯(cuò)誤；物體在4 s時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為P＝Fv＝60×2 W＝120 W，故B正確；4 s內(nèi)物體通過(guò)的位移為x＝×2×1

3、0 m－×2×2 m＝8 m，拉力做功為W＝－Fx＝－480 J，故C錯(cuò)誤；4 s內(nèi)物體通過(guò)的路程為s＝×2×10 m＋×2×2 m＝12 m，摩擦力做功為Wf＝－Ff s＝－40×12 J＝－480 J，故D錯(cuò)誤。 答案　B [針對(duì)訓(xùn)練1] (多選)如圖2所示，一質(zhì)量為1.2 kg的物體從一固定的傾角為30°、長(zhǎng)度為10 m的光滑斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑。g取10 m/s2，則(　　) 圖2 A.物體滑到斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率是60 W B.物體滑到斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率是120 W C.整個(gè)過(guò)程中重力做功的平均功率是30 W D.整個(gè)過(guò)程中重力做功的平均功率是6

4、0 W 解析　由動(dòng)能定理得mglsin 30°＝mv2，所以物體滑到斜面底端時(shí)的速度為10 m/s，此時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為P＝mgvsin 30°＝1.2×10×10× W＝60 W，故A正確，B錯(cuò)誤；物體下滑時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其受力情況如圖所示。由牛頓第二定律得物體的加速度a＝＝10× m/s2＝5 m/s2，物體下滑的時(shí)間t＝＝ s＝2 s。物體下滑過(guò)程中重力做的功為W＝mgl·sin 30°＝1.2×10×10× J＝60 J。重力做功的平均功率＝＝ W＝30 W。故C正確，D錯(cuò)誤。 答案　AC 二、功能關(guān)系的應(yīng)用 功是能量轉(zhuǎn)化的量度，某種能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的數(shù)量一定與某種

5、力的功相等，與其他力的功無(wú)關(guān)，所以處理好功能關(guān)系題目的關(guān)鍵是記清常用的幾對(duì)功能關(guān)系。 (1)重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系：WG＝－ΔEp。 (2)彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系：W彈＝－ΔEp。 (3)合力做功與動(dòng)能關(guān)系：W合＝ΔEk。 (4)除重力或彈力外其他力做功與機(jī)械能的關(guān)系：W其他＝ΔE。 [例2] 質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員入水后受到水的阻力而豎直向下做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F。那么在他減速下降到深度為h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?(　　) A.他的動(dòng)能減少了Fh B.他的重力勢(shì)能減少了mgh C.他的動(dòng)能減少了(F－mg)h D.他的機(jī)械能減少

6、了Fh 解析　跳水運(yùn)動(dòng)員入水減速下降h的過(guò)程中，他的重力勢(shì)能減少了mgh，則B選項(xiàng)正確；由動(dòng)能定理知，動(dòng)能減少了(F－mg)h，則C選項(xiàng)正確，A錯(cuò)誤；重力以外的力做的功等于機(jī)械能的變化，則D選項(xiàng)正確。 答案　BCD [針對(duì)訓(xùn)練2] 如圖3，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn)，M點(diǎn)與繩的上端P相距l(xiāng)。重力加速度大小為g。在此過(guò)程中，外力做的功為(　　) 圖3 A.mgl B.mgl C.mgl D.mgl 解析　由題意可知，PM段細(xì)繩的機(jī)械能不變，MQ段細(xì)繩的重心升高了，則重力勢(shì)能增加ΔEp＝mg·＝mgl，由

7、功能關(guān)系可知，在此過(guò)程中，外力做的功為W＝mgl ，故選項(xiàng)A正確，B、C、 D錯(cuò)誤。 答案　A 三、動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 1.動(dòng)力學(xué)方法：利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解力學(xué)問(wèn)題。 2.能量的觀點(diǎn)：利用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律以及一些功能關(guān)系求解力學(xué)問(wèn)題。 3.應(yīng)用技巧 涉及動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合題，應(yīng)根據(jù)題目要求靈活選用公式和規(guī)律。 (1)涉及力和運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)性分析或恒力作用下物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律。 (2)用動(dòng)能定理求解物體受恒力作用下的問(wèn)題比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解過(guò)程要簡(jiǎn)單，變力作用下的問(wèn)題只能用能量觀點(diǎn)。 (3)涉及動(dòng)能

8、與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，單個(gè)物體或系統(tǒng)機(jī)械能守恒問(wèn)題時(shí)，通常選用機(jī)械能守恒定律。 [例3] 某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意圖如圖4所示，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下保持v＝1 m/s 的恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝2 kg的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5。設(shè)皮帶足夠長(zhǎng)，取g＝10 m/s2，在郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，求： 圖4 (1)郵件滑動(dòng)的時(shí)間t； (2)郵件對(duì)地的位移大小x； (3)郵件與皮帶間的摩擦力對(duì)皮帶做的功W。 解析　(1)設(shè)郵件放到皮帶上與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力為Ff，則Ff＝μmg① 取向右為正方向，對(duì)郵件應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有 Ff＝ma＝m② 由①②式并代入數(shù)據(jù)得t＝0.2 s③ (2)郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)郵件應(yīng)用動(dòng)能定理，有Ffx＝mv2－0④ 由①④式并代入數(shù)據(jù)得x＝0.1 m⑤ (3)郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，設(shè)皮帶相對(duì)地面的位移為s，則s＝vt⑥ 摩擦力對(duì)皮帶做的功W＝－Ff s⑦ 由①③⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得W＝－2 J⑧ 答案　(1)0.2 s　(2)0.1 m　(3)－2 J 5