2010高考物理二轮专题复习四：功和能学案

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1、.....专题四功和能学案一、典例精析www.ks5u.com题型1.（功能关系的应用）从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力为F恒定。则对于小球上升的整个过程，下列说法错误的是（）A.小球动能减少了mgHB.小球机械能减少了FHC.小球重力势能增加了mgHD.小球加速度大于重力加速度gwww.ks5u.com解析：由动能定理可知，小球动能的减小量等于小球克服重力和阻力F做的功。为（mg+F）H，A错误；小球机械能的减小等于克服阻力F做的功，为FH，B正确；小球重力势能的增加等于小球小球克服重力做的功

2、，为mgH，C正确；小球的加速度，D正确www.ks5u.com规律总结：功是能量转化的量度，有以下几个功能关系需要理解并牢记⑴重力做功与路径无关，重力的功等于重力势能的变化⑵滑动摩擦力（或空气阻力）做的功与路径有关，并且等于转化成的内能⑶合力做功等于动能的变化⑷重力（或弹力）以外的其他力做的功等于机械能的变化www.ks5u.com题型2.（功率及机车启动问题）www.ks5u.com..........www.ks5u.com审题指导：1.在汽车匀加速启动时，匀加速运动刚结束时有两大特点⑴牵引力仍是匀加速运动时的牵引力，即仍满足⑵www

3、.ks5u.com2.注意匀加速运动的末速度并不是整个运动过程的最大速度题型3.（动能定理的应用）如图所示，竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成，AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。求：www.ks5u.com（1）小物块与水平轨道的动摩擦因数（2）为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道，圆弧轨道的半径R至少是多大？（3）若圆弧轨道的半径R取第（2）

4、问计算出的最小值，增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R处，试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上。www.ks5u.com如果能，将停在何处？如果不能，将以多大速度离开水平轨道？..........www.ks5u.com解析：（1）小物块最终停在AB的中点，在这个过程中，由动能定理得得www.ks5u.com（2）若小物块刚好到达D处，速度为零，同理，有解得CD圆弧半径至少为（3）设物块以初动能E′冲上轨道，可以达到的最大高度是1.5R，由动能定理得解得www.ks5u.com物块滑回C点时的动能为，由

5、于，故物块将停在轨道上。设到A点的距离为x，有解得即物块最终停在水平滑道AB上，距A点处。规律总结：应用动能定理要比动力学方法方便、简洁。只有应用动力学方法可以求解的匀变www.ks5u.com速直线运动问题，一般应用动能定理都可以求解。尽管动能定理是应用动力学方法推导出来的，但它解决问题的范围更广泛。题型4.（综合问题）滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上www.ks5u.com滑行，做出各种动作给人以美的享受。如图甲所示，abcdef为同一竖直平面上依次平滑连接的滑行轨道，其中ab段水平，H=3m，bc段和cd

6、段均为斜直轨道，倾角θ=37º，de段是一半径R=2.5m的四分之一圆弧轨道，o点为圆心,其正上方的d点为圆弧的最高点，滑板及运动员总质量m=60kg，运动员滑经d点时轨道对滑板支持力用Nd表示，忽略摩擦阻力和空气阻力，www.ks5u.com取g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8除下述问(3)中运动员做缓冲动作以外，均可把滑板及运动员视为质点。(1)运动员从bc段紧靠b处无初速滑下，求Nd的大小；..........(2)运动员逐渐减小从bc上无初速下滑时距水平地面的高度h，请在图乙的坐标图上作出www.ks5u.

7、comNd-h图象(只根据作出的图象评分，不要求写出计算过程和作图依据)；(3)运动员改为从b点以υ0=4m/s的速度水平滑出，落在bc上时通过短暂的缓冲动作使他只保留沿斜面方向的速度继续滑行，则他是否会从d点滑离轨道?请通过计算得出结论www.ks5u.comwww.ks5u.com解析：解：(1)从开始滑下至d点，由机械能守恒定律得  ①(1分)www.ks5u.com②(1分)由①②得：③(1分)  (2)所求的图象如图所示(3分)    (图线两个端点画对各得1分，图线为直线得1分)  (3)当以从b点水平滑出时，运动员做平抛运动落

8、在Q点，如图所示设Bq=，则       ④(1分)www.ks5u.com       ⑤(1分)    由④⑤得..........⑥(1分)   ⑦(1分)在Q点缓冲后⑧(