物理高考热点预测复习机械能守恒定律功能关系PPT课件

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1、【考纲资讯考纲资讯】重力势能 弹性势能 机械能守恒定律及其应用 第1页/共64页【考情快报考情快报】1.对机械能守恒条件的考查题型多为选择题，对功能关系的考查题型一般为计算题。功能关系往往与电场、磁场以及典型运动规律相联系。2.预计2013年高考对该讲的考查主要是：(1)滑动摩擦力做功情况下的功能关系问题。(2)与实际问题结合成凸现思想方法的综合性问题。第2页/共64页【体系构建体系构建】第3页/共64页【核心自查核心自查】一、机械能守恒定律的三个观点一、机械能守恒定律的三个观点1.1.守恒观点守恒观点表达式为表达式为E E2 2=E=E1 1或或_，表示系统末状态机械能的总，表示系统末状态机

2、械能的总和与初状态机械能的总和相等。和与初状态机械能的总和相等。2.2.转化观点转化观点表达式为表达式为E Ek k增增= =E Ep p减减或或_，表示系统增加，表示系统增加( (或或减少减少) )的动能等于系统减少的动能等于系统减少( (或增加或增加) )的势能。的势能。 E Ek2k2+E+Ep2p2=E=Ek1k1+E+Ep1p1E Ek k减减= =E Ep p增增第4页/共64页3.3.转移观点转移观点表达式为表达式为E EA A增增= =E EB B减减或或_，表示若系统由，表示若系统由A A、B B两两部分组成，则部分组成，则A A物体机械能的增加物体机械能的增加( (或减少或

3、减少) )与与B B物体机械能的减物体机械能的减少少( (或增加或增加) )相等。相等。 E EA A减减= =E EB B增增第5页/共64页二、摩擦力做功特点及其与能量的关系二、摩擦力做功特点及其与能量的关系 类别比较静摩擦力 滑动摩擦力能量的转化方面在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体_到另一个物体(静摩擦力起着传递机械能的作用)，而没有机械能转化为其他形式的能量转移转移(1)相互摩擦的物体通过摩擦力做功，将部分机械能从一个物体_到另一个物体。(2)部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的_转移转移损失量损失量第6页/共64页类别比较静摩擦力 滑动摩擦力一对摩擦力的总功方

4、面 一对静摩擦力所做功的代数和总等于_ 零零一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的总功，等于摩擦力与两个物体相对路程的乘积，即WFf=-Ffx相对，表示物体克服摩擦力做功，系统损失的机械能转变成_内能内能正功、负功、不做功方面两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以_不做功不做功第7页/共64页三、功能转化关系三、功能转化关系功功 能量变化能量变化 表表 达达 式式 合力做功合力做功 等于动能的等于动能的_ _ W W合合=E=Ek2k2-E-Ek1k1 重力做功重力做功 ( (弹簧类弹簧类) )弹弹力做功力做功 电场力电场力( (或或电流电流) )做功做功 增加增加等于重力势能的_ 减少减

5、少WG=Ep1-Ep2 等于弹性势能的_减少减少W弹=Ep1-Ep2等于分子势能的_减少减少W分=Ep1-Ep2等于电能(或电势能)的_减少减少W电=Ep1-Ep2分子力做功第8页/共64页功功 能量变化能量变化 表表 达达 式式 安培力做功 除了重力和弹力之外的其他力做功系统克服滑动摩擦力或介质阻力做功等于电能(或电势能)的_等于机械能的_ 等于系统内能的_ W安=Ep1-Ep2W其=E2-E1Q=Ffx相减少减少增加增加增加增加第9页/共64页【热点考向热点考向1 1】 机械能守恒定律机械能守恒定律【典题训练典题训练1 1】(2012(2012南京一模南京一模) )如图所示，质量如图所示，

6、质量m=1.0 kg m=1.0 kg 的物块在倾角为的物块在倾角为的斜面上的的斜面上的A A点，由静止开始释放，物块点，由静止开始释放，物块过过B B点时速度为点时速度为2.0 m/s2.0 m/s，过，过C C点时速度为点时速度为3.0 m/s3.0 m/s。已知。已知BDBD长长为为2.1 m2.1 m，CDCD长为长为1.6 m1.6 m。(g(g取取10 m/s10 m/s2 2) )则：则：第10页/共64页(1)(1)物块下滑的加速度多大？物块下滑的加速度多大？(2)(2)选选D D处为零势能面，写出物块下滑过程中最大重力势能与倾处为零势能面，写出物块下滑过程中最大重力势能与倾角

7、角的关系式。的关系式。(3)(3)假设物块下滑过程中机械能守恒，则倾角假设物块下滑过程中机械能守恒，则倾角是多少？是多少？【解题指导解题指导】解答本题时首先要求出解答本题时首先要求出A A点的竖直高度，然后根点的竖直高度，然后根据机械能守恒定律求出倾角据机械能守恒定律求出倾角。第11页/共64页【解析解析】(1)(1)从从B B到到C C过程中，过程中，x=0.5 mx=0.5 m，由由 ，得，得a=5 m/sa=5 m/s2。(2)A(2)A点速度为零，从点速度为零，从A A到到B B距离为距离为xx，由由 ，得，得x=0.4 mx=0.4 m。所以相对于所以相对于D D，A A的高度为的高

8、度为H=(x+BD)sin=2.5sinH=(x+BD)sin=2.5sin，最大重，最大重力势能力势能E Ep=mgH=25sin=mgH=25sin。22CBvv2ax22Bv02ax第12页/共64页(3)(3)若机械能守恒，则有若机械能守恒，则有 ，即：即： ，解得，解得=30=30。答案：答案：(1)5 m/s(1)5 m/s2 2(2)E(2)Ep=25sin (3)30=25sin (3)30kBpBkCpCEEEE22CB1mgBCsinm(vv )2 第13页/共64页【拓展提升拓展提升】【考题透视考题透视】该知识点为每年高考的重点，分析近几年高考试该知识点为每年高考的重点，

9、分析近几年高考试题，命题规律有以下三点：题，命题规律有以下三点：(1)(1)结合物体的典型运动进行考查，如平抛运动、圆周运动、结合物体的典型运动进行考查，如平抛运动、圆周运动、自由落体运动。自由落体运动。(2)(2)在综合问题中的某一过程遵守机械能守恒定律时，考查该在综合问题中的某一过程遵守机械能守恒定律时，考查该知识点。知识点。(3)(3)带电体在磁场中运动时洛伦兹力不做功，机械能也可以守带电体在磁场中运动时洛伦兹力不做功，机械能也可以守恒，所以也有关于这方面的考查。恒，所以也有关于这方面的考查。第14页/共64页【借题发挥借题发挥】应用机械能守恒定律解题时的三点注意应用机械能守恒定律解题时

10、的三点注意(1)(1)要注意研究对象的选取要注意研究对象的选取研究对象的选取是解题的首要环节研究对象的选取是解题的首要环节, ,有的问有的问题选单个物体题选单个物体( (实为一个物体与地球组成的实为一个物体与地球组成的系统系统) )为研究对象机械能不守恒为研究对象机械能不守恒, ,但选此物体但选此物体与其他几个物体组成的系统为研究对象与其他几个物体组成的系统为研究对象, ,机机械能却是守恒的。如图所示，单独选物体械能却是守恒的。如图所示，单独选物体A A机械能减少机械能减少, ,但由物体但由物体A A、B B二者组成的系统二者组成的系统机械能守恒。机械能守恒。第15页/共64页(2)(2)要注

11、意研究过程的选取要注意研究过程的选取有些问题研究对象的运动过程分几个阶段有些问题研究对象的运动过程分几个阶段, ,有的阶段机械能守有的阶段机械能守恒恒, ,而有的阶段机械能不守恒。因此，在应用机械能守恒定律而有的阶段机械能不守恒。因此，在应用机械能守恒定律解题时要注意过程的选取。解题时要注意过程的选取。(3)(3)要注意机械能守恒表达式的选取要注意机械能守恒表达式的选取守恒观点的表达式适用于单个或多个物体机械能守恒的问题，守恒观点的表达式适用于单个或多个物体机械能守恒的问题，解题时必须选取参考平面。而后两种表达式都是从解题时必须选取参考平面。而后两种表达式都是从“转化转化”和和“转移转移”的角

12、度来反映机械能守恒的，不必选取参考平面。的角度来反映机械能守恒的，不必选取参考平面。 第16页/共64页【创新预测创新预测】如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量量m=0.4 kgm=0.4 kg的小物块的小物块A A，不可伸长的轻质细绳，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D D，连接小物块连接小物块A A和小物块和小物块B B，虚线，虚线CDCD水平，间距水平，间距d=1.2 m,d=1.2 m,此时连接小物块此时连接小物块A A的细绳与竖直杆的细绳与竖直杆的夹角为的夹角为3737，小物块，小物块

13、A A恰能保持静止。现恰能保持静止。现在在小物块在在小物块B B的下端挂一个小物块的下端挂一个小物块Q(Q(未画出未画出) )，小物块，小物块A A可从图可从图示位置上升并恰好能到达示位置上升并恰好能到达C C处，不计摩擦和空气阻力，处，不计摩擦和空气阻力，cos37cos37=0.8=0.8、sin37sin37=0.6,=0.6,重力加速度重力加速度g g取取10 m/s10 m/s2 2。求：。求：第17页/共64页(1)(1)小物块小物块A A到达到达C C处时的加速度大小；处时的加速度大小；(2)(2)小物块小物块B B的质量；的质量；(3)(3)小物块小物块Q Q的质量。的质量。第

14、18页/共64页【解析解析】(1)(1)当小物块从当小物块从A A到达到达C C处时，由受力分析可知：水平处时，由受力分析可知：水平方向受力平衡，竖直方向只受重力作用，所以小物块方向受力平衡，竖直方向只受重力作用，所以小物块A A的加速的加速度度a=g=10 m/sa=g=10 m/s2 2。(2)(2)设小物块设小物块B B的质量为的质量为m mB B, ,绳子拉力为绳子拉力为F FT T; ;根据平衡条件：根据平衡条件：F FT Tcos37cos37=mg=mgF FT T=m=mB Bg g联立解得联立解得m mB B=0.5 kg=0.5 kg。第19页/共64页(3)(3)设小物块

15、设小物块Q Q的质量为的质量为m m0 0, ,根据系统机械能守恒得根据系统机械能守恒得mghmghACAC=(m=(mB B+m+m0 0)gh)ghB Bh hACAC=dcot37=dcot37=1.6 m=1.6 mh hB B= -d=0.8 m= -d=0.8 m解得解得m m0 0=0.3 kg=0.3 kg。答案：答案：(1)10 m/s(1)10 m/s2 2(2)0.5 kg(2)0.5 kg(3)0.3 kg(3)0.3 kg dsin37第20页/共64页【热点考向热点考向2 2】 机械能守恒定律的综合应用机械能守恒定律的综合应用【典题训练典题训练2 2】(2012(2

16、012大纲版全国卷大纲版全国卷) )一探险队员在探险时遇一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状。此到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧，以速度队员从山沟的竖直一侧，以速度v v0 0沿水平方向跳向另一侧坡面。沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示，以沟底的如图所示，以沟底的O O点为原点建立坐标系点为原点建立坐标系OxyOxy。已知，山沟竖。已知，山沟竖直一侧的高度为直一侧的高度为2h2h，坡面的抛物线方程为，坡面的抛物线方程为y= y= 探险队员的探险队员的质量为质量为m m。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为。人视为质点

17、，忽略空气阻力，重力加速度为g g。21x ;2h第21页/共64页(1)(1)求此人落到坡面时的动能。求此人落到坡面时的动能。(2)(2)此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？动能的最小值为多少？第22页/共64页【解题指导解题指导】解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：(1)(1)落点位置坐标为此人平抛运动轨迹方程和坡面方程组成的落点位置坐标为此人平抛运动轨迹方程和坡面方程组成的解；解；(2)(2)根据机械能守恒定律求得此人落到坡面时的动能；根据机械能守恒定律求得此人落到坡面时的动能；(3)

18、(3)运用数学方法求出动能的最小值。运用数学方法求出动能的最小值。第23页/共64页【解析解析】(1)(1)设此人在空中做平抛运动的时间为设此人在空中做平抛运动的时间为t t，运动到另一，运动到另一侧坡面的落点坐标为侧坡面的落点坐标为(x,y)(x,y)，则有，则有x=vx=v0 0t t依题意有：依题意有：根据机械能守恒定律可得，此人落到坡面的动能根据机械能守恒定律可得，此人落到坡面的动能联立以上各式得：联立以上各式得：212hygt221yx2h2k01Emvmg 2hy2222k02014g hEm(v)2vgh第24页/共64页(2)(2)把式变形，得把式变形，得当式中的平方项为零时，

19、即当式中的平方项为零时，即 时，动能时，动能E Ek最小。最小。最小的动能最小的动能答案答案：(1)(1)(2) (2) mgh mgh 22k02012gh3Em( vgh)mgh22vgh0vghkmin3Emgh2。22202014g hm(v)2vghgh32第25页/共64页【拓展提升拓展提升】【考题透视考题透视】对于机械能守恒定律与力学的综合这一考点的考对于机械能守恒定律与力学的综合这一考点的考查，经常出现在理综压轴题中，综合性比较强，难度一般较大，查，经常出现在理综压轴题中，综合性比较强，难度一般较大，物体的运动过程复杂或运动阶段繁多。出题角度多从机械能守物体的运动过程复杂或运动

20、阶段繁多。出题角度多从机械能守恒定律与抛体运动或竖直面内圆周运动等运动规律相联系。恒定律与抛体运动或竖直面内圆周运动等运动规律相联系。第26页/共64页【借题发挥借题发挥】解决机械能守恒综合题目的一般方法解决机械能守恒综合题目的一般方法(1)(1)对物体进行运动过程的分析，分析每一运动过程的运动规对物体进行运动过程的分析，分析每一运动过程的运动规律。律。(2)(2)对物体进行每一过程中的受力分析，确定有哪些力做功，对物体进行每一过程中的受力分析，确定有哪些力做功，有哪些力不做功，哪一过程中满足机械能守恒定律的条件。有哪些力不做功，哪一过程中满足机械能守恒定律的条件。(3)(3)分析物体的运动状

21、态，根据机械能守恒定律及有关的力学分析物体的运动状态，根据机械能守恒定律及有关的力学规律列方程求解。规律列方程求解。第27页/共64页【创新预测创新预测】一轻质细绳一端系一质量为一轻质细绳一端系一质量为m= kgm= kg的小球的小球A A，另一端挂在光滑，另一端挂在光滑水平轴水平轴O O上，上，O O到小球的距离为到小球的距离为L=0.1 mL=0.1 m，小球跟水平面接触，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的左侧距离但无相互作用，在球的左侧距离s s处固定一个光滑的斜面，如处固定一个光滑的斜面，如图所示，水平距离图所示，水平距离s s为为1 m1 m。现有一滑块。现有一滑块B B，质量也

22、为，质量也为m m，从斜面，从斜面上由静止滑下，与小球发生弹性碰撞。滑块上由静止滑下，与小球发生弹性碰撞。滑块B B与水平面间动摩与水平面间动摩擦因数为擦因数为0 02525。不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，。不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g g取取10 m10 ms s2 2，试问：，试问：120第28页/共64页(1)(1)若滑块若滑块B B从斜面某一高度从斜面某一高度h h处由静止滑下与小球发生弹性碰处由静止滑下与小球发生弹性碰撞后撞后( (碰后碰后A A、B B交换速度交换速度) )，使小球恰好在竖直平面内做圆周运，使小球恰好在竖直平面内做圆周运动，求此高度动，求此高

23、度h h。(2)(2)若滑块若滑块B B从从h=5 mh=5 m处由静止滑下，求滑块处由静止滑下，求滑块B B与小球碰后与小球碰后( (碰碰后后A A、B B交换速度交换速度) )，小球达到最高点瞬间绳子对小球的拉力。，小球达到最高点瞬间绳子对小球的拉力。第29页/共64页【解析解析】(1)(1)滑块滑块B B从静止滑下的过程中，机械能守恒，则：从静止滑下的过程中，机械能守恒，则： 滑块滑块B B在水平面上滑动的过程中，根据动能定理得：在水平面上滑动的过程中，根据动能定理得：由于滑块由于滑块B B与小球与小球A A的碰撞交换速度，所以碰后的碰撞交换速度，所以碰后A A球的速度球的速度:v:vA

24、 A=v=v2 2碰撞后，小球恰好能在竖直面内做圆周运动，圆周运动过程中碰撞后，小球恰好能在竖直面内做圆周运动，圆周运动过程中机械能守恒，在最高点时，满足机械能守恒，在最高点时，满足联立以上各式，代入数值解得：联立以上各式，代入数值解得：h=0.5 mh=0.5 m211mghmv2222111mgsmvmv22222AAAv11mv2mgLmv ,mgm22L第30页/共64页(2)(2)设滑块设滑块B B与小球与小球A A碰前的速度为碰前的速度为v vB，由动能定理得：，由动能定理得：mgh-mgs=mgh-mgs=又又vvA=v=vB从碰撞后到小球运动到最高点，由机械能守恒定律得从碰撞后

25、到小球运动到最高点，由机械能守恒定律得设小球到达最高点时，绳的拉力为设小球到达最高点时，绳的拉力为F F，由牛顿第二定律，由牛顿第二定律得：得： , ,解得解得F=45 NF=45 N答案：答案：(1)0.5 m(1)0.5 m(2)45 N(2)45 N 2B1mv222AA11mv2mgLmv22 2AvFmgmL第31页/共64页【热点考向热点考向3 3】功能关系的综合应用功能关系的综合应用【典题训练典题训练3 3】如图所示，质量如图所示，质量m m1 1=0.3 kg=0.3 kg的小车静止在光滑的的小车静止在光滑的水平面上，车长水平面上，车长L=1.5 mL=1.5 m，现有质量，现

26、有质量m m2 2=0.2 kg=0.2 kg可视为质点的物可视为质点的物块，以水平向右的速度块，以水平向右的速度v v0 0=2 m/s=2 m/s从左端滑上小车，最后在车面从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数=0.5=0.5，取，取g=10 m/sg=10 m/s2 2，求，求(1)(1)物块在车面上滑行的时间物块在车面上滑行的时间t t；(2)(2)物块克服摩擦力做的功；物块克服摩擦力做的功；(3)(3)在此过程中转变成的内能。在此过程中转变成的内能。第32页/共64页【解题指导解题指导】解答本题时

27、应注意把握以下两点：解答本题时应注意把握以下两点：(1)(1)正确分析物块和小车的受力情况及运动情况。正确分析物块和小车的受力情况及运动情况。(2)(2)正确利用功能关系求摩擦力的功和产生的内能。正确利用功能关系求摩擦力的功和产生的内能。【解析解析】(1)(1)小车做匀加速运动时的加速度为小车做匀加速运动时的加速度为a a1 1，物块做匀减，物块做匀减速运动时的加速度为速运动时的加速度为a a2 2，则，则a a2 2=g=5 m/s=g=5 m/s2 2，v v0 0-a-a2 2t=at=a1 1t t，所以所以 。2211m g10a m/sm3，0212v2 m/st0.24 s25a

28、a m/s3第33页/共64页(2)(2)相对静止时的速度相对静止时的速度物块克服摩擦力做的功物块克服摩擦力做的功(3)(3)由能量守恒可知，系统损失的机械能转化为内能，则由能量守恒可知，系统损失的机械能转化为内能，则答案：答案：(1)0.24 s(1)0.24 s(2)0.336 J(2)0.336 J (3)0.24 J (3)0.24 J 1va t0.8 m/s，22201Wmvv0.336 J2。22201211Em vmmv0.24 J22。第34页/共64页【拓展提升拓展提升】【考题透视考题透视】该知识点为每年高考的重点和热点，在每年的高该知识点为每年高考的重点和热点，在每年的高

29、考中都会涉及，分析近几年考题，命题规律有如下特点：考中都会涉及，分析近几年考题，命题规律有如下特点：(1)(1)功能关系结合曲线运动及圆周运动进行考查。功能关系结合曲线运动及圆周运动进行考查。(2)(2)功能关系结合多个物体间的相对运动进行考查。功能关系结合多个物体间的相对运动进行考查。(3)(3)物体经历多个过程，有多个力做功，涉及多种形式的能量物体经历多个过程，有多个力做功，涉及多种形式的能量转化的考查。转化的考查。第35页/共64页【借题发挥借题发挥】解决功能关系问题应该注意的三个方面解决功能关系问题应该注意的三个方面(1)(1)分析清楚是什么力做功，并且清楚该力做正功，还是做负分析清楚

30、是什么力做功，并且清楚该力做正功，还是做负功；根据功能之间的对应关系，判定能的转化形式，确定能量功；根据功能之间的对应关系，判定能的转化形式，确定能量之间的转化情况。之间的转化情况。(2)(2)也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做功，尤也可以根据能量之间的转化情况，确定是什么力做功，尤其可以方便计算变力做功的多少。其可以方便计算变力做功的多少。(3)(3)功能关系反映了做功和能量转化之间的对应关系，功是能功能关系反映了做功和能量转化之间的对应关系，功是能量转化的量度和原因，在不同问题中的具体表现不同。量转化的量度和原因，在不同问题中的具体表现不同。 第36页/共64页【创新预测创新预测

31、】如图所示，光滑水平面如图所示，光滑水平面ABAB与竖直面内的半圆形导轨在与竖直面内的半圆形导轨在B B点相点相切，半圆形导轨的半径为切，半圆形导轨的半径为R R。一个质量为。一个质量为m m的物体将弹簧压缩至的物体将弹簧压缩至A A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过脱离弹簧，当它经过B B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的力的8 8倍，之后向上运动恰能到达最高点倍，之后向上运动恰能到达最高点C C。( (不计空气阻力不计空气阻力) )试试求：求： 第37页/共64页(

32、1)(1)物体在物体在A A点时弹簧的弹性势能；点时弹簧的弹性势能；(2)(2)物体从物体从B B点运动至点运动至C C点的过程中产生的内能。点的过程中产生的内能。【解析解析】(1)(1)设物体在设物体在B B点的速度为点的速度为v vB B，半圆形导轨对物体的支，半圆形导轨对物体的支持力为持力为F FNBNB，由牛顿第二定律有，由牛顿第二定律有设弹簧弹性势能为设弹簧弹性势能为E Ep p，物体由，物体由A A点运动到点运动到B B点的过程中，由能量点的过程中，由能量守恒定律有守恒定律有由式解得由式解得2BNBvFmgmRNBF8mg2pB1Emv2p7EmgR2。第38页/共64页(2)(2

33、)设物体在设物体在C C点速度为点速度为v vC，由牛顿第二定律有，由牛顿第二定律有mg=mmg=m物体由物体由B B点运动到点运动到C C点的过程中，由能量守恒定律有：点的过程中，由能量守恒定律有：联立解得：联立解得：E=mgRE=mgR。答案：答案：(1) mgR(1) mgR(2)mgR(2)mgR 2CvR22BC11mv( mvmg 2R)E22 72第39页/共64页力学综合问题的规范求解力学综合问题的规范求解一、研究对象一、研究对象“三看三看”1.1.看研究对象是单个物体还是多个物体组成的系统，有时还要看研究对象是单个物体还是多个物体组成的系统，有时还要把其中一个或几个物体从系统

34、中分离出来，作为研究对象。把其中一个或几个物体从系统中分离出来，作为研究对象。第40页/共64页2.2.看研究对象参与的物理过程。一方面能把复杂的物理过程分看研究对象参与的物理过程。一方面能把复杂的物理过程分解为几个简单的物理过程，化难为易；另一方面又可挖掘隐含解为几个简单的物理过程，化难为易；另一方面又可挖掘隐含条件，找出联系不同阶段的条件，找出联系不同阶段的“桥梁桥梁”。3.3.看研究对象的受力与运动情况。针对不同的对象，分析它们看研究对象的受力与运动情况。针对不同的对象，分析它们在各个过程的受力情况与运动情况，同时分清内力和外力，注在各个过程的受力情况与运动情况，同时分清内力和外力，注意

35、各力的特点，以便合理选取物理规律。意各力的特点，以便合理选取物理规律。第41页/共64页二、解题方法二、解题方法“四选择四选择”1.1.当物体受到恒力作用发生运动状态的改变而且又涉及时间时，当物体受到恒力作用发生运动状态的改变而且又涉及时间时，一般选择用动力学方法解题；一般选择用动力学方法解题；2.2.当涉及功、能和位移时，一般选用动能定理、机械能守恒定当涉及功、能和位移时，一般选用动能定理、机械能守恒定律、功能关系或能量守恒定律解题，题目中出现相对位移时，律、功能关系或能量守恒定律解题，题目中出现相对位移时，应优先选择能量守恒定律；应优先选择能量守恒定律；3.3.当涉及细节并要求分析力时，一

36、般选择牛顿运动定律，对某当涉及细节并要求分析力时，一般选择牛顿运动定律，对某一时刻的问题选择牛顿第二定律求解；一时刻的问题选择牛顿第二定律求解；4.4.复杂问题的分析一般需选择能量的观点、运动与力的观点综复杂问题的分析一般需选择能量的观点、运动与力的观点综合解题。合解题。 第42页/共64页【典题例证典题例证】【典例典例】(2012(2012济南一模济南一模)(12)(12分分) )如图所示，在光滑水平地面如图所示，在光滑水平地面上放置质量上放置质量M=2 kgM=2 kg的长木板，木板上表面与固定的竖直弧形轨的长木板，木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切。一质量道相切。一质量m=1 kgm=1

37、 kg的小滑块自的小滑块自A A点沿弧面由静止滑下，点沿弧面由静止滑下，A A点点距离长木板上表面高度距离长木板上表面高度h=0.6 mh=0.6 m。滑块在木板上滑行。滑块在木板上滑行t=1 st=1 s后，后，和木板以共同速度和木板以共同速度v=1 m/sv=1 m/s匀速运动，取匀速运动，取g=10 m/sg=10 m/s2 2。求：。求：第43页/共64页(1)(1)滑块与木板间的摩擦力；滑块与木板间的摩擦力；(2)(2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功；滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功；(3)(3)滑块相对木板滑行的距离及在木板上产生的热量。滑块相对木板滑行的距离及在木板上产

38、生的热量。【解题关键解题关键】(1)(1)地面地面“光滑光滑”并非是弧形轨道光滑。并非是弧形轨道光滑。(2)(2)滑块滑向木板时的速度大小决定最终达到共速的时间，求滑块滑向木板时的速度大小决定最终达到共速的时间，求出滑块滑向木板的初速度是解题的关键。出滑块滑向木板的初速度是解题的关键。第44页/共64页【解题思路解题思路】(1)(1)由运动学公式和牛顿第二定律可求出滑块与由运动学公式和牛顿第二定律可求出滑块与木板间摩擦力的大小。木板间摩擦力的大小。(2)(2)滑块在弧形轨道上的摩擦力是变力，变力做的功应用动能滑块在弧形轨道上的摩擦力是变力，变力做的功应用动能定理或能量守恒定律求解。定理或能量守

39、恒定律求解。(3)(3)明确共速之前滑块和木板的位移大小，此处产生的热量可明确共速之前滑块和木板的位移大小，此处产生的热量可由由Q=FQ=Ff fx x相对相对求出。求出。第45页/共64页【规范解答规范解答】(1)(1)对木板对木板F Ff f=Ma=Ma1 1(1(1分分) )由运动学公式得由运动学公式得v=av=a1 1t t(1(1分分) )解得解得a a1 1=1 m/s=1 m/s2 2,F,Ff f=2 N=2 N(1(1分分) )第46页/共64页(2)(2)对滑块有对滑块有-F-Ff f=ma=ma2 2(1(1分分) )设滑块滑上木板时的初速度为设滑块滑上木板时的初速度为v

40、 v0 0，由公式，由公式v-vv-v0 0=a=a2 2t t解得解得a a2 2=-2 m/s=-2 m/s2 2，v v0 0=3 m/s=3 m/s(1(1分分) )滑块沿弧面下滑的过程中，由动能定理得滑块沿弧面下滑的过程中，由动能定理得(2(2分分) )可得滑块克服摩擦力做的功为可得滑块克服摩擦力做的功为(1(1分分) )f2F01mghWmv2f2F01Wmghmv1.5 J2第47页/共64页(3)t=1 s(3)t=1 s内木板的位移内木板的位移(1(1分分) )此过程中滑块的位移此过程中滑块的位移(1(1分分) )故滑块相对木板滑行距离故滑块相对木板滑行距离L=xL=x2 2

41、-x-x1 1=1.5 m=1.5 m(1(1分分) )产生的热量产生的热量Q=FQ=Ff fL=3 JL=3 J(1(1分分) )答案：答案：(1)2 N (2)1.5 J (3)1.5 m 3 J(1)2 N (2)1.5 J (3)1.5 m 3 J 2111xa t222021xv ta t2第48页/共64页【拓展训练拓展训练】(2012(2012重庆高考重庆高考) )如图所示为一种如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤

42、的轻质细杆。摆锤的质和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为量为m m，细杆可绕轴，细杆可绕轴O O在竖直平面内自由转动，摆锤重心到在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O O点距点距离为离为L L。测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与。测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O O等高的位等高的位置处静止释放。摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小置处静止释放。摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离段距离 之后继续摆至与竖直方向成之后继续摆至与竖直方向成角的最高位置。若角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为摆锤对地面的压力可视为大小为F F的恒力，重力加速度为的恒力，重力加速度为

43、g g，求：，求：s sL ，第49页/共64页(1)(1)摆锤在上述过程中损失的机械能；摆锤在上述过程中损失的机械能；(2)(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；(3)(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数。橡胶片与地面之间的动摩擦因数。 第50页/共64页【解析解析】(1)(1)摆锤在全过程中重心下降的高度摆锤在全过程中重心下降的高度h=Lcosh=Lcos，所以，所以损失的机械能损失的机械能E=mgh=mgLcosE=mgh=mgLcos。(2)(2)据功能关系，摆锤重力势能的减少量等于克服摩擦力所做据功能关系，摆锤重力势能的减少量等于克服摩擦力所做的功，

44、即的功，即 =E=mgLcos=E=mgLcos。故摩擦力对摆锤做的功为故摩擦力对摆锤做的功为-mgLcos-mgLcos。fFW第51页/共64页(3)(3)摩擦力摩擦力F Ff=F=F，摩擦力做的功也可由，摩擦力做的功也可由 求求得，得，联立解得联立解得 。答案：答案：(1)mgLcos(1)mgLcos (2)-mgLcos(2)-mgLcos (3)(3) fFfWF sFs mgLcosFs mgLcosFs第52页/共64页1.(20121.(2012漳州一模漳州一模) )质量为质量为m m的带电小球，在充满匀强电场的的带电小球，在充满匀强电场的空间中水平抛出，小球运动时的加速度方

45、向竖直向下，大小空间中水平抛出，小球运动时的加速度方向竖直向下，大小为为 。当小球下降高度为。当小球下降高度为h h时，不计空气阻力，重力加速度为时，不计空气阻力，重力加速度为g g，下列说法正确的是，下列说法正确的是( )( )A.A.小球的动能减少了小球的动能减少了B.B.小球的动能增加了小球的动能增加了C.C.小球的电势能减少了小球的电势能减少了D.D.小球的电势能增加了小球的电势能增加了mghmgh2g3mgh32mgh32mgh3第53页/共64页【解析解析】选选B B。小球受的合力。小球受的合力F= mgF= mg，据动能定理，合力做功，据动能定理，合力做功等于动能的增加，故等于动

46、能的增加，故 ，选项，选项A A错、错、B B正确；由题正确；由题意可知，电场力意可知，电场力 ，电场力做负功，电势能增加，电场力做负功，电势能增加， ，选项，选项C C、D D均错。均错。23k2EFhmgh31Fmg3电p1EF hmgh3电第54页/共64页2.(20122.(2012冀州二模冀州二模)()(多选多选) )如图甲所示，在倾角为如图甲所示，在倾角为的光滑斜的光滑斜面上，有一个质量为面上，有一个质量为m m的物体在沿斜面方向的力的物体在沿斜面方向的力F F的作用下由静的作用下由静止开始运动，物体的机械能止开始运动，物体的机械能E E随位移随位移x x的变化关系如图乙所示。的变

47、化关系如图乙所示。其中其中0 0 x x1 1过程的图线是曲线，过程的图线是曲线，x x1 1x x2 2过程的图线为平行于过程的图线为平行于x x轴轴的直线，则下列说法中正确的是的直线，则下列说法中正确的是( )( )第55页/共64页A.A.物体在沿斜面向下运动物体在沿斜面向下运动B.B.在在0 0 x x1 1过程中，物体的加速度一直减小过程中，物体的加速度一直减小C.C.在在0 0 x x2 2过程中，物体先减速再匀速过程中，物体先减速再匀速D.D.在在x x1 1x x2 2过程中，物体的加速度为过程中，物体的加速度为gsingsin【解析解析】选选A A、D D。由题图乙可知，在。

48、由题图乙可知，在0 0 x x1 1过程中，机械能非过程中，机械能非线性减小，可知拉力做负功，且拉力越来越小，物体的加速度线性减小，可知拉力做负功，且拉力越来越小，物体的加速度应逐渐增大，故应逐渐增大，故A A项正确，项正确，B B、C C均错；在均错；在x x1 1x x2 2过程中，机械能过程中，机械能守恒，拉力守恒，拉力F F消失，物体沿光滑斜面下滑，消失，物体沿光滑斜面下滑，a=gsina=gsin，故，故D D项正项正确。确。第56页/共64页3.(20123.(2012山东高考山东高考)()(多选多选) )将地面上静止的货物竖直向上吊将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至

49、最高点的过程中，起，货物由地面运动至最高点的过程中，v -tv -t图象如图所示。图象如图所示。以下判断正确的是以下判断正确的是( )( )A.A.前前3 s3 s内货物处于超重状态内货物处于超重状态B.B.最后最后2 s2 s内货物只受重力作用内货物只受重力作用C.C.前前3 s3 s内与最后内与最后2 s2 s内货物的平均速度相同内货物的平均速度相同D.D.第第3 s3 s末至第末至第5 s5 s末的过程中，货物的机械能守恒末的过程中，货物的机械能守恒第57页/共64页【解析解析】选选A A、C C。由货物运动的。由货物运动的v -tv -t图象可知，前图象可知，前3 s3 s内货物内货物

50、向上做匀加速直线运动，货物处于超重状态，向上做匀加速直线运动，货物处于超重状态，A A项正确；最后项正确；最后2 s2 s内货物向上做匀减速直线运动，加速度为内货物向上做匀减速直线运动，加速度为-3 m/s-3 m/s2 2，说明货，说明货物除受重力外，还受其他力的作用，物除受重力外，还受其他力的作用，B B错误；由平均速度公式错误；由平均速度公式 得，前得，前3 s3 s内与最后内与最后2 s2 s内货物的平均速度都为内货物的平均速度都为3 m/s3 m/s，C C对；第对；第3 s3 s末至第末至第5 s5 s末的过程中，货物的速度不变，动能不末的过程中，货物的速度不变，动能不变，重力势能

51、增加，故机械能增加，变，重力势能增加，故机械能增加，D D错误。错误。0tvvv2第58页/共64页4.(20124.(2012扬州二模扬州二模) )如图所示，一质量为如图所示，一质量为m=1 kgm=1 kg的滑块从光滑的滑块从光滑圆弧槽高为圆弧槽高为h=0.8 mh=0.8 m的的A A处无初速地滑下，槽的底端处无初速地滑下，槽的底端B B与长度与长度L=L=8 m8 m的水平传送带相接，传送带的运行速度为的水平传送带相接，传送带的运行速度为v v0=6 m/s,=6 m/s,已知滑已知滑块与传送带间的动摩擦因数块与传送带间的动摩擦因数=0.2,=0.2,求：求：第59页/共64页(1)(

52、1)滑块到达圆弧槽底端滑块到达圆弧槽底端B B时的速度时的速度v v；(2)(2)传送带将滑块从传送带将滑块从B B运送到运送到C C所用的时间所用的时间t t；(3)(3)传送带由于运送滑块电动机需增加消耗的电能传送带由于运送滑块电动机需增加消耗的电能E E。【解析解析】(1)(1)设滑块到达设滑块到达B B点的速度为点的速度为v v，由机械能守恒定律，由机械能守恒定律，有有mgh=mgh=v= =4 m/sv= =4 m/s。21mv22gh第60页/共64页(2)(2)设滑块在传送带上的加速度为设滑块在传送带上的加速度为a a由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得mg=mamg=maa=2 m

53、/sa=2 m/s2 2滑块在传送带上匀加速运动的时间滑块在传送带上匀加速运动的时间滑块在传送带上匀加速运动的位移滑块在传送带上匀加速运动的位移滑块随传送带匀速运动的时间滑块随传送带匀速运动的时间传送带将滑块从传送带将滑块从B B运送到运送到C C所用的时间所用的时间t=tt=t1 1+t+t2 2=1.5 s=1.5 s。01vvt1 sa220vvs5 m2a20Lst0.5 sv第61页/共64页(3)(3)传送带与滑块间的相对位移传送带与滑块间的相对位移s=vs=v0t t1-s-s由于摩擦产生的热量由于摩擦产生的热量Q=mgsQ=mgs电动机需增加消耗的电能电动机需增加消耗的电能E=Q+ m( )=12 JE=Q+ m( )=12 J。答案：答案：(1)4 m/s(1)4 m/s(2)1.5 s(2)1.5 s(3)12 J(3)12 J12220vv第62页/共64页第63页/共64页感谢您的观看！第64页/共64页