2022-2023年高考物理二轮复习 功和能常考的4个问题课件(重点难点易错点核心热点经典考点)

这是一份2022-2023年高考物理二轮复习 功和能常考的4个问题课件(重点难点易错点核心热点经典考点)，共54页。PPT课件主要包含了发生了位移，动能定理，图5－1，图5－2，答案BC，图5－3，答案D，图5－4，答案AD，图5－5等内容，欢迎下载使用。
主要题型：选择题、计算题难度档次： 难度较大，考卷的高档题．知识点多、综合性强、题意较深邃，含有临界点，或多过程现象、或多物体系统．以定量计算为主，对解答表述要求较规范．一般设置或递进、或并列的2～3小问，各小问之间按难度梯度递增．
1．做功的两个重要因素是：有力作用在物体上，且使物体在力的方向上 ．功的求解可利用W＝Flcs α求，但F必须为 ．也可以利用F－l图象来求；变力的功一般应用 间接求解．
特别提醒(1)用动能定理求解问题是一种高层次的思维和方法．应该增强用动能定理解题的意识．(2)应用动能定理解题时要灵活选取过程，过程的选取对解题的难易程度有很大影响．
特别提醒(1)系统所受到的合力为零，则系统机械能不一定守恒．(2)物体系统机械能守恒，则其中单个物体机械能不一定守恒．
【例1】 如图5－1所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 (　　)．
A．逐渐增大 B．逐渐减小C．先增大，后减小 D．先减小，后增大解析　小球速率恒定，由动能定理知：拉力做的功与克服重力做的功始终相等，将小球的速度分解，可发现小球在竖直方向分速度逐渐增大，重力的瞬时功率也逐渐增大，则拉力的瞬时功率也逐渐增大，A项正确．答案　A
本题主要考查动能定理、瞬时功率的计算等，着重考查学生的理解能力和推理能力，难度中等．
借题发挥1．判断正功、负功或不做功的方法(1)用力和位移的夹角θ判断．(2)用力和速度的夹角θ判断．(3)用动能变化判断．2．计算功的方法(1)按照功的定义求功．(2)用动能定理W＝ΔEk或功能关系求功．当F为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法求功．(3)利用功率公式W＝Pt求解．
【例2】 如图5－3所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中 (　　)．
如图5－4所示是北京朝阳公园摩天轮，一质量为m的乘客坐在摩天轮中以速率v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t＝0时刻乘客在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是 (　　)．
阅卷感悟错因档案1．不能正确找出竖直平面内圆周运动的临界条件2．对重要的功能关系不清楚
应对策略1．应用功能关系解题，首先弄清楚重要的功能关系(1)重力的功等于重力势能的变化，即WG＝－ΔEp(2)弹力的功等于弹性势能的变化，即W弹＝－ΔEp(3)合力的功等于动能的变化，即W合＝ΔEk(4)重力之外(除弹簧弹力)的其他力的功等于机械能的变化，即W其他＝ΔE(5)一对滑动摩擦力做功等于系统中内能的变化ΔQ＝fl相对(6)电场力做功等于电势能的变化，即WAB＝－ΔE
2．运用能量守恒定律解题的基本思路
【例3】 如图5－5所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆，摆锤的质量为m、细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动，
摆锤重心到O点距离为L，测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O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段距离s(s≪L)，之后继续摆至与竖直方向成θ角的最高位置．若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为g，求：
(1)摆锤在上述过程中损失的机械能；(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数．解析　(1)选从右侧最高点到左侧最高点的过程研究．因为初、末状态动能为零，所以全程损失的机械能ΔE等于减少的重力势能，即：ΔE＝mgLcs θ.①(2)对全程应用动能定理：WG＋Wf＝0，②WG＝mgLcs θ，③由②、③得Wf＝－WG＝－mgLcs θ④
本题对动能定理、功能关系、滑动摩擦力及其做功进行了考查，考查学生的理解能力及分析推理能力，中等难度．
如图5－6甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R＝0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1 kg的滑块(大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数为μ＝0.25，与BC间的动摩擦因数未知，取g＝10 m/s2，求：
(1)滑块到达B处时的速度大小；(2)滑块在水平轨道AB上运动前2 m过程所用的时间；(3)若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？
方法锦囊应用动能定理解题的基本步骤(1)选取研究对象，分析运动过程．(2)(3)明确物体在过程的始末状态的动能Ek1和Ek2.(4)列出动能定理的方程W合＝Ek2－Ek1及其他必要的解题方程，进行求解．
答题模板解：对……(研究对象)从……到……(过程)由动能定理得……(具体问题的原始方程)①根据……(定律)……得……(具体问题的原始辅助方程)……②联立方程①②得……(待求物理量的表达式)代入数据解得……(待求物理量的数值带单位)
(1)求此人落到坡面时的动能；(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？动能的最小值为多少？
本题考查牛顿运动定律、机械能守恒定律，旨在考查学生的推理能力、分析综合能力和应用数学知识解决物理问题的能力，难度较大．
如图5－8所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC＝37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R＝1.0 m，现有一个质量为m＝0.2 kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h＝1.6 m，小物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ＝0.5.取sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g＝10 m/s2.求：
(1)小物体第一次通过C点时轨道对小物体的支持力FN的大小；(2)要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长；(3)若斜面已经满足(2)要求，小物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小．
(2)从E→D→C→B→A过程，由动能定理得：WG－Wf＝0，③WG＝mg[(h＋Rcs 37°)－LABsin 37°]，④Wf＝μmgcs 37°LAB，⑤联立③④⑤解得LAB＝2.4 m.
(3)因为mgsin 37°>μmgcs 37°(或μ