高三物理二轮复习 专题二 能量、动量和原子物理 第1讲 功 功率 动能定理课件.ppt

核心专题突破 第一部分 专题二能量 动量和原子物理 考纲精解 1 功 功率与动能定理部分 考查与功 功率相关的分析和计算及动能定理的综合应用 题型为选择题或与牛顿运动定律相结合的计算题 2 功能关系和能量守恒部分 以直线运动 平抛和圆周运动为情景 考查运动过程中的受力分析 运动分析 能量转化及功能关系问题 以及带电粒子在电场 磁场中的能量问题 以计算题形式命题为主 3 原子物理和动量考查的重点和热点 1 动量定理及应用 2 动量守恒定律及其应用 3 原子的能级跃迁 4 原子核的衰变规律 5 核反应方程的书写 6 质量亏损和核能的计算 7 三种射线的特点及应用 8 光电效应的规律及应用等 1 正确判断是否做功 是做正功还是负功 掌握各种力做功的特点及计算方法 区别瞬时功率和平均功率 能熟练运用动能定理解决综合问题 注意和图象有关的题型 2 加强综合运用功能关系 机械能守恒定律和能量守恒定律解决多运动过程问题的训练 提高运用动能定理和能量守恒定律解决带电粒子在电场 磁场中的运动问题的能力 关注以竞技体育或近现代科技为背景命制的题目 3 原子物理和动量涉及的知识点多 且与科技相关 题目新颖 但难度不大 因此 备考中应加强对基本概念和规律的理解 抓住动量守恒定律和原子核反应两条主线 注意综合题目的分析思路 强化典题的训练 第1讲功功率动能定理 栏目导航 题型一功和功率的计算 命题规律功和功率的计算是高考命题热点之一 命题特点是 1 根据定义计算功和功率 2 结合功能关系求功和功率 3 联系生活实际估算功和功率的大小 方法点拨1 功的计算方法 1 恒力做功的计算公式w flcos 2 当f为变力时 用动能定理w ek或功能关系求功 所求得的功是该过程中外力对物体 或系统 做的总功 或者说是合力对物体做的功 3 利用f l图象曲线下的面积求功 4 利用w pt计算 1 多选 我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器 舰载机总质量为3 0 104kg 设起飞过程中发动机的推力恒为1 0 105n 弹射器有效作用长度为100m 推力恒定 要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m s 弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和 假设所受阻力为总推力的20 则 a 弹射器的推力大小为1 1 106nb 弹射器对舰载机所做的功为1 1 108jc 弹射器对舰载机做功的平均功率为8 8 107wd 舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m s2 abd 变式考法 在上述题1中 弹射器对舰载机做功的最大功率多大 解析最大功率为pm f弹 v 1 1 106 80w 8 8 107w答案8 8 107w 2 2017 全国卷 如图 一光滑大圆环固定在桌面上 环面位于竖直平面内 在大圆环上套着一个小环 小环由大圆环的最高点从静止开始下滑 在小环下滑的过程中 大圆环对它的作用力 a 一直不做功b 一直做正功c 始终指向大圆环圆心d 始终背离大圆环圆心解析由于大圆环是光滑的 因此小环下滑的过程中 大圆环对小环的作用力方向始终与速度方向垂直 因此作用力不做功 a项正确 b项错误 小环刚下滑时 大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心 滑到大圆环圆心以下的位置时 大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心 c d项错误 a a 1 判断力是否做功及做正 负功的方法 看力f的方向与位移l的方向间的夹角 常用于恒力做功的情形 看力f的方向与速度v的方向间的夹角 常用于曲线运动的情形 根据动能的变化 动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系 即w合 ek末 ek初 当动能增加时 合外力做正功 当动能减少时 合外力做负功 2 求功率时应注意的问题 首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率 对应于某一过程的功率为平均功率 对应于某一时刻的功率为瞬时功率 求功率大小时要注意f与v方向间的夹角 对结果的影响 题型二动能定理的应用 命题规律高考对动能定理的命题主要考查 1 应用动能定理计算功或力的大小 2 应用动能定理分析圆周运动 抛体运动等等多种不同的运动过程中遵循的规律 方法点拨1 应用动能定理解题的基本思路 1 选取研究对象 明确它的运动过程 2 分析研究对象的受力情况和各力做功情况 然后求各个外力做功的代数和 3 明确物体在运动过程初 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 2 动能定理的适用情况适用于解决单个物体 或可看作单个物体的物体系统 受力与位移 速度关系的问题 动能定理既适用于直线运动 也适用于曲线运动 既适用于恒力做功 也适用于变力做功 力可以是各种性质的力 既可以同时作用 也可是分段作用 1 2017 山东重点中学联考 如图所示 在某竖直平面内 光滑曲面ab与水平面bc平滑连接于b点 bc右端连接一口深为h 宽度为d的深井cdef 一个质量为m的小球放在曲面ab上 可从距bc面不同的高度处静止释放小球 已知bc段长l 小球与bc间的动摩擦因数为 取重力加速度g 10m s2 则 1 若小球恰好落在井底e点处 求小球释放点距bc面的高度h1 2 若小球不能直接落在井底 求小球打在井壁ef上的最小动能ekmin和此时的释放点距bc面的高度h2 突破点拨 1 小球从a到c过程中 根据动能定理求出c点速度 从c点飞出做平抛运动刚好到达e点 2 小球不能直接落在井底 而打在井壁上的动能 跟释放点距bc面的高度h2有关 找出这个动能跟h2的关系并依据数学知识求出最小动能 变式考法 2017 湖南长沙一模 如图所示 质量为m的小球从a端由静止开始沿粗糙曲面轨道ab滑下 从b端水平飞出 撞击到一个与水平地面成 37 的斜面上 撞击点为c 已知斜面顶端与曲面末端b相连 a b间的高度差为2h b c间的高度差为h 不计空气阻力 重力加速度为g 求小球在曲面上运动时克服阻力做的功 已知sin37 0 6 2 2017 江苏卷 一小物块沿斜面向上滑动 然后滑回到原处 物块初动能为ek0 与斜面间的动摩擦因数不变 则该过程中 物块的动能ek与位移x关系的图线是 c 解析设物块与斜面间的动摩擦因数为 物块的质量为m 则物块在上滑过程中根据功能关系有 mgsin mgcos x ek ek0 即ek ek0 mgsin mgcos x 物块沿斜面下滑的过程中有 mgsin mgcos x0 x ek 由此可以判断c项正确 3 如图所示 一半径为r 粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置 直径poq水平 一质量为m的质点自p点上方高度为r处由静止开始下落 恰好从p点进入轨道 质点滑到轨道最低点n时 对轨道的压力为4mg g为重力加速度的大小 用w表示质点从p点运动到n点的过程中克服摩擦力所做的功 则 c 1 应用动能定理解题步骤 了解由哪些过程组成 选哪个过程进行研究 分析每个过程物体的受力情况 各个力做功有何特点 对动能的变化有无贡献 总体把握全过程 表达出总功 找出初 末状态的动能 对所研究的全过程运用动能定理列方程 2 一过程 两状态应用动能定理的着眼点 即明确研究对象的始 末状态的速度或动能情况 明确研究过程 关注这一过程的位置变化或位移信息 机车的启动问题 预测 水平面上静止放置一质量为m 0 2kg的物块 固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块 使物块由静止开始做匀加速直线运动 2秒末达到额定功率 其v t图线如图所示 物块与水平面间的动摩擦因数为 0 1 g 10m s2 电动机与物块间的距离足够远 求 1 物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小 2 电动机的额定功率 3 物块在电动机牵引下 最终能达到的最大速度 思维导航 规范答题 设警车达到最大速度后又经过t2的时间追上汽车 根据位移关系有x1 v