專題四功和能羅斌

1、專題四 功和能【考情分析】1. 運動的合成與分解中的功和能2. 圓周運動中的功和能3. 傳送帶問題中的功和能4. 彈簧問題【高考鏈接】1. 物體的運動方向與繩的方向不在同一直線問題的考查2. 渡河問題的延伸 （如騎馬射箭，運動中射擊等）的考查3. 在電場中圓周運動的等效問題的考查4. 傳送帶中摩擦力和相對位移及產(chǎn)生熱量的考查5. 彈簧問題中的最大動能和最大彈性勢能及能量的轉(zhuǎn)化方向問題的考查【知識網(wǎng)絡(luò)】【知識梳理】1、力做功的條件是：_和_。力做正功的條件是：_，做正功的物理意義是：使物體的動能_；力做負功的條件是：_，做負功的物理意義是：使物體的動能_。2、求力做功的方法：公式法：W=_=_；

2、圖像法：_圖像和_圖像；功能關(guān)系法：合力的功W合=_，重力、彈簧彈力和電場力的功W=_。3、一對相互作用力做功之和可以為_、_和_。若系統(tǒng)中外力不做功，一對相互作用力做功之和為正則系統(tǒng)的動能_，一對相互作用力做功之和為負則系統(tǒng)的動能_，一對相互作用力做功之和為零則系統(tǒng)的動能_。一對滑動摩擦力做功之和一定_，系統(tǒng)的_增加，增加量為_。4、求功率的方法：瞬時功率P=_，平均功率p平=_=_，電功率P=_=_=_。5、功和能：動能Ek=_，是_量，不可能為_值，具有_性，一般選取_為參考系，_做功改變動能，表達式_；重力勢能Ep=_，是_量，其正負的物理意義是_，選取零勢面的原則是_，_做功改變重力

3、勢能，表達式為_；彈性勢能Ep=_，是_量，不可能為_值，具有_性，一般選取_為零勢點，_做功改變彈性勢能，表達式為_；電勢能Ep=_=_，是_量，其正負的物理意義是_，選取零勢面的原則是_，_做功改變電勢能，表達式為_；機械能E=_，是_量，具有_性，_做功改變機械能，表達式為_；一對相互作用力做功改變系統(tǒng)的_，表達式為_。6、應(yīng)用動能定理的基本步驟：_，_，_，_，_。7、機械能守恒定律的表達式_或_或_，機械能守恒的條件是_或_。應(yīng)用機械能守恒定律的基本步驟：_，_，_，_，_。8、能量守恒定律的內(nèi)容是：_，應(yīng)用步驟同上，一定要清楚何種能在減少，何種能在增加?！究键c例析】考點一 運動的合

4、成與分解中的功和能例1如圖，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接。不計摩擦，a、b可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g。則Aa落地前，輕桿對b一直做正功Ba落地時速度大小為Ca下落過程中，其加速度大小始終不大于gDa落地前，當a的機械能最小時，b對地面的壓力大小為mg練1：如圖所示，用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動力的小船沿直線拖向岸邊已知拖動纜繩的電動機功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過A點時纜繩與水平方向的夾角為，小船的速度大小為v0.若纜繩質(zhì)量忽略不計，則此時小船加速度大小a和纜繩對船的拉力F

5、為（ ）Aa-f，F(xiàn) Ba-f，F(xiàn)Ca-f，F(xiàn) Da-f，F(xiàn)考點二 圓周運動中的功和能例2如圖所示，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進入軌道。質(zhì)點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中客服摩擦力所做的功。則A，質(zhì)點恰好可以到達Q點來源:Zxxk.ComB，質(zhì)點不能到達Q點C，質(zhì)點到達Q后，繼續(xù)上升一段距離D，質(zhì)點到達Q后，繼續(xù)上升一段距離練2：如圖所示,一粗糙水平軌道與一光滑的圓弧形軌道在A處相連接。圓弧軌道半徑為R,以圓弧軌道的圓心O

6、點和兩軌道相接處A點所在豎直平面為界,在其右側(cè)空間存在著平行于水平軌道向左的勻強電場,在左側(cè)空間沒有電場?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小物塊(可視為質(zhì)點),從水平軌道的B位置由靜止釋放,結(jié)果,物塊第一次沖出圓形軌道末端C后還能上升的最高位置為D,且|CD|=R。已知物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為,B離A處的距離為x=2.5R(不計空氣阻力),求:(1)物塊第一次經(jīng)過A點時的速度；(2)勻強電場的電場強度大??；(3)物塊在水平軌道上運動的總路程。 考點三 傳送帶問題中的功和能例3：如圖所示，一水平傳送帶長3 m，離地面高2.4 m，以6 m/s的速度順時針運行，其右側(cè)緊接長為3 m的平臺一小

7、物塊從地面上的A點拋出，剛好以4 m/s的水平速度從B點滑上傳送帶，最終停在平臺末端D點已知小物塊與傳送間的動摩擦因數(shù)為0.5，不計空氣阻力，g10 m/s2.求：(1)小物塊從A點拋出時速度的大小vA；(2)小物塊在傳送帶上留下的劃痕長度L；(3)小物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)。練3、如圖所示，傳送帶以v10m/s速度向左勻速運行，AB段長L為2m，豎直平面內(nèi)的光滑半圓形圓弧槽在B點與水平傳送帶相切，半圓弧的直徑BD3.2m且B、D連線恰好在豎直方向上，質(zhì)量m為0.2kg的小滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，g取10m/s2，不計小滑塊通過連接處的能量損失。圖中OM連線與水平半徑OC連線夾角為

8、30，求：(1) 小滑塊從M處無初速度滑下，到達底端B時的速度；(2)小滑塊從M處無初速度滑下后，在傳送帶上向右運動的最大距離以及此過程產(chǎn)生的熱量；(3)將小滑塊無初速度地放在傳送帶的A端，要使小滑塊能通過半圓弧的最高點D，傳送帶AB段至少為多長？考點四 彈簧問題例4：如圖所示，在豎直方向上A、B物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過細繩繞過光滑輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上，斜面傾角為30，用手按住C，使細繩剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細繩豎直、cd段的細繩與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，C的質(zhì)量為2m，重力加速度為g，細繩與滑輪之間的摩擦力不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，釋放C后它沿斜面下滑，斜面足夠長，且物體A恰不離開地面。求：(1)物體A恰不離開地面時，物體C下降的高度；(2)其他條件不變，若把物體C換為質(zhì)量為2（m+m）的物體D，釋放D后它沿斜面下滑，當A恰不離開地面時，物體B的速度為多大？練4如圖，光滑固定斜面傾角為，斜面底端固定有垂直斜面的擋板C，斜面頂端固定有光滑定滑輪.質(zhì)量為m的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方擋板上的質(zhì)量也為m的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止狀態(tài).一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤.開始時各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩平行于