功能關(guān)系1ppt課件

1、本專題主要用功能的觀點(diǎn)解決物體的運(yùn)動和帶電體、帶電粒子、導(dǎo)體棒在電場或磁場本專題主要用功能的觀點(diǎn)解決物體的運(yùn)動和帶電體、帶電粒子、導(dǎo)體棒在電場或磁場中的運(yùn)動問題考查的重點(diǎn)有以下幾方面：中的運(yùn)動問題考查的重點(diǎn)有以下幾方面：重力、摩擦力、靜電力和洛倫茲力的做功特點(diǎn)和求解；重力、摩擦力、靜電力和洛倫茲力的做功特點(diǎn)和求解；與功、功率相關(guān)的分析與與功、功率相關(guān)的分析與計算；計算；幾個重要的功能關(guān)系的應(yīng)用；幾個重要的功能關(guān)系的應(yīng)用；動能定理的綜合應(yīng)用；動能定理的綜合應(yīng)用；綜合應(yīng)用機(jī)械能守綜合應(yīng)用機(jī)械能守恒定律和能量守恒定律分析問題恒定律和能量守恒定律分析問題本專題是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，命題情景新，聯(lián)系實(shí)際密

2、切，綜合性強(qiáng)，側(cè)重在計算題本專題是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，命題情景新，聯(lián)系實(shí)際密切，綜合性強(qiáng)，側(cè)重在計算題中命題，是高考的壓軸題中命題，是高考的壓軸題專題定位深刻理解功能關(guān)系，抓住兩種命題情景搞突破：一是綜合應(yīng)用動能定理、機(jī)械能守恒定深刻理解功能關(guān)系，抓住兩種命題情景搞突破：一是綜合應(yīng)用動能定理、機(jī)械能守恒定律和能量守恒定律，結(jié)合動力學(xué)方法解決多運(yùn)動過程問題；二是運(yùn)用動能定理和能量守律和能量守恒定律，結(jié)合動力學(xué)方法解決多運(yùn)動過程問題；二是運(yùn)用動能定理和能量守恒定律解決電場、磁場內(nèi)帶電粒子運(yùn)動或電磁感應(yīng)問題恒定律解決電場、磁場內(nèi)帶電粒子運(yùn)動或電磁感應(yīng)問題應(yīng)考策略知識方法聚焦規(guī)律方法1.動能定理的應(yīng)用動

3、能定理的應(yīng)用(1)動能定理的適用情況：解決單個物體動能定理的適用情況：解決單個物體(或可看成單個物體的物體系統(tǒng)或可看成單個物體的物體系統(tǒng))受力與位移、速受力與位移、速率關(guān)系的問題率關(guān)系的問題.動能定理既適用于動能定理既適用于 運(yùn)動，也適用于運(yùn)動，也適用于 運(yùn)動；既適用于運(yùn)動；既適用于 做做功，也適用于功，也適用于 做功，力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時作用，也可以分做功，力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時作用，也可以分段作用段作用.直線直線曲線曲線恒力恒力變力變力(2)應(yīng)用動能定理解題的基本思路應(yīng)用動能定理解題的基本思路選取研究對象，明確它的運(yùn)動過程選取研究對象，明確它的運(yùn)動過程.分析研究對象的

4、受力情況和各力做功情況，然后求各個外力做功的分析研究對象的受力情況和各力做功情況，然后求各個外力做功的.明確物體在運(yùn)動過程初、末狀態(tài)的動能明確物體在運(yùn)動過程初、末狀態(tài)的動能Ek1和和Ek2.列出動能定理的方程列出動能定理的方程W合合Ek2Ek1，及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解，及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解.代數(shù)和代數(shù)和2.機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用(1)機(jī)械能是否守恒的判斷機(jī)械能是否守恒的判斷用做功來判斷，看重力用做功來判斷，看重力(或彈簧彈力或彈簧彈力)以外的其他力做功的代數(shù)和是否為以外的其他力做功的代數(shù)和是否為 .用能量轉(zhuǎn)化來判斷，看是否有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能用能量轉(zhuǎn)化

5、來判斷，看是否有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.對一些對一些“繩子突然繃緊繩子突然繃緊”、“ ”等問題，機(jī)械能一般不守恒，除等問題，機(jī)械能一般不守恒，除非題目中有特別說明及暗示非題目中有特別說明及暗示.物體間碰撞物體間碰撞零零(2)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本思路應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本思路選取研究對象選取研究對象物體系統(tǒng)物體系統(tǒng).根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程，進(jìn)行根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程，進(jìn)行 、 分析，判斷機(jī)械能分析，判斷機(jī)械能是否守恒是否守恒.恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在運(yùn)動過程的初、末狀態(tài)時的機(jī)械能恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在運(yùn)動過程的初、末狀態(tài)時的機(jī)械能.根據(jù)機(jī)械能守恒

6、定律列方程，進(jìn)行求解根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解.受力受力做功做功注意幾個功能關(guān)系：重力做的功等于重力勢能的變化量；彈簧彈力做的功等于彈性勢注意幾個功能關(guān)系：重力做的功等于重力勢能的變化量；彈簧彈力做的功等于彈性勢能的變化量；重力能的變化量；重力與彈簧彈力與彈簧彈力以外的其他力做的功等于機(jī)械能的變化量；合力做的功以外的其他力做的功等于機(jī)械能的變化量；合力做的功等于動能的變化量等于動能的變化量.熱點(diǎn)考向例析考向1力學(xué)中的幾個重要功能關(guān)系的應(yīng)用例1如圖如圖1所示，足夠長傳送帶與水平方所示，足夠長傳送帶與水平方向的傾角為向的傾角為，物塊，物塊a通過平行于傳送帶的通過平行于傳送帶的輕繩跨過光滑輕

7、滑輪與物塊輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連，相連，b的質(zhì)的質(zhì)量為量為m，開始時，開始時a、b及傳送帶均靜止，且及傳送帶均靜止，且a不受傳送帶摩擦力作用，現(xiàn)讓傳送帶逆不受傳送帶摩擦力作用，現(xiàn)讓傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則在時針勻速轉(zhuǎn)動，則在b上升上升h高度高度(未與滑輪相碰未與滑輪相碰)過程中過程中()圖圖1A.物塊物塊a重力勢能減少重力勢能減少mghB.摩擦力對摩擦力對a做的功大于做的功大于a機(jī)械能的增加機(jī)械能的增加C.摩擦力對摩擦力對a做的功小于物塊做的功小于物塊a、b動能增加之和動能增加之和D.任意時刻，重力對任意時刻，重力對a、b做功的瞬時功率大小相等做功的瞬時功率大小相等審題突破審題突破 重

8、力勢能的變化和什么力做功相對應(yīng)？機(jī)械能的變化和什么力做功相對應(yīng)？重力勢能的變化和什么力做功相對應(yīng)？機(jī)械能的變化和什么力做功相對應(yīng)？動能的變化又和什么力做功相對應(yīng)？動能的變化又和什么力做功相對應(yīng)？解析由題意由題意magsin mbg，則，則ma .b上升上升h，則，則a下降下降hsin ，則，則a重力勢能重力勢能的減少量為的減少量為maghsin mgh，故，故A正確正確.摩擦力對摩擦力對a做的功等于做的功等于a、b機(jī)械能的增加量機(jī)械能的增加量.所以摩擦力對所以摩擦力對a做的功大于做的功大于a的機(jī)械能增加量的機(jī)械能增加量.因?yàn)橄到y(tǒng)重力勢能不變，所以摩擦力做的功等于系統(tǒng)動能的增加量，故因?yàn)橄到y(tǒng)重力

9、勢能不變，所以摩擦力做的功等于系統(tǒng)動能的增加量，故B正確，正確，C錯誤錯誤.任意時刻任意時刻a、b的速率相等，對的速率相等，對b，克服重力的瞬時功率，克服重力的瞬時功率Pbmgv，對，對a有：有：Pamagvsin mgv，所以重力對，所以重力對a、b做功的瞬時功率大小相等，故做功的瞬時功率大小相等，故D正確正確.故選故選A、B、D.答案ABD針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1 (2014廣東廣東16)圖圖2是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中和和為楔塊，為楔塊，和和為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車廂相互撞擊使為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，

10、在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中彈簧壓縮的過程中()圖圖2A.緩沖器的機(jī)械能守恒緩沖器的機(jī)械能守恒B.摩擦力做功消耗機(jī)械能摩擦力做功消耗機(jī)械能C.墊板的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能墊板的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動能彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動能解析由于車廂相互撞擊彈簧壓縮的過程中存在克服摩擦力做功，所以緩沖器的機(jī)械能減由于車廂相互撞擊彈簧壓縮的過程中存在克服摩擦力做功，所以緩沖器的機(jī)械能減少，選項(xiàng)少，選項(xiàng)A錯誤，錯誤，B正確；正確；彈簧壓縮的過程中，墊板的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢能，選項(xiàng)彈簧壓縮的過程中，墊板的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢能，選項(xiàng)C、D錯誤錯誤.答案B熱點(diǎn)考向例析

11、考向2動力學(xué)方法和動能定理的綜合應(yīng)用例例2 如圖如圖3甲所示，用固定的電動機(jī)水平拉著質(zhì)量甲所示，用固定的電動機(jī)水平拉著質(zhì)量m2 kg的小物塊和質(zhì)量的小物塊和質(zhì)量M1 kg的平的平板以相同的速度一起向右勻速運(yùn)動，物塊位于平板左側(cè)，可視為質(zhì)點(diǎn)板以相同的速度一起向右勻速運(yùn)動，物塊位于平板左側(cè)，可視為質(zhì)點(diǎn).在平板的右側(cè)一在平板的右側(cè)一定距離處有臺階阻擋，平板撞上后會立刻停止運(yùn)動定距離處有臺階阻擋，平板撞上后會立刻停止運(yùn)動.電動機(jī)功率保持電動機(jī)功率保持P3 W不變不變.從某時從某時刻刻t0起，測得物塊的速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，起，測得物塊的速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，t6 s后可視為勻速運(yùn)動

12、，后可視為勻速運(yùn)動，t10 s時物塊離開木板時物塊離開木板.重力加速度重力加速度g10 m/s2，求：，求：圖圖3審題突破審題突破“平板以相同的速度一起向右勻速運(yùn)動平板以相同的速度一起向右勻速運(yùn)動”隱含什么條件？求平板長度時應(yīng)該隱含什么條件？求平板長度時應(yīng)該選取哪段過程？電機(jī)的牽引力是恒力還是變力？怎么表示其做功的大??？選取哪段過程？電機(jī)的牽引力是恒力還是變力？怎么表示其做功的大小？解析由題圖可知，前由題圖可知，前2 s內(nèi)物塊和平板一起做勻速運(yùn)動，對整體分析，在水平方向上受內(nèi)物塊和平板一起做勻速運(yùn)動，對整體分析，在水平方向上受到水平向右的拉力和地面給平板的滑動摩擦力，此二力的合力為零到水平向右

13、的拉力和地面給平板的滑動摩擦力，此二力的合力為零.(1)平板與地面間的動摩擦因數(shù)平板與地面間的動摩擦因數(shù)為多大？為多大？答案0.2拉力大小為：拉力大小為：T1滑動摩擦力大小為：滑動摩擦力大小為：f(Mm)g由平衡條件可得：由平衡條件可得： (Mm)g可得：可得：0.2(2)物塊在物塊在1 s末和末和3 s末受到的摩擦力各為多大？末受到的摩擦力各為多大？解析 物塊在物塊在1 s末時與平板一起做勻速運(yùn)動，合力為零末時與平板一起做勻速運(yùn)動，合力為零.物塊受到水平向右的拉力與水平物塊受到水平向右的拉力與水平向左的靜摩擦力，因此靜摩擦力大小為：向左的靜摩擦力，因此靜摩擦力大小為：f1T1 6 N物塊在物

14、塊在2 s末之后與平板發(fā)生相對運(yùn)動，之后物塊與平板間的摩擦力為滑動摩擦力且大小末之后與平板發(fā)生相對運(yùn)動，之后物塊與平板間的摩擦力為滑動摩擦力且大小保持不變保持不變.物塊在物塊在6 s后可視為勻速運(yùn)動，此時物塊受到的合力為零，即拉力與滑動摩擦力后可視為勻速運(yùn)動，此時物塊受到的合力為零，即拉力與滑動摩擦力大小相等方向相反，即：大小相等方向相反，即：f2T2 10 N物塊在物塊在3 s末時受到的滑動摩擦力大小與末時受到的滑動摩擦力大小與6 s后受到的摩擦力大小相等，為后受到的摩擦力大小相等，為10 N.答案6 N10 N解析 依題意，物塊在依題意，物塊在2 s末之后一直到末之后一直到10 s時，物塊

15、從平板的一端運(yùn)動到另一端，對物塊時，物塊從平板的一端運(yùn)動到另一端，對物塊由動能定理得：由動能定理得：(3)平板長度平板長度L為多少？為多少？答案2.416m1.在應(yīng)用動能定理解題時首先要弄清物體的受力情況和做功情況在應(yīng)用動能定理解題時首先要弄清物體的受力情況和做功情況.此題特別要注意地面此題特別要注意地面對木板的滑動摩擦力為對木板的滑動摩擦力為(Mm)g.2.應(yīng)用動能定理列式時要注意運(yùn)動過程的選取，可以全過程列式，也可以分過程列式應(yīng)用動能定理列式時要注意運(yùn)動過程的選取，可以全過程列式，也可以分過程列式.以題說法針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練2 如圖如圖4，傳送帶，傳送帶A、B之間的距離為之間的距離為L3.2

16、 m，與水平面，與水平面間夾角間夾角37，傳送帶沿順時針，傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動，速度恒為方向轉(zhuǎn)動，速度恒為v2 m/s，在上端，在上端A點(diǎn)無初速度放置一個質(zhì)量為點(diǎn)無初速度放置一個質(zhì)量為m1 kg、大小、大小可視為質(zhì)點(diǎn)的金屬塊，它與傳送帶的動摩擦因數(shù)為可視為質(zhì)點(diǎn)的金屬塊，它與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.5，金屬塊滑離傳送帶后，經(jīng)，金屬塊滑離傳送帶后，經(jīng)過彎道，沿半徑過彎道，沿半徑R0.4 m的光滑圓軌道做圓周運(yùn)動，剛好能通過最高點(diǎn)的光滑圓軌道做圓周運(yùn)動，剛好能通過最高點(diǎn)E，已知，已知B、D兩點(diǎn)的豎直高度差為兩點(diǎn)的豎直高度差為h0.5 m(取取g10 m/s2).求：求：圖圖4(1)金屬塊經(jīng)過金屬塊

17、經(jīng)過D點(diǎn)時的速度；點(diǎn)時的速度；解析對金屬塊在對金屬塊在E點(diǎn)，點(diǎn)，mg ，vE2 m/s在從在從D到到E過程中，由動能定理得：過程中，由動能定理得：答案vD解析金屬塊剛剛放上時，金屬塊剛剛放上時，mgsin mgcos ma1，(2)金屬塊在金屬塊在BCD彎道上克服摩擦力做的功彎道上克服摩擦力做的功.a110 m/s2設(shè)經(jīng)位移設(shè)經(jīng)位移x1達(dá)到共同速度，達(dá)到共同速度，v22ax1，x10.2 m3.2 m繼續(xù)加速過程中：繼續(xù)加速過程中：mgsin mgcos ma2a22 m/s2x2Lx13 m答案3 JW3 J.在從在從B到到D過程中，由動能定理：過程中，由動能定理：審題破題 真題演練6.綜合

18、應(yīng)用動力學(xué)和能量觀點(diǎn)分析多過程問題例例3 (14(14分分)如圖如圖5所示，傾角所示，傾角30、長、長L4.5 m的斜面，底端與一個光滑的的斜面，底端與一個光滑的 圓弧圓弧軌道平滑連接，圓弧軌道底端切線水平軌道平滑連接，圓弧軌道底端切線水平.一質(zhì)量為一質(zhì)量為m1 kg的物塊的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面最從斜面最高點(diǎn)高點(diǎn)A由靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)過斜面底端由靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)過斜面底端B后恰好能到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)后恰好能到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)C，又從，又從圓弧軌道滑回，能上升到斜面上的圓弧軌道滑回，能上升到斜面上的D點(diǎn)，再由點(diǎn)，再由D點(diǎn)由斜面下滑沿圓弧軌道上升，再滑回，點(diǎn)由斜面下滑沿圓弧

19、軌道上升，再滑回，這樣往復(fù)運(yùn)這樣往復(fù)運(yùn)動，最后停在動，最后停在B點(diǎn)點(diǎn).已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為g10 m/s2，假設(shè)物塊經(jīng)過斜面與圓弧軌道平滑連接處速率不變，假設(shè)物塊經(jīng)過斜面與圓弧軌道平滑連接處速率不變.求：求：圖圖5(1)物塊經(jīng)多長時間第一次到物塊經(jīng)多長時間第一次到B點(diǎn)；點(diǎn)；(2)物塊第一次經(jīng)過物塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)時對圓弧點(diǎn)時對圓弧軌道的壓力；軌道的壓力；(3)物塊在斜面上滑行的總路程物塊在斜面上滑行的總路程.思維導(dǎo)圖答題模板解析 (1)物塊沿斜面下滑時，物塊沿斜面下滑時，mgsin mgcos ma (2分分)解得：解得：a2.5 m/s2(1分分)從從A

20、到到B，物塊勻加速運(yùn)動，由，物塊勻加速運(yùn)動，由L at2(1分分)答題模板(2)因?yàn)槲飰K恰好到因?yàn)槲飰K恰好到C點(diǎn)，所以到點(diǎn)，所以到C點(diǎn)速度為點(diǎn)速度為0.設(shè)物塊到設(shè)物塊到B點(diǎn)的速度為點(diǎn)的速度為v，解得解得N3mg30 N (1分分)由牛頓第三定律可得，物塊對軌道的壓力為由牛頓第三定律可得，物塊對軌道的壓力為N30 N，方向向下，方向向下 (1分分)答題模板(3)從開始釋放至最終停在從開始釋放至最終停在B處，設(shè)物塊在斜面上滑行的總路程為處，設(shè)物塊在斜面上滑行的總路程為s，則，則mgLsin mgscos 0 (3分分)解得解得s9 m (1分分)點(diǎn)睛之筆多個運(yùn)動的組合實(shí)際上是多種物理規(guī)律和方法的綜

21、合應(yīng)用，分析這種問題時多個運(yùn)動的組合實(shí)際上是多種物理規(guī)律和方法的綜合應(yīng)用，分析這種問題時注意要各個運(yùn)動過程獨(dú)立分析，而不同過程往往通過連接點(diǎn)的速度建立聯(lián)系，注意要各個運(yùn)動過程獨(dú)立分析，而不同過程往往通過連接點(diǎn)的速度建立聯(lián)系，有時對整個過程應(yīng)用能量的觀點(diǎn)解決問題會更簡單有時對整個過程應(yīng)用能量的觀點(diǎn)解決問題會更簡單. .高 考 現(xiàn) 場如圖如圖6所示，有一個可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為所示，有一個可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m1 kg的小物塊，從光滑平臺上的的小物塊，從光滑平臺上的A點(diǎn)以點(diǎn)以v01.8 m/s的初速度水平拋出，到達(dá)的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時，恰好沿點(diǎn)時，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)人固定在豎直平面內(nèi)點(diǎn)的切線

22、方向進(jìn)人固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，最后小物塊無碰撞地滑上緊靠軌道末端的光滑圓弧軌道，最后小物塊無碰撞地滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的足夠長的水平傳送帶點(diǎn)的足夠長的水平傳送帶.已已知傳送帶上表面與圓弧軌道末端切線相平，傳送帶沿順時針方向勻速運(yùn)行的速度為知傳送帶上表面與圓弧軌道末端切線相平，傳送帶沿順時針方向勻速運(yùn)行的速度為v3 m/s，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.5，圓弧軌道的半徑為，圓弧軌道的半徑為R2 m，C點(diǎn)和圓點(diǎn)和圓弧的圓心弧的圓心O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角點(diǎn)連線與豎直方向的夾角53，不計空氣阻力，重力加速度，不計空氣阻力，重力加速度g10 m/s2，sin 530.8，c