1、2012高考物理二轮复习教案：母题系列精品教案高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题五十六、功能关系【方法归纳】：除重力（或弹力）以外的力对物体做功等于机械能的变化。滑动摩擦力与相对位移（相对摩擦路程）的乘积等于产生的热量。例56（2010山东理综）如图11所示，倾角q=30的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳相连，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时
2、物块未到达地面）在此过程中A物块的机械能逐渐增加B软绳的重力势能共减少了mgl/4C物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D软绳的重力势能的减少小于软绳动能的增加与软绳克服摩擦力所做的功之和【解析】物块由静止释放后，物块受到竖直向上的拉力作用，拉力对物块做负功，物块的机械能逐渐减少，选项A错误；粗细均匀、质量分布均匀的软绳其重心在软绳的中心，初状态，软绳重心在距斜面最高点l/4，末状态，软绳重心在距斜面最高点l/2，在此过程中，软绳的重力势能共减少了mg（- l/4）- mg（- l/2）= mg l/4，选项B正确；物块重力势能的减少、软绳的重力势能的减少之和等于二者增加的动能和软绳克
3、服摩擦力所做的功，选项C错误；由功能关系可知，软绳的重力势能的减少加上物块机械能的减少等于软绳动能的增加与软绳克服摩擦力所做的功之和，所以选项D正确。【答案】BD。【点评】 本题考查机械能守恒定律、动能定理、功能关系等知识点，意在考查考生理解能力、分析能力和综合运用知识的能力。衍生题1. （2007年高考海南物理）如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是CD.对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和.对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能.对木箱做的
4、功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和【解析】由功能关系WF-Wf=Ek+Ep得WF =Ek+Ep+Wf。所以选项AB错误D正确，因为重力势能的变化仅与重力做功有关，重力做功多少，重力势能就改变多少，WG=-Ep，选项C正确。【答案】CD衍生题2（2009安徽理综卷第24题）过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径、。一个质量为kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动，A、B间距m。小球与水平轨道间的动摩擦因数，圆形轨道是光滑的。
5、假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取，计算结果保留小数点后一位数字。试求 （1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小； （2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少； （3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径应满足的条件；小球最终停留点与起点的距离。【解析】：（1）设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理 小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律 由得 F=10.0N （2）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意 由得 （3）要保证小球不脱离轨道，可分两
6、种情况进行讨论：I轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为v3，应满足 由得 II轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R3，根据动能定理 解得 为了保证圆轨道不重叠，R3最大值应满足 解得 R3=27.9m综合I、II，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件 或 当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L，则 当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L，则 【点评】此题综合性强，具有一定的难度。衍生题3. （2009安徽理综卷24题）过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆
7、形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径、。一个质量为kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动，A、B间距m。小球与水平轨道间的动摩擦因数，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取，计算结果保留小数点后一位数字。试求 （1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小； （2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少； （3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径应满足的条件；小球最终停留点与起点的距离。【解析】：（1）设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动
8、能定理 小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律 由得 F=10.0N。 （2）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意 由得 （3）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：I轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为v3，应满足 由得 II轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R3，根据动能定理 解得 为了保证圆轨道不重叠，R3最大值应满足 解得 R3=27.9m综合I、II，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件 或 当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L，则 当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L，则 衍生题4.
9、（2011海淀测试）用图17所示的水平传送带AB和斜面BC将货物运送到斜面的顶端。传送带AB的长度L=11m，上表面保持匀速向右运行，运行的速度v=12m/s。传送带B端靠近倾角q =37的斜面底端，斜面底端与传送带的B端之间有一段长度可以不计的小圆弧。在A、C处各有一个机器人，A处机器人每隔Dt=1.0s将一个质量m=10kg的货物箱（可视为质点）轻放在传送带A端，货物箱经传送带和斜面后到达斜面顶端的C点时速度恰好为零，C点处机器人立刻将货物箱搬走。已知斜面BC的长度s=5.0m，传送带与货物箱之间的动摩擦因数0=0.55，货物箱由传送带的右端到斜面底端的过程中速度大小损失原来的，g=10m
10、/s2（sin370.6，cos370.8）。求：（1）斜面与货物箱之间的动摩擦因数；（2）从第一个货物箱放上传送带A端开始计时，在t0=3.0 s的时间内，所有货物箱与传送带的摩擦产生的热量Q；（3）如果C点处的机器人操作失误，未能将第一个到达C点的货物箱搬走而造成与第二个货物箱在斜面上相撞。求两个货物箱在斜面上相撞的位置到C点的距离。（本问结果可以用根式表示）Ds=vt3-v1t3=9.25m 前2个货物箱与传送带摩擦产生的总热量为 Q1=20 mgDs =1430J 第三个货物箱与传送带摩擦产生的热量为：Q2=0 mgDs =508.75J。 总共生热 QQ1+Q21938.75J。 （3）货物箱由A运动到B的时间为2.0s，由B运动到C的时间为1.0s，可见第一个货物箱冲上斜面C端时第二个货物箱刚好冲上斜面。第一个货物箱沿斜面向下运动，根据牛顿第二定律有mgsinq-mmgcosq=ma2解得第一个货物箱沿斜面向下运动加速度大小 a2=2.0m/s2 设第一个货物箱在斜面C端沿斜面向下运动与第二个货物箱相撞的过程所用时间为t，有 v2 t -a1t 2+a2t 2=s解得 s 0.69 s 两个货物箱在斜面上相遇的位置到C端的距离 s1 =a2t 2=m 0.48 m .精品资料。欢迎使用。高考资源网w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u