1、一级排查二级排查三级排查走向考场专题六 功和能一级排查二级排查三级排查走向考场命题地区年份考查内容及题号功功率势能、动能、动能定理、功能关系机械能守恒定律及其应用课标全国2011T1620122013T20()山东2011T24T162012T222013T16一级排查二级排查三级排查走向考场命题地区年份考查内容及题号功功率势能、动能、动能定理、功能关系机械能守恒定律及其应用广东2011T362012T362013江苏2011T32012T3T14T142013T9安徽2011T242012T16T242013T17一级排查二级排查三级排查走向考场命题地区年份考查内容及题号功功率势能、动能、动
2、能定理、功能关系机械能守恒定律及其应用浙江2011T242012T182013T17福建20112012T17T212013T20海南2011T92012T7T162013T13一级排查二级排查三级排查走向考场说明：以下物理概念、规律的叙述中，在后面的()内正确的打“”，错误的打“”1功是描述力在空间上累积效应的量，大小等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦，这三者的乘积，即WFlcos 是标量()一级排查二级排查三级排查走向考场3当取地面为零势能面时物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，即Epmgh，重力势能具有相对性和系统性()5物体因发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能，弹性
3、势能属于发生弹性形变的物体()6动能定理(1)内容：合外力对物体做的功等于物体动能的改变量(2)表达式：W合Ek2Ek1.()一级排查二级排查三级排查走向考场7机械能守恒定律物体的动能、重力势能和弹性势能总量保持不变时，物体机械能守恒机械能守恒的条件：(1)有重力和弹力作用，没有其他力作用；(2)有重力、弹力以外的其他力作用但其他力不做功；(3)有重力、弹力以外的力做功但其他力做功的代数和为零表达式形式：能量守恒公式：EpEkEpEk能量转化公式：Ek增Ep减能量转移公式：EA增EB减()一级排查二级排查三级排查走向考场8功能关系功是能量转化的量度(1)重力做的功等于重力势能的变化量即WGEp
4、2Ep1()(2)弹簧的弹力做的功等于弹性势能的减少量，即WEp1Ep2()(3)电场力做功等于电势能的减少量，即WEEp1Ep2.()(4)重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于机械能的变化量，即W外E2E1E()(5)克服一对相互作用的滑动摩擦力做的总功等于摩擦产生的内能，即QW克()一级排查二级排查三级排查走向考场答案 1.2.3.4.5.6.7.8.(1)(订正：重力做的功等于重力势能的减少量即WGEp1Ep2)(2)(3)(4)(5)一级排查二级排查三级排查走向考场1怎样判断一个力做功的情况？提示：(1)根据力和位移的方向的夹角判断，此法常用于对恒力做功的判断由于恒力所做的功WFl c
5、os，当90，即力和作用点的位移方向垂直时力做的功为零(2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功当力的方向和瞬时速度方向垂直时，作用点在力的方向上的位移是零，力做的功为零一级排查二级排查三级排查走向考场(3)根据质点或系统能量是否变化判断，彼此是否有能量的转移或转化若有能量的变化，或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化，则必定有力做功易混：某个力做功与物体克服该力做功一级排查二级排查三级排查走向考场2如何求解恒力做功：变力做功和合力做功？主要方法有哪些？一级排查二级排查三级排查走向考场滑动摩擦力、空气阻力等，在曲线运动或往返运动时，这类力的功等于力和路程(不是
6、位移)的乘积，即WFf l，式中l为物体运动的路程变力F的功率P恒定，WPt.利用动能定理及功能关系等方法根据做功的效果求解，即W合Ek或WE.(3)合力的功W合W合F合lcos，F合是恒力W合W1W2Wn，要注意各功的正负一级排查二级排查三级排查走向考场易错：(1)把变力的功当做恒力的功来求(2)某一过程受力发生变化时求合力的功，仍先求合力，再求合力的功一级排查二级排查三级排查走向考场3一对作用力与反作用力的功一定相等吗？提示：作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，同时存在，同时消失，但它们分别作用在两个不同的物体上，而这两个物体各自发生的位移却是不确定的所以作用力做功时，反作用力可能做功
7、，也可能不做功，可能做正功，也可能做负功易混：两个功与两个力相混淆，认为两个功一定大小相等，一正一负一级排查二级排查三级排查走向考场4摩擦力做功有哪些特点？一对相互作用的静摩擦力和一对滑动摩擦力的总功有什么区别？它们在能量转化上的作用相同吗？提示：(1)摩擦力既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功(2)一对静摩擦力的功的代数和总为零，静摩擦力起着传递机械能的作用，而没有机械能转化为其他形式的能(3)一对滑动摩擦力的功的代数和等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，其值为负值，WF滑l相对，且F滑l相对E损 Q内能，即机械能转化为内能一级排查二级排查三级排查走向考场误区：(1)静摩擦力做功也能产生内能
8、(2)对往复运动的物理过程求因摩擦产生的内能时，用滑动摩擦力乘相对位移(应乘相对路程即QFf s相)一级排查二级排查三级排查走向考场5如何计算平均功率和瞬时功率？易混：应用时公式选择混乱一级排查二级排查三级排查走向考场6机车的启动方式常见的有哪几种？各有什么特点？一级排查二级排查三级排查走向考场(2)机车以恒定加速度启动如果机车保持恒定的加速度，则需要保持恒定的合外力.若机车受到的阻力是不变的，则机车的牵引力也应该保持不变，利用PFv可知：机车的功率逐渐增大当机车的功率达到额定功率时，机车的匀加速直线运动结束此时，机车的牵引力仍然大于阻力，机车的速度还在增大，但机车的功率已经不能再增大，利用P
9、Fv可知：机车的牵引力逐渐减小，即机车做加速度逐渐减小的加速运动，直到机车牵引力等于受到的阻力，机车开始做匀速直线运动易失分：找不出不变的物理量(P或a)，不善于应用PFv和Fma分析机车的运动情况一级排查二级排查三级排查走向考场7如何理解动能定理？应用动能定理解题的基本思路是怎样的？提示：(1)理解总功是指各力做功的代数和，但要特别注意各功的正负正功表示该力作为动力对物体做功，负功表示该力作为阻力对物体做功动能定理是标量式，所以不能在哪个方向上运用动能定理(2)应用动能定理解题的基本思路明确研究对象和过程，找出始、末状态的速度情况一级排查二级排查三级排查走向考场对物体进行受力分析，明确各个力
10、的做功情况，包括大小、正负有些力在运动过程中不是始终存在的，计算功时要注意它们各自对应的位移如果运动过程包含几个物理过程，此时可以分段考虑，也可以视为一个整体列动能定理方程易错：(1)认为动能定理只能在机械力做功范围内应用(2)在某一方向上使用动能定理，误认为动能定理的表达式是矢量表达式一级排查二级排查三级排查走向考场8机械能守恒定律常用表达式有哪些？如何理解该定律的适用条件？提示：(1)机械能守恒定律的表达式如下守恒式：Ek1Ep1Ek2Ep2(或E1E2)即系统(或物体)初态的机械能等于末态的机械能转化式：EkEp，该等式表示系统(或物体)减少(或增加)的动能等于系统(或物体)增加(或减少
11、)的重力势能转移式：EAEB.该等式表示若系统由A、B两部分组成，则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等一级排查二级排查三级排查走向考场(2)对守恒条件的理解对某一物体，若只有重力(或弹簧弹力)做功，其他力不做功，则该物体机械能守恒对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统和外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变为其他形式的能，则系统机械能守恒当研究对象(除地球以外)由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒易错：机械能守恒的条件误认为是物体系统不受外力或所受的合外力为零一级排查二级排查三级排查走向考场9力学中有哪些常见的
12、功能关系提示：常见的功能关系有以下6种(1)弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系弹性势能的变化等于弹力做功的负值，即EpW.弹力做负功，弹性势能增大，弹力做正功，弹性势能减小(2)重力做功与重力势能变化的关系重力势能的变化等于重力做功的负值，即EpWG.WG0，重力势能减小；WG0，机械能增加；W外m2.图3 一级排查二级排查三级排查走向考场开始时m1恰在右端碗口水平直径A处，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直当m1由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开，不计细绳断开瞬间的能量损失一级排查二级排查三级排查走向考场一级排查二级排查三级排查走向考场一级排
13、查二级排查三级排查走向考场猜想四 对功能关系、能的转化和守恒定律的考查命题依据：从近三年各地高考题的统计来看，该点为高频考点，题型全，选择题灵活，难度中等，计算题分值高，难度大预计在2014年高考中以计算题出现的几率较大，会与牛顿运动定律、平抛运动和圆周运动、电磁场等知识密切联系，难度和能力要求仍较高下面设计的考题是以“潮汐发电”和“皮带传送机”为背景的命题，题意新颖，且综合性较强，是预测2014年高考的一道好题一级排查二级排查三级排查走向考场试题设计4“潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式某海港的货运码头，就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电，用皮带式传送机往船
14、上装煤本题计算中取sin 180.31，cos 180.95，水的密度1.0103kg/m3，g取10 m/s2.图4 一级排查二级排查三级排查走向考场(1)皮带式传送机示意图如图4a所示，传送带与水平方向的角度18，传送带的传送距离为L51.8 m，它始终以v1.4 m/s的速度运行在传送带的最低点，漏斗中的煤自由落到传送带上(可认为煤的初速度为0)，煤与传送带之间的动摩擦因数0.4.求：从煤落在传送带上到运至传送带最高点经历的时间t；(2)图b为潮汐发电的示意图左侧是大海，中间有水坝，水坝下装有发电机，右侧是水库当涨潮到海平面最高时开闸，水由通道进入海湾水库，发电机在水流的推动下发电，待库
15、内水面升至最高点时关闭闸门；当落潮到海平面最低时，开闸放水发电一级排查二级排查三级排查走向考场设某潮汐发电站发电有效库容V3.6106 m3，平均潮差h4.8 m，一天涨落潮两次，发电四次水流发电的效率110%.求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P；(3)传送机正常运行时，1秒钟有m50 kg的煤从漏斗中落到传送带上带动传送带的电动机将输入电能转化为机械能的效率280%，电动机输出机械能的20%用来克服传送带各部件间的摩擦(不包括传送带与煤之间的摩擦)以维持传送带的正常运行若用潮汐发电站发出的电给传送机供电，能同时使多少台这样的传送机正常运行？一级排查二级排查三级排查走向考场一级排查二级排查三级排查走向考场答案(1)38 s(2)400 kW(3)30台一级排查二级排查三级排查走向考场走向考场
