
一、以核心和主干知識(shí)為重點(diǎn)。構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,確定每一個(gè)專題的內(nèi)容,在教學(xué)中突出知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系與綜合。
二、注重情景與過程的理解與分析。善于構(gòu)建物理模型,明確題目考查的目的,恰當(dāng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題:情景是考查物理知識(shí)的載體。
三、加強(qiáng)能力的提升與解題技巧的歸納總結(jié)。學(xué)生能力的提升要通過對(duì)知識(shí)的不同角度、不同層面的訓(xùn)練來實(shí)現(xiàn)。
四、精選訓(xùn)練題目,使訓(xùn)練具有實(shí)效性、針對(duì)性。
五、把握高考熱點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)。
充分研究近5年全國(guó)和各省市考題的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),把握命題的趨勢(shì)和方向,確定本輪復(fù)習(xí)的熱點(diǎn)與重點(diǎn),使本輪復(fù)習(xí)更具有針對(duì)性、方向性。對(duì)重點(diǎn)題型要強(qiáng)化訓(xùn)練,舉一反三、觸類旁通,注重解題技巧的提煉,充分提高學(xué)生的應(yīng)試能力。
重難點(diǎn)06 功能關(guān)系 能量守恒
1.命題情境源自生產(chǎn)生活中的與功能變化的相關(guān)的情境或科學(xué)探究情境,解題時(shí)能從具體情境中抽象出物理模型,正確各力做功情況和能量的轉(zhuǎn)化。
2.命題既有重力場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng),也有電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng),或更加復(fù)雜的復(fù)合場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化。
3. 命題中經(jīng)常注重物理建模思想的應(yīng)用,具體問題情境中,抽象出物體模型,利用功能轉(zhuǎn)化的思想知識(shí)分析問題和解決問題。
(建議用時(shí):30分鐘)
一、單選題
1.(2023·貴州貴陽(yáng)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))如圖1所示,一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長(zhǎng)度為L(zhǎng),當(dāng)風(fēng)吹過葉片時(shí),由于空氣動(dòng)力的效應(yīng)帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),葉輪通過主軸連結(jié)齒輪箱帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。圖2是該風(fēng)力機(jī)的掃掠面積示意圖(風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)掃過的面積在垂直于風(fēng)向的投影面積,是風(fēng)力發(fā)電機(jī)截留風(fēng)能的面積)。已知空氣的密度為ρ,當(dāng)?shù)仫L(fēng)速為v,風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η,則該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】則t時(shí)間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能為
可得發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電的功率為
故選A。
2.(2024上·河南·高三校聯(lián)考階段練習(xí))一塊質(zhì)量為 M、長(zhǎng)為l的長(zhǎng)木板A 靜止放在光滑的水平面上,質(zhì)量為 m 的物體B(視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0從左端滑上長(zhǎng)木板A 的上表面并從右端滑下,該過程中,物體B 的動(dòng)能減少量為,長(zhǎng)木板 A 的動(dòng)能增加量為,A、B間摩擦產(chǎn)生的熱量為Q,關(guān)于,,的值,下列可能的是( )
A.,,
B.,,
C.,,
D., ,
【答案】B
【解析】AC.根據(jù)能量守恒可知
故AC錯(cuò)誤;
BD.畫出物體B和長(zhǎng)木板A的速度—時(shí)間圖線,分別如圖中1和2所示,圖中1和2之間的梯形面積表示板長(zhǎng),1與軸所圍的面積表示物體B的位移x1,2與軸所圍的面積表示長(zhǎng)木板A的位移x2,由圖可知
又有
則有
可知B有可能,故B正確,D錯(cuò)誤。
故選B。
3.(2024·遼寧鞍山·統(tǒng)考二模)如圖所示,上表面粗糙的長(zhǎng)木板B靜止在光滑的水平面上,物塊A疊放在長(zhǎng)木板右端,輕彈簧一端連接在物塊A上,另一端連接在豎直墻面上,開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),現(xiàn)對(duì)B施加一水平向右恒定的拉力F,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)且只分析A未離開B的過程,則正確的說法是( )
A.施加拉力后最初的一段時(shí)間內(nèi),物塊A和木板B一定無相對(duì)滑動(dòng)
B.施加拉力的瞬間,物塊A所受的摩擦力為零
C.施加拉力后的某一過程中,拉力做的功一定不小于A、B和彈簧整體機(jī)械能的增量
D.施加拉力后,在A與B相對(duì)滑動(dòng)過程中,A對(duì)B的摩擦力做功的絕對(duì)值等于A、B間產(chǎn)生的熱量
【答案】C
【解析】A.由題干可知,施加水平向右的恒力F后,在物塊A與木板B未分離過程中,即施加力F后,物塊A與木板B即發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.由上述分析可知,施加拉力后,兩者之間即發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),此時(shí)物塊A與木板間存在滑動(dòng)摩擦力,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.由能量守恒可知,拉力F所做的功等于物塊A與木板B、彈簧整體機(jī)械能的增量以及A、B物體之間摩擦產(chǎn)生的熱,即施加拉力后的某一過程中,拉力做的功一定不小于A、B和彈簧整體機(jī)械能的增量,故C項(xiàng)正確;
D.由功能關(guān)系可知,A、B之間產(chǎn)生的熱等于A、B之間摩擦力與A、B兩物體間的相對(duì)位移的乘積即
故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選C。
4.(2023·浙江寧波·校考模擬預(yù)測(cè))長(zhǎng)潭水電廠位于浙江省臺(tái)州市黃巖區(qū)境內(nèi)永寧江上游,是發(fā)電運(yùn)行近40年的老廠。平均水位落差約為100m,水的流量約為1.35×104 m3/s。保持船只通航需要約 3500 m3/s 的流量,其余流量可全部用來發(fā)電。水流沖擊水輪機(jī)發(fā)電時(shí),水流的動(dòng)能有20%轉(zhuǎn)化為電能。假設(shè)每天從早到晚均有船只需要通過,則下列說法正確的是( )
A.最大功率約為2.0×109 W
B.年發(fā)電量約為1.8×1010 kWh
C.通過技術(shù)改進(jìn),能夠使所有的水的動(dòng)能都轉(zhuǎn)化為電能
D.通航一天流失的能量7.0× 105 J
【答案】B
【解析】A.設(shè)平均水位落差約h=100m,水的流量約Q1=1.35×104m3/s,船只通航需要約Q2=3500m3/s的流量,最大功率為
故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)電功的計(jì)算公式有
故B正確;
C.根據(jù)能量守恒定律可知,所有的水的動(dòng)能無法全部都轉(zhuǎn)化為電能,故C錯(cuò)誤;
D.通航一天流失的能量為
故D錯(cuò)誤;
故選B。
5.(2023上·廣東深圳·高三深圳外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??茧A段練習(xí))如圖所示,用與水平面成角的傳送帶輸送貨物,傳送帶以v=2m/s的速度順時(shí)針運(yùn)行,地勤人員將一質(zhì)量m=5kg的貨物輕輕放在傳送帶底部,經(jīng)過4s的時(shí)間到達(dá)傳送帶的頂端。已知貨物與傳動(dòng)帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度g=10m/s2,下列正確的是( )
A.貨物在傳送帶上向上運(yùn)動(dòng)過程中所受的摩擦力不變
B.傳送帶從底端到頂端的長(zhǎng)度是20m
C.貨物在傳送帶上向上運(yùn)動(dòng)的過程中,由于摩擦產(chǎn)生的熱量為30J
D.貨物在傳送帶上向上運(yùn)動(dòng)的過程中,增加的機(jī)械能為190 J
【答案】CD
【解析】A.根據(jù)牛頓第二定律
又
得
說明貨物經(jīng)歷勻加速運(yùn)動(dòng)和勻速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)過程,則所受摩擦力發(fā)生改變,A錯(cuò)誤;
B.傳送帶從底端到頂端的長(zhǎng)度是
得
B錯(cuò)誤;
C.貨物在傳送帶上向上運(yùn)動(dòng)的過程中,由于摩擦產(chǎn)生的熱量為
得
C正確;
D.貨物增加的機(jī)械能為
得
D正確。
故選CD。
6.(2023·廣東湛江·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))據(jù)報(bào)道ACF極限緩震材料,是一種集緩沖、減震、吸能于一身的高分子高性能材料,能吸收90%以上的機(jī)械能并瞬間把它轉(zhuǎn)化為不明顯的熱能。為了驗(yàn)證該報(bào)道,某同學(xué)找來一個(gè)ACF緩震材料置于水平地面,將質(zhì)量為m的鋼球置于緩震材料上方H1處?kù)o止釋放,通過相機(jī)測(cè)出鋼球與緩震材料的接觸時(shí)間為t及鋼球反彈的最大高度H2,假設(shè)鋼球始終在豎直方向上運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是( )
A.沖擊時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)為熱能百分比為
B.沖擊時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)為熱能百分比為
C.鋼球與緩震材料接觸過程中,始終處于超重狀態(tài)
D.緩震材料受到鋼球的平均沖力為
【答案】BD
【解析】AB.根據(jù)題意可知,沖擊前鋼球的機(jī)械能為
沖擊后鋼球的機(jī)械能為
由能量守恒定律可得,轉(zhuǎn)化內(nèi)能的機(jī)械能為
沖擊時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)為熱能百分比為
故A錯(cuò)誤,B正確;
C.鋼球與緩震材料接觸過程中,先加速下降再減速下降,然后加速上升,再減速上升,則鋼球先失重后超重再失重,故C錯(cuò)誤;
D.以向上為正方向有,對(duì)鋼球,根據(jù)動(dòng)量定理有
緩震材料受到鋼球的平均沖力為
故D正確。
故選BD。
三、解答題
7.(2023·河北石家莊·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖所示,傾角為的斜面與圓心為O、半徑的光滑圓弧軌道在B點(diǎn)平滑連接,且固定于豎直平面內(nèi)。斜面上固定一平行于斜面的輕質(zhì)彈簧,現(xiàn)沿斜面緩慢推動(dòng)質(zhì)量為的滑塊a使其壓縮彈簧至A處,將滑塊a由靜止釋放,通過D點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)滑塊a的彈力為零。已知A、B之間的距離為,滑塊a與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù),C為圓弧軌道的最低點(diǎn),CE為圓弧軌道的直徑,OD水平,滑塊a可視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力,取,,,。
(1)求滑塊a在C點(diǎn)對(duì)軌道壓力的大小。
(2)求滑塊a整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量。
(3)若僅將滑塊a換為質(zhì)量為的滑塊b,滑塊b由A點(diǎn)彈出后立即撤去彈簧,求滑塊b第一次落在斜面上的位置至B點(diǎn)的距離(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
【答案】(1)24N;(2)7.92J;(3)1.8m
【解析】(1)由題可知,滑塊a在D點(diǎn)處的速度為0,對(duì)滑塊a由C至D點(diǎn)過程,由動(dòng)能定理有
對(duì)滑塊a在C點(diǎn)由牛頓第二定律有
結(jié)合牛頓第三定律可知,滑塊a在C點(diǎn)對(duì)軌道壓力的大小
(2)設(shè)滑塊a在A處時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為,由能量守恒定律可知
解得
最終滑塊a在B與B關(guān)于C對(duì)稱的點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng),由能量守恒可知
解得
(3)設(shè)滑塊b能通過E點(diǎn),對(duì)滑塊b由A點(diǎn)至E點(diǎn)由能量守恒有
解得
滑塊b恰好能通過E點(diǎn)時(shí),有
可知,假設(shè)成立,設(shè)滑塊b在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,滑塊b落在斜面上的位置與B之間的水平距離為d,則有
解得
又有
解得
8.(2023·廣東廣州·華南師大附中校考三模)某戶外大型闖關(guān)游戲“渡河”環(huán)節(jié)中,小丁從高為的固定光滑水上滑梯滑下,小歐坐在氣墊船一側(cè)固定位置上操控氣墊船,在滑梯底部等候小丁。氣墊船與滑梯底部相切靠在一起,如圖所示。小丁滑上氣墊船的同時(shí),小歐立即啟動(dòng)引擎,在恒定的牽引力F作用下駕駛氣墊船沿著直線運(yùn)動(dòng)。假設(shè)船不會(huì)側(cè)翻,小丁和小歐不會(huì)相撞,小丁與氣墊船之間的動(dòng)摩擦因數(shù),水對(duì)氣墊船的阻力f恒為484N,小丁的質(zhì)量,氣墊船與小歐的總質(zhì)量,汽墊船長(zhǎng)度,忽略其他阻力以及小丁滑到滑梯底端的能量損失,同時(shí)將小丁視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度取,求:
(1)小丁剛滑上氣墊船時(shí)的速度;
(2)為保證小丁不會(huì)滑離氣墊船,牽引力F應(yīng)滿足的條件?
【答案】(1);(2)
【解析】(1)設(shè)小丁剛滑上氣墊船的速度為,則對(duì)他滑下的過程由動(dòng)能定理
解得
方向水平向右
(2)要使小丁不從汽艇前方滑離汽艇,則小丁與船至少要在到達(dá)汽艇末端時(shí)與汽艇達(dá)到共速,設(shè)此時(shí)牽引力為,則
對(duì)小丁
解得
,與運(yùn)動(dòng)方向相反
對(duì)氣墊船
設(shè)經(jīng)過時(shí)間t二者達(dá)到共速v,則
小丁位移
船位移
解得
設(shè)小丁與汽艇共速后能相對(duì)靜止,不從后端滑出,則牽引力最大為
對(duì)小丁與氣墊船
對(duì)小丁
解得
即牽引力滿足的條件為
1.力做功及功能關(guān)系
2.力做功正、負(fù)的判斷及功的計(jì)算常用二級(jí)結(jié)論
比較
力
做功特點(diǎn)
功能關(guān)系
重力
做功與路徑無關(guān),只與初、末位置的高度差有關(guān)
WG=-ΔEp=mgh1-mgh2
彈力(彈簧)
做功只與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)
W彈=-ΔEp=eq \f(1,2)k(Δx1)2-eq \f(1,2)k(Δx2)2(不要求計(jì)算)
摩擦力
滑動(dòng)摩擦力做功與路徑有關(guān),可以做正功、負(fù)功,也可以不做功
|Wf滑|=Ff滑·s(s為路程)
一對(duì)滑動(dòng)摩擦力
做功代數(shù)和小于零
|Wf滑|=Q=|ΔE機(jī)械能|=Ff滑·x相對(duì)
一對(duì)靜摩擦力
做功代數(shù)和為零
一對(duì)相互作用力
作用力和反作用力可以做功,也可以不做功,做功代數(shù)和可以大于零、小于零,也可以等于零
合力
合力如果是恒力,可以根據(jù)功的定義式求解
F合·x=ΔEk(動(dòng)能定理)
重力及彈簧彈力以外的其他力
重力及彈簧彈力以外的其他力所做的功將改變系統(tǒng)的機(jī)械能
W其他力=ΔE機(jī)械能
電場(chǎng)力
與路徑無關(guān),由初、末位置的電勢(shì)差決定
W電場(chǎng)力=-ΔEp=qU
洛倫茲力
不做功,只改變速度的方向
安培力
可以做功,也可以不做功
感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受到的安培力
做負(fù)功,阻礙導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的相對(duì)運(yùn)動(dòng)
|W安|=|ΔE機(jī)械能|=Q
分子力
可以做正功,也可以做負(fù)功
W分子力=-ΔEp
核力
核力破壞時(shí)將釋放巨大的能量
ΔE=Δmc2其中c為光速
力做功正負(fù)的判斷
(1)F與l的夾角(恒力)
(2)F與v的夾角(曲線運(yùn)動(dòng)的情況)
(3)能量變化(兩個(gè)相聯(lián)系的物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況)
功的計(jì)算
(1)W=Flcs α(恒力,定義式)
(2)W=Pt(變力)
(3)W=ΔEk(變力或恒力)
(4)W其他=ΔE機(jī),功能原理
(5)圖象法(變力或恒力)
(6)氣體做功:W=pΔV(p—?dú)怏w的壓強(qiáng),ΔV—?dú)怏w的體積變化)
這是一份重難點(diǎn)08 電場(chǎng)-2024年高考物理【熱點(diǎn)·重點(diǎn)·難點(diǎn)】專練(新高考專用),文件包含重難點(diǎn)08電場(chǎng)原卷版docx、重難點(diǎn)08電場(chǎng)解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共23頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份重難點(diǎn)07 動(dòng)量-2024年高考物理【熱點(diǎn)·重點(diǎn)·難點(diǎn)】專練(新高考專用),文件包含重難點(diǎn)07動(dòng)量原卷版docx、重難點(diǎn)07動(dòng)量解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共25頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份2024年高考物理【熱點(diǎn)·重點(diǎn)·難點(diǎn)】重難點(diǎn)06 功、功率 動(dòng)能定理-專練(新高考專用)解析版原卷版,文件包含重難點(diǎn)06功功率動(dòng)能定理原卷版docx、重難點(diǎn)06功功率動(dòng)能定理解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共29頁(yè), 歡迎下載使用。
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