1、專題六專題六 能量觀點解題能量觀點解題主干知識整合專題六專題六 主干知識整合主干知識整合動能的變化動能的變化 總功總功 專題六專題六 主干知識整合主干知識整合 4 4動能定理建立的是外力做的總功和物體動能變化之動能定理建立的是外力做的總功和物體動能變化之間的一個雙向關系：既可以由總功求物體動能的變化，又可間的一個雙向關系：既可以由總功求物體動能的變化，又可以由動能的變化求功，這是求解變力做功的一個常用途徑以由動能的變化求功，這是求解變力做功的一個常用途徑 5 5動能定理通常適用于單個物體，如果涉及物體組或動能定理通常適用于單個物體，如果涉及物體組或系統，可以先分別對系統內每一個物體應用動能定理

2、，然后系統，可以先分別對系統內每一個物體應用動能定理，然后再聯立求解再聯立求解 6 6如果物體在某個運動過程中包含有幾個不同運動性質如果物體在某個運動過程中包含有幾個不同運動性質的運動階段的運動階段( (如加速、減速階段如加速、減速階段) )，此時可以分段應用動能定，此時可以分段應用動能定理，也可以對全程應用動能定理，一般對全程列式更簡單理，也可以對全程應用動能定理，一般對全程列式更簡單專題六專題六 主干知識整合主干知識整合二、機械能守恒定律二、機械能守恒定律 在只有在只有_(_(或系統內的彈力或系統內的彈力)_)_的情況下，的情況下，_(_(或彈性勢能或彈性勢能) )和和_發生相互轉化，發生

3、相互轉化，系統總的機械能保持不變系統總的機械能保持不變1 1適用條件：從做功的角度看，只有重力適用條件：從做功的角度看，只有重力( (或系統內的彈或系統內的彈力力) )做功；從能量轉化和轉移的角度看，系統內只有重力勢做功；從能量轉化和轉移的角度看，系統內只有重力勢能能( (或彈性勢能或彈性勢能) )和動能發生相互轉化，且系統與外界無能和動能發生相互轉化，且系統與外界無能量轉移對量轉移對“只有重力只有重力( (或系統內彈力或系統內彈力) )做功做功”在具體問題在具體問題的分析中要特別注意以下幾種情況：的分析中要特別注意以下幾種情況：重力重力 做功做功 重力勢能重力勢能 動能動能 專題六專題六 主

4、干知識整合主干知識整合可以對系統的受力進行整體分析，如果有除重力以外可以對系統的受力進行整體分析，如果有除重力以外的其他力對系統做了功，則系統的機械能不守恒；的其他力對系統做了功，則系統的機械能不守恒；當系統內的物體或系統與外界發生碰撞時，如果題目當系統內的物體或系統與外界發生碰撞時，如果題目沒有說明沒有說明“不計機械能的損失不計機械能的損失”或或“碰撞屬于完全彈性碰碰撞屬于完全彈性碰撞撞”，系統機械能不守恒；，系統機械能不守恒；如果系統內部發生如果系統內部發生“爆炸爆炸”，則系統機械能不守恒；，則系統機械能不守恒；當系統內部有細繩產生瞬間拉緊的作用時，系統機械當系統內部有細繩產生瞬間拉緊的作

5、用時，系統機械能不守恒能不守恒專題六專題六 主干知識整合主干知識整合2 2三種表述：三種表述：系統初、末態機械能相等，即系統初、末態機械能相等，即 _；系統動能增量等于勢能增量的負值，即系統動能增量等于勢能增量的負值，即 _；系統一部分機械能的增量等于另一部分機械能增量系統一部分機械能的增量等于另一部分機械能增量的負值，即的負值，即 _._.3 3由機械能守恒定律推導，我們可以得到如下結論：由機械能守恒定律推導，我們可以得到如下結論：除重力和彈簧彈力以外的力做的功等于物體機械能的變化除重力和彈簧彈力以外的力做的功等于物體機械能的變化( (功能原理功能原理) )，這是分析機械能變化問題的捷徑，這

6、是分析機械能變化問題的捷徑專題六專題六 主干知識整合主干知識整合三、能量守恒定律三、能量守恒定律能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種_轉化為轉化為 _，或者從一個，或者從一個 _轉移到轉移到_，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變，這就是能而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變，這就是能量守恒定律量守恒定律1 1兩種表述：兩種表述：系統初、末態總能量相等，即系統初、末態總能量相等，即_；系統中某幾種能量的增加等于其他能量的減系統中某幾種能量的增加等于其他能量的減少，即少，即_._.形式形式 其他形式其他形式 物體物體 另一個物體另一個物體專

7、題六專題六 主干知識整合主干知識整合2 2能量守恒是自然界普遍存在的自然規律，而我們能量守恒是自然界普遍存在的自然規律，而我們研究的問題往往是一個或幾個研究對象研究的問題往往是一個或幾個研究對象( (或幾個物體構成或幾個物體構成的系統的系統) )，所以能量守恒定律在不同條件下有不同的表現，所以能量守恒定律在不同條件下有不同的表現，例如只有重力或彈簧彈力做功時就表現為機械能守恒定例如只有重力或彈簧彈力做功時就表現為機械能守恒定律律3 3由此拓展開來，對一個研究對象，如果只有電場由此拓展開來，對一個研究對象，如果只有電場力對其做功，則研究對象的動能與電勢能之和保持不變，力對其做功，則研究對象的動能

8、與電勢能之和保持不變，因為只有這兩種能量相互轉化其他情況以此類推因為只有這兩種能量相互轉化其他情況以此類推專題六專題六 主干知識整合主干知識整合4 4能量轉化是與做功緊密聯系在一起的，力做功的同時必能量轉化是與做功緊密聯系在一起的，力做功的同時必然伴隨著能量的轉化，而且功與能量轉化的量值相等這一等量然伴隨著能量的轉化，而且功與能量轉化的量值相等這一等量關系不僅提供了一條求功的途徑，而且涉及功與能的其他物理量關系不僅提供了一條求功的途徑，而且涉及功與能的其他物理量也可在這一等量關系中求出在力學問題中，經常涉及以下幾種也可在這一等量關系中求出在力學問題中，經常涉及以下幾種能量轉化的等量關系：能量轉

9、化的等量關系：合外力所做的功或外力所做功的代數和等于物體動能的變合外力所做的功或外力所做功的代數和等于物體動能的變化化動能定理；動能定理；除重力和彈簧彈力以外的力做的功等于物體機械能的變除重力和彈簧彈力以外的力做的功等于物體機械能的變化化功能原理；功能原理；重力或彈力對物體所做的功與重力勢能或彈性勢能的變化重力或彈力對物體所做的功與重力勢能或彈性勢能的變化數值相等；數值相等；兩物體間滑動摩擦力對物體系所做的功兩物體間滑動摩擦力對物體系所做的功( (即滑動摩擦力與即滑動摩擦力與物體間相對路程的乘積物體間相對路程的乘積) )與物體系增加的內能數值相等與物體系增加的內能數值相等要點熱點探究專題六專題

10、六 要點熱點探究要點熱點探究 探究一動能定理及其應用探究一動能定理及其應用專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究(1)(1)物體第一次通過物體第一次通過C C點時軌道對物體的支持力點時軌道對物體的支持力N N的大小；的大小；(2)(2)要使物體不從斜面頂端飛出，斜面的長度要使物體不從斜面頂端飛出，斜面的長度LABLAB至少至少要多長；要多長；(3)(3)若斜面足夠長，物體若斜面足夠長，物體從從E E點開始下落，直至穩定，點開始下落，直至穩定，在此過程中系統因摩擦所產在此過程中系統因摩擦所產生的熱量生的熱量Q Q的大小的大小 專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究【點撥】【點撥】(1)(1)本題

11、重點考查動能定理，注意準確對所研本題重點考查動能定理，注意準確對所研究問題涉及的全程列式；究問題涉及的全程列式；(2)(2)注意圓弧軌道光滑而斜面軌道粗注意圓弧軌道光滑而斜面軌道粗糙，并注意與此相關的幾何關系；糙，并注意與此相關的幾何關系；(3)(3)穩定狀態是指的穩定狀態是指的“平衡平衡狀態狀態”嗎？嗎？ 專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究【點評】本題中最后提到的穩定狀態不是平【點評】本題中最后提到的穩定狀態不是平衡狀態，由于圓弧軌道光滑，所以物體最后的穩定衡狀態，由于圓弧軌道光滑，所以物體最后的穩定狀態一定是狀態一定是“以以C C為中心，為中心，B

12、 B為一側最高點沿圓弧軌為一側最高點沿圓弧軌道做往返運動道做往返運動”，這是第，這是第(3)(3)問解題的關鍵問解題的關鍵 專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究20092009寧夏卷寧夏卷 冰壺比賽是在水平冰面上進冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目，比賽場地示意如圖行的體育項目，比賽場地示意如圖2 26 62 2所示比賽時，所示比賽時，運動員從起滑架處推著冰壺出發，在投擲線運動員從起滑架處推著冰壺出發，在投擲線ABAB處放手讓冰處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O O. .為使冰壺滑行得更遠，運動員可以用毛刷擦冰壺運行

13、前方為使冰壺滑行得更遠，運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數減小設冰壺與冰的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數減小設冰壺與冰面間的動摩擦因數為面間的動摩擦因數為1 10.0080.008，用毛刷擦冰面后動摩擦，用毛刷擦冰面后動摩擦因數減小至因數減小至2 20.004.0.004.在某次比賽中，運動員使冰壺在某次比賽中，運動員使冰壺C C在在投擲線中點處以投擲線中點處以2 m/s2 m/s的速度沿虛線滑出為使冰壺的速度沿虛線滑出為使冰壺C C能夠能夠沿虛線恰好到達圓心沿虛線恰好到達圓心O O點，點，運動員用毛刷擦冰面運動員用毛刷擦冰面的長度應為多少？的長度應為多少？(

14、(g g取取10 m/s2)10 m/s2)專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究【課標新題借鑒】這是一道典型的牛頓運動定律和運【課標新題借鑒】這是一道典型的牛頓運動定律和運動學結合的題目，題目不難，考核考生能否將所學過的物理動學結合的題目，題目不難，考核考生能否將所學過的物理知識用于解決實際的物理問題的能力冰壺被運動員拋出后知識用于解決實際的物理問題的能力冰壺被運動員拋出后在冰面上的運動可能有兩種情況，一種是冰壺在沒有被毛刷在冰面上的運動可能有兩種情況，一種是冰壺在沒有被毛刷擦過的冰面上滑動，另一種是冰壺在被運動員用毛刷擦過的擦過的冰面上滑動，另一種是冰

15、壺在被運動員用毛刷擦過的冰面上滑動，兩種情況下，冰壺都是在做勻減速運動冰壺冰面上滑動，兩種情況下，冰壺都是在做勻減速運動冰壺在冰面上實際的運動情況，既可以先做前一種情況的運動，在冰面上實際的運動情況，既可以先做前一種情況的運動，再在余下的路程上做后一種情況的運動；再在余下的路程上做后一種情況的運動；專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究又可以一會兒做前一種情況的運動，一會兒又做后一種情況又可以一會兒做前一種情況的運動，一會兒又做后一種情況的運動，具體做哪種運動完全由運動員根據比賽的具體情況的運動，具體做哪種運動完全由運動員根據比賽的具體情況決定考生在理解了上述情況后要建立一個求解此問題的理決定

16、考生在理解了上述情況后要建立一個求解此問題的理想模型，如果用功能關系求解，只需理解兩種情況下的摩擦想模型，如果用功能關系求解，只需理解兩種情況下的摩擦力不同，做出下面的假設：即冰壺在未被毛刷擦過的冰面上力不同，做出下面的假設：即冰壺在未被毛刷擦過的冰面上滑行的距離為滑行的距離為S S1 1，所受摩擦力的大小為，所受摩擦力的大小為f f1 1；在被毛刷擦過的冰；在被毛刷擦過的冰面上滑行的距離為面上滑行的距離為S S2 2，所受摩擦力的大小為，所受摩擦力的大小為f f2 2；冰壺的初動能；冰壺的初動能全部用來克服摩擦力做功，冰壺停下來的位置應是圓心，這全部用來克服摩擦力做功，冰壺停下來的位置應是圓

17、心，這樣摩擦力做功的總距離也就確定了，問題得以解決這樣就樣摩擦力做功的總距離也就確定了，問題得以解決這樣就不用去考慮冰壺在冰面上實際的運動情況了這就是解答時不用去考慮冰壺在冰面上實際的運動情況了這就是解答時的想法的想法專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究當然本題還可以用牛頓定律與運動學的規律結合求解，當然本題還可以用牛頓定律與運動學的規律結合求解，這就要求考生對實際物理過程進行理想化的假設了，當然這就要求考生對實際物理過程進行理想化的假設了，當然把實際的運動簡化為先在沒有用毛刷擦過的冰面上滑行一把實際的運動簡化為先在沒有用毛刷擦過的冰面上滑行一段后，剩余的滑行路程全部是在被運動員用毛刷擦過的

18、冰段后，剩余的滑行路程全部是在被運動員用毛刷擦過的冰面上完成的為最簡單的模型面上完成的為最簡單的模型本題的抽樣統計難度為本題的抽樣統計難度為0.4380.438，對物理得分在，對物理得分在2525分至分至5555分段的考生有很好的區分度有分段的考生有很好的區分度有40%40%的考生得零分，的考生得零分，7%7%的考的考生得生得6 6分，分，5%5%的考生得的考生得1010分，分，32%32%的考生得滿分的考生得滿分專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究 探究點二機械能守恒定律及其應用探究點二機械能守恒定律及其應用機械能守恒定律適用于以下情景：機械能守恒定律適用于以下情景：不計空氣阻力條不計空氣

19、阻力條件下所有的拋體運動件下所有的拋體運動( (包括平拋、斜拋、上拋、下拋等包括平拋、斜拋、上拋、下拋等) )；光滑斜面上物體的運動；光滑斜面上物體的運動；線線球模型在豎直面球模型在豎直面( (或光或光滑斜面上滑斜面上) )的擺動的擺動( (或圓周運動或圓周運動) )；沿豎直光滑內測圓形沿豎直光滑內測圓形軌道運動的物體；軌道運動的物體；球球桿桿球模型；球模型；球球繩繩球模型；球模型；軟繩、鏈條類問題軟繩、鏈條類問題專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究 例例如圖如圖2 26 62 2所示，一質量不計的細線繞過無摩擦的輕所示，一質量不計的細線繞過無摩擦的輕質小定滑輪質小定滑輪O O與質量為與質量

20、為5 5 m m的砝碼相連，另一端與套在一根固定的砝碼相連，另一端與套在一根固定的光滑的豎直桿上質量為的光滑的豎直桿上質量為m m的圓環相連，直桿上有的圓環相連，直桿上有A A、C C、B B三點，三點，且且C C為為A A、B B的中點，的中點，AOAO與豎直桿的夾角與豎直桿的夾角5353，C C點與滑輪點與滑輪O O在同一水平高度，滑輪與豎直桿相距為在同一水平高度，滑輪與豎直桿相距為L L，重力加速度為，重力加速度為g g，設，設直桿足夠長，圓環和砝碼運動過程中不會與其他物體相碰現直桿足夠長，圓環和砝碼運動過程中不會與其他物體相碰現將圓環由將圓環由A A點靜點靜止開始釋放止開始釋放( (已

21、知已知sin53sin530.80.8，cos53cos530.6)0.6)，試求：，試求：(1)(1)砝碼下降到最低點時，砝碼下降到最低點時，砝碼和圓環的速度大小；砝碼和圓環的速度大小；(2)(2)圓環能下滑的最大距離；圓環能下滑的最大距離；(3)(3)圓環下滑到圓環下滑到B B點時的速度大小點時的速度大小專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究【點評】例【點評】例2 2屬于連接體問題的機械能守恒問題在高屬于連接體問題的機械能守恒問題在高考試題中經常出現涉及各種運動項目的能量問題，

22、如跳高、考試題中經常出現涉及各種運動項目的能量問題，如跳高、撐桿跳高、跳遠、體操、吊環、舉重等運動項目的力學原理撐桿跳高、跳遠、體操、吊環、舉重等運動項目的力學原理分析中都需要利用能量觀點，對此類問題的分析要特別注意分析中都需要利用能量觀點，對此類問題的分析要特別注意這樣幾點：這樣幾點：(1)(1)準確選取研究對象，一般是取器械的重心或運動員的準確選取研究對象，一般是取器械的重心或運動員的重心為研究對象，而且要特別注意該重心的起始高度，如舉重心為研究對象，而且要特別注意該重心的起始高度，如舉重問題中杠鈴重心的初始高度到舉重臺面的距離等于杠鈴半重問題中杠鈴重心的初始高度到舉重臺面的距離等于杠鈴半

23、徑徑專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究(2)(2)運動員在起跳過程中，地面并不對運動員做功，因運動員在起跳過程中，地面并不對運動員做功，因為地面對運動員的作用點為地面對運動員的作用點( (離地前的腳掌離地前的腳掌) )沒有位移，此過程沒有位移，此過程可認為運動員自己對自己的重心做功可認為運動員自己對自己的重心做功(3)(3)要熟悉一些常見體育運動項目的規則和動作要領，要熟悉一些常見體育運動項目的規則和動作要領，這對分析運動員在過程中的做功情況會有幫助如撐桿跳高這對分析運動員在過程中的做功情況會有幫助如撐桿跳高項目中，運動員在撐桿起跳上升過程中就要通過雙臂腰的努項目中，運動員在撐桿起跳上升過

24、程中就要通過雙臂腰的努力使自己重心升的盡可能高才能取得最佳成績力使自己重心升的盡可能高才能取得最佳成績專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究 探究點三能量觀點綜合應用探究點三能量觀點綜合應用滑動問題滑動問題專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究 例例3 3圖圖2 26 64 4為某生產流水線工作原理示意圖足夠長的為某生產流水線工作原理示意圖足夠長的工作平臺上有一小孔工作平臺上有一小孔A A，一定長度的操作板，一定長度的操作板( (厚度可忽略不計厚度可忽略不計) )靜靜止于小孔的左側，某時刻開始，零件止于小孔的左側，某時刻開始，零件( (可視為質點可視為質點

25、) )無初速地放無初速地放在操作板的中點，同時操作板在電動機帶動下向右做勻加速直在操作板的中點，同時操作板在電動機帶動下向右做勻加速直線運動，直至完全運動到線運動，直至完全運動到A A孔的右側孔的右側( (忽略小孔對操作板運動的忽略小孔對操作板運動的影響影響) )，最終零件運動到，最終零件運動到A A孔時速度恰好為零，并由孔時速度恰好為零，并由A A孔下落進入孔下落進入下一道工序已知零件與操作板間的動摩擦因數下一道工序已知零件與操作板間的動摩擦因數1 10.050.05，零，零件與與工作臺間的動摩擦因數件與與工作臺間的動摩擦因數2 20.0250.025，不計操作板與工作臺，不計操作板與工作臺

26、間的摩擦重力加速度間的摩擦重力加速度g g10 m/s10 m/s2 2. .求：求：專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究 (1) (1)操作板做勻加速直線運動的加速度大小；操作板做勻加速直線運動的加速度大小； (2)(2)若操作板長若操作板長L L2m2m，質量，質量M M3 kg3 kg，零件的質量，零件的質量m m0.5 0.5 kgkg，則操作板從，則操作板從A A孔左側完全運動到右側的過程中，電動機孔左側完全運動到右側的過程中，電動機至少做多少功？至少做多少功？專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究【點撥】【點撥】(1)(1)零件經歷幾個運動過程？工作臺運動情況零件經歷幾個運動過程

27、？工作臺運動情況如何？二者在運動參量上存在哪些關系？如何？二者在運動參量上存在哪些關系？(2)(2)此過程中能此過程中能量轉化關系如何？量轉化關系如何？專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究 20102010全國卷全國卷 如圖如圖2 26 65 5所示，所示，MNPMNP為為豎直面內一固定軌道，其圓弧段豎直面內一固定軌道，其圓弧段MNMN與水平段與水平段NPNP相切于相切于N N，P P端固定一豎直擋板端固定一豎直擋板M M相對于相對于N N的高度為的高度為h h，NPNP長度為長

28、度為s s. .一木一木塊自塊自M M端從靜止開始沿軌道下滑，與擋板發生一次完全彈性端從靜止開始沿軌道下滑，與擋板發生一次完全彈性碰撞后停止在水平軌道上某處若在碰撞后停止在水平軌道上某處若在MNMN段的摩擦可忽略不段的摩擦可忽略不計，物塊與計，物塊與NPNP段軌道間的動摩擦因數為段軌道間的動摩擦因數為，求物塊停止的，求物塊停止的地方與地方與N N點距離的可能值點距離的可能值專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究 探究點四能量觀點綜合應用探究點四能量觀點綜合應用彈簧問題彈簧問題 涉及彈簧的綜合問題在高考試題中也屢見不鮮，

29、一涉及彈簧的綜合問題在高考試題中也屢見不鮮，一般難度較大，甚至作為壓軸題出現其特點是出題形式般難度較大，甚至作為壓軸題出現其特點是出題形式靈活、情景多樣，需要考生在平時勤于總結、提煉規靈活、情景多樣，需要考生在平時勤于總結、提煉規律律專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究 例例4 4專題六專題六 要點熱點探究要點熱點探究端的裝卸工又取下端的裝卸工又取下m m2 2裝上裝上m m1 1，然后重復上述過程若，然后重復上述過程若M M5 5 kgkg，m m1 144 kg44 kg，(sin37(sin370.60.6，cos37cos370.80.8，g g10 10 m/s2)m/s2)，問：，問：(1)(1)當載貨箱和貨物當載貨箱和貨物m m1 1下滑至剛接觸輕彈簧時的速度大小下滑至剛接觸輕彈簧時的速度大小是多少？是多少？(2)(2)若載貨箱和貨物若載貨箱和貨物m m2 2在彈簧的在彈簧的作用下被彈回到軌道頂端時速作用下被彈回到軌道頂端時速度恰好為零，則度恰好為零，則m m2 2的質量為多少？的質量為多少？專題六專題六