2019屆高考物理一輪復習全冊學案（打包14套）.zip

2019屆高考物理一輪復習全冊學案（打包14套）.zip,2019,高考,物理,一輪,復習,全冊學案,打包,14 第五章 機械能 [全國卷5年考情分析] 基礎考點 常考考點 命題概率 ?？冀嵌? 重力做功與重力勢能(Ⅱ) 實驗五：探究動能定理 以上2個考點未曾獨立命題 功和功率(Ⅱ) '17Ⅱ卷T14(6分)，'16Ⅱ卷T19(6分) '16Ⅱ卷T21(6分)，'15Ⅱ卷T17(6分) '14Ⅱ卷T16(6分)，'13Ⅰ卷T21(6分) 獨立命題概率80% (1)(變力)做功和功率問題 (2)動能定理的應用 (3)機械能守恒的條件 (4)機械能守恒定律與平拋運動、圓周運動的綜合 (5)功能關系與能量守恒 動能和動能定理(Ⅱ) '16Ⅲ卷T20(6分)，'15Ⅰ卷T17(6分) '14Ⅱ卷T16(6分) 綜合命題概率100% 功能關系、機械能守恒定律及其應用(Ⅱ) '17Ⅰ卷T24(12分)，'17Ⅱ卷T17(6分) '17Ⅲ卷T16(6分)，'16Ⅱ卷T16(6分) '16Ⅱ卷T21(6分)，'16Ⅱ卷T25(20分) '16Ⅲ卷T24(12分)，'15Ⅰ卷T17(6分) '15Ⅱ卷T21(6分)，'13Ⅱ卷T20(6分) 獨立命題概率75% 綜合命題概率100% 實驗六：驗證機械能守恒定律 '16Ⅰ卷T22(5分) 綜合命題概率40% 第1節(jié)功和功率 (1)只要物體受力的同時又發(fā)生了位移，則一定有力對物體做功。(×) (2)一個力對物體做了負功，則說明這個力一定阻礙物體的運動。(√) (3)作用力做正功時，反作用力一定做負功。(×) (4)力對物體做功的正負是由力和位移間的夾角大小決定的。(√) (5)由P＝Fv可知，發(fā)動機功率一定時，機車的牽引力與運行速度的大小成反比。(√) (6)汽車上坡時換成低擋位，其目的是減小速度得到較大的牽引力。(√) 1．力對物體做不做功，關鍵是看力與物體的位移方向間的夾角，只要夾角不等于90° 就做功。 2．斜面對物體的支持力垂直于斜面，但不一定垂直于物體的位移，故斜面對物體的支持力可以做功。 3．瞬時功率P＝Fvcos α，而發(fā)動機牽引力的功率P＝Fv，因為機車的牽引力方向與汽車運動方向相同，cos α＝1。 4．汽車勻加速啟動過程的末速度一定小于汽車所能達到的最大速度。 5．作用力與反作用力等大反向，而作用力與反作用力做的功并不一定一正一負、大小相等，實際上二者沒有必然聯(lián)系?！? 突破點(一)　功的正負判斷與計算 1．功的正負的判斷方法 (1)恒力做功的判斷：依據(jù)力與位移方向的夾角來判斷。 (2)曲線運動中做功的判斷：依據(jù)F與v的方向夾角α來判斷，0°≤α<90°時，力對物體做正功；90°<α≤180°時，力對物體做負功；α＝90°時，力對物體不做功。 (3)依據(jù)能量變化來判斷：功是能量轉化的量度，若有能量轉化，則必有力對物體做功。此法常用于判斷兩個相聯(lián)系的物體之間的相互作用力做功的判斷。 2．恒力做功的計算方法 3．合力做功的計算方法 方法一：先求合力F合，再用W合＝F合lcos α求功。 方法二：先求各個力做的功W1、W2、W3、…，再應用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。 [題點全練] 1.(2017·全國卷Ⅱ)如圖，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內，在大圓環(huán)上套著一個小環(huán)。小環(huán)由大圓環(huán)的最高點從靜止開始下滑，在小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對它的作用力(　　) A．一直不做功　　　　　　 B．一直做正功 C．始終指向大圓環(huán)圓心 D．始終背離大圓環(huán)圓心 解析：選A　由于大圓環(huán)是光滑的，因此小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對小環(huán)的作用力方向始終與速度方向垂直，因此作用力不做功，A項正確，B項錯誤；小環(huán)剛下滑時，大圓環(huán)對小環(huán)的作用力背離大圓環(huán)的圓心，滑到大圓環(huán)圓心以下的位置時，大圓環(huán)對小環(huán)的作用力指向大圓環(huán)的圓心，C、D項錯誤。 2.如圖所示，木板可繞固定水平軸O轉動。木板從水平位置OA緩慢轉到OB位置，木板上的物塊始終相對于木板靜止。在這一過程中，物塊的重力勢能增加了2 J。用FN表示物塊受到的支持力，用Ff表示物塊受到的摩擦力。在此過程中，以下判斷正確的是(　　) A．FN和Ff對物塊都不做功 B．FN對物塊做功為2 J，F(xiàn)f對物塊不做功 C．FN對物塊不做功，F(xiàn)f對物塊做功為2 J D．FN和Ff對物塊所做功的代數(shù)和為0 解析：選B　物塊所受的摩擦力Ff沿木板斜向上，與物塊的運動方向垂直，故摩擦力Ff對物塊不做功，物塊在慢慢移動過程中，重力勢能增加了2 J，重力做功－2 J，支持力FN對物塊做功2 J，故B正確。 3．(2018·南平質檢)一物塊放在水平地面上，受到水平推力F的作用，力F與時間t的關系如圖甲所示，物塊的運動速度v與時間t的關系如圖乙所示，10 s后的v -t圖像沒有畫出，重力加速度g取10 m/s2，下列說法正確的是(　　) A．物塊滑動時受到的摩擦力大小是6 N B．物塊的質量為1 kg C．物塊在0～10 s內克服摩擦力做功為50 J D．物塊在10～15 s內的位移為6.25 m 解析：選D　由題圖乙可知，在5～10 s內物塊做勻速運動，故受到的摩擦力與水平推力相同，故摩擦力f＝F′＝4 N，故A錯誤；在0～5 s內物塊的加速度為a＝＝ m/s2＝1 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律可得F－f＝ma，解得m＝2 kg，故B錯誤；在0～10 s內物塊通過的位移為x＝(5＋10)×5 m＝37.5 m，故克服摩擦力做功為Wf＝fx＝4×37.5 J＝150 J，故C錯誤；撤去外力后物塊產生的加速度為a′＝＝－2 m/s2，減速到零所需時間為t′＝ s＝2.5 s<5 s，減速到零通過的位移為x′＝＝ m＝6.25 m，故D正確。 突破點(二)　變力做功的五種計算方法 (一)利用動能定理求變力做功 利用公式W＝Flcos α不容易直接求功時，尤其對于曲線運動或變力做功問題，可考慮由動能的變化來間接求功，所以動能定理是求變力做功的首選。 [例1]　(2018·威海月考)如圖所示，一質量為m的質點在半徑為R的半球形容器中(容器固定)由靜止開始自邊緣上的A點滑下，到達最低點B時，它對容器的正壓力為FN。重力加速度為g，則質點自A滑到B的過程中，摩擦力對其所做的功為(　　) A.R(FN－3mg)　　　 B.R(2mg－FN) C.R(FN－mg) D.R(FN－2mg) [解析]　質點在B點，由牛頓第二定律，有：FN－mg＝m，質點在B點的動能為EkB＝mv2＝(FN－mg)R。質點自A滑到B的過程中，由動能定理得：mgR＋Wf＝EkB－0，解得：Wf＝R(FN－3mg)，故A正確，B、C、D錯誤。 [答案]　A (二)利用微元法求變力做功 將物體的位移分割成許多小段，因每一小段很小，每一小段上作用在物體上的力可以視為恒力，這樣就將變力做功轉化為在無數(shù)多個位移上的恒力所做功的代數(shù)和。此法常用于求解大小不變、方向改變的變力做功問題。 [例2]　[多選](2018·安慶模擬)如圖所示，擺球質量為m，懸線長度為L，把懸線拉到水平位置后放手。設在擺球從A點運動到B點的過程中空氣阻力的大小F阻不變，則下列說法正確的是(　　) A．重力做功為mgL B．懸線的拉力做功為0 C．空氣阻力做功為－mgL D．空氣阻力做功為－F阻πL [解析]　擺球下落過程中，重力做功為mgL，A正確；懸線的拉力始終與速度方向垂直，故做功為0，B正確；空氣阻力的大小不變，方向始終與速度方向相反，故做功為－F阻·πL，C錯誤，D正確。 [答案]　ABD (三)化變力為恒力求變力做功 有些變力做功問題通過轉換研究對象，可轉化為恒力做功，用W＝Flcos α求解。此法常用于輕繩通過定滑輪拉物體做功的問題中。 [例3]　如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點起由靜止開始上升。若從A點上升至B點和從B點上升至C點的過程中拉力F做的功分別為W1和W2，滑塊經B、C兩點的動能分別為EkB和EkC，圖中AB＝BC，則(　　) A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．W1＝W2 D．無法確定W1和W2的大小關系 [解析]　輕繩對滑塊做的功為變力做功，可以通過轉換研究對象，將變力做功轉化為恒力做功；因輕繩對滑塊做的功等于拉力F對輕繩做的功，而拉力F為恒力，W＝F·Δl，Δl為輕繩拉滑塊過程中力F的作用點移動的位移，大小等于定滑輪左側繩長的縮短量，由題圖可知，ΔlAB＞ΔlBC，故W1＞W2，A正確。 [答案]　A (四)利用平均力求變力做功 若物體受到的力方向不變，而大小隨位移均勻變化時，則可以認為物體受到一大小為＝的恒力作用，F(xiàn)1、F2分別為物體在初、末位置所受到的力，然后用公式W＝lcos α求此變力所做的功。 [例4]　[多選]如圖所示，n個完全相同、邊長足夠小且互不粘連的小方塊依次排列，總長度為l，總質量為M，它們一起以速度v在光滑水平面上滑動，某時刻開始滑上粗糙水平面。小方塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ，若小方塊恰能完全進入粗糙水平面，則摩擦力對所有小方塊所做功的大小為(　　) A．Mv2　　　　　　　　 B．Mv2 C．μMgl D．μMgl [解析]　總質量為M的小方塊在進入粗糙水平面的過程中滑動摩擦力由0均勻增大，當全部進入時摩擦力達最大值μMg，總位移為l，平均摩擦力為f＝μMg，由功的公式可得Wf＝－f·l＝－μMgl，功的大小為μMgl，C正確，D錯誤；用動能定理計算，則為：Wf＝0－Mv2＝－Mv2，其大小為Mv2，A正確，B錯誤。 [答案]　AC (五)利用F-x圖像求變力做功 在F -x圖像中，圖線與x軸所圍“面積”的代數(shù)和就表示力F在這段位移內所做的功，且位于x軸上方的“面積”為正功，位于x軸下方的“面積”為負功，但此方法只適用于便于求圖線所圍面積的情況(如三角形、矩形、圓等規(guī)則的幾何圖形)。 [例5]　(2018·漳州檢測)質量為2 kg的物體做直線運動，沿此直線作用于物體的外力與位移的關系如圖所示，若物體的初速度為3 m/s，則其末速度為(　　) A．5 m/s B． m/s C． m/s D． m/s [解析]　F -x圖像與x軸圍成的面積表示外力所做的功，由題圖可知：W＝(2×2＋4×4－3×2) J＝14 J，根據(jù)動能定理得：W＝mv2－mv02，解得：v＝ m/s，故B正確。 [答案]　B 突破點(三)　功率的分析與計算 1．平均功率的計算 (1)利用P＝。 (2)利用P＝F cos α，其中為物體運動的平均速度。 2．瞬時功率的計算 (1)利用公式P＝Fvcos α，其中v為t時刻的瞬時速度。 (2)利用公式P＝FvF，其中vF為物體的速度v在力F方向上的分速度。 (3)利用公式P＝Fvv，其中Fv為物體受的外力F在速度v方向上的分力。 [題點全練] 1.(2018·東北三省四市一模)如圖是滑雪場的一條雪道。質量為70 kg的某滑雪運動員由A點沿圓弧軌道滑下，在B點以5 m/s的速度水平飛出，落到了傾斜軌道上的C點(圖中未畫出)。不計空氣阻力，θ＝30°，g＝10 m/s2，則下列判斷正確的是(　　) A．該滑雪運動員騰空的時間為1 s B．BC兩點間的落差為5 m C．落到C點時重力的瞬時功率為3 500 W D．若該滑雪運動員從更高處滑下，落到C點時速度與豎直方向的夾角變小 解析：選A　運動員平拋的過程中，水平位移為x＝v0t 豎直位移為y＝gt2 落地時：tan θ＝ 聯(lián)立解得t＝1 s，y＝5 m，故A正確，B錯誤； 落到C點時，豎直方向的速度：vy＝gt＝10×1 m/s＝10 m/s 所以落到C點時重力的瞬時功率為： P＝mg·vy＝70×10×10 W＝7 000 W，故C錯誤； 根據(jù)落到C點時速度方向與水平方向之間的夾角的表達式：tan α＝＝2×＝2·，可知落到C點時速度與豎直方向的夾角與平拋運動的初速度無關，故D錯誤。 2．(2018·白銀模擬)如圖所示，小物塊甲從豎直固定的光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下，軌道半徑為R，圓弧底端切線水平。小物塊乙從高為R的光滑斜面頂端由靜止滑下。下列判斷正確的是(　　) A．兩物塊到達底端時速度相同 B．兩物塊運動到底端的過程中重力做功相同 C．兩物塊到達底端時動能相同 D．兩物塊到達底端時，乙的重力做功的瞬時功率大于甲的重力做功的瞬時功率 解析：選D　兩物塊下落的高度相同，根據(jù)動能定理，有mgR＝mv2，解得v＝，可知兩物塊到達底端時的速度大小相等，但方向不同，A錯誤；兩物塊的質量大小關系不確定，故無法判斷兩物塊運動到底端時重力做的功及動能是否相同，B、C錯誤；在底端時，甲物塊重力做功的瞬時功率為零，乙物塊重力做功的瞬時功率大于零，故D正確。 3．(2018·濰坊調研)如圖所示，滑板靜止在水平軌道上，質量m＝2 kg，板長L＝0.6 m，左端A點到軌道上B點距離x＝6 m，滑板與軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2?，F(xiàn)對滑板施加水平向右的推力F＝10 N，作用一段時間后撤去，滑板右端恰能到達B點，求： (1)推力F作用的時間； (2)推力F的最大功率。 解析：(1)在外力F作用下，根據(jù)牛頓第二定律可知： F－μmg＝ma1， 解得：a1＝＝ m/s2＝3 m/s2 經歷的時間為t，則v＝a1t＝3t， 通過的位移為：x1＝a1t2＝t2 撤去外力后的加速度大小為：a′＝＝μg＝2 m/s2， 減速通過的位移為：x′＝＝ x1＋x′＝x－L 聯(lián)立解得：t＝1.2 s，v＝3.6 m/s。 (2)推力的最大功率P＝Fv＝10×3.6 W＝36 W。 答案：(1)1.2 s　(2)36 W 突破點(四)　機車啟動問題 1．兩種啟動方式的比較 兩種方式 以恒定功率啟動 以恒定加速度啟動 P-t圖像和v-t圖像 OA 段 過程分析 v↑?F＝↓ ?a＝↓ a＝不變?F不變 P＝Fv↑直到P額＝Fv1 運動性質 加速度減小的加速運動 勻加速直線運動，維持時間t0＝ AB段 過程分析 F＝F阻?a＝0 ?vm＝ v↑?F＝↓ ?a＝↓ 運動性質 以vm勻速直線運動 加速度減小的加速運動 BC段 無 F＝F阻?a＝0? 以vm＝勻速運動 2.三個重要關系式 (1)無論哪種啟動過程，機車的最大速度都等于其勻速運動時的速度，即vm＝。 (2)機車以恒定加速度啟動時，勻加速過程結束后功率最大，速度不是最大，即v＝

收藏