文档介绍：高中物理功能关系
专题定位本专题主要用功能的观点解决物体的运动和带电体、带电粒子、:①重力、摩擦力、静电力和洛伦兹力的做功特点和求解;②与功、功率相关的分析与计算;③几个重要的功能关系的应用;④动能定理的综合应用;⑤综合应用机械能守恒定律和能量守恒定律分析问题.
本专题是高考的重点和热点,命题情景新,联系实际密切,综合性强,侧重在计算题中命题,是高考的压轴题.
应考策略深刻理解功能关系,抓住两种命题情景搞突破:一是综合应用动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律,结合动力学方法解决多运动过程问题;二是运用动能定理和能量守恒定律解决电场、磁场内带电粒子运动或电磁感应问题.
1. 常见的几种力做功的特点
(1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关.
(2)摩擦力做功的特点
①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.
②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零,在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的转移,没有机械能转化为其他形式的能;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,,不仅有相互摩擦物体间机械能的转移,,等于滑动摩擦力与相对位移的乘积.
③摩擦生热是指滑动摩擦生热,静摩擦不会生热.
2. 几个重要的功能关系
(1)重力的功等于重力势能的变化,即WG=-ΔEp.
(2)弹力的功等于弹性势能的变化,即W弹=-ΔEp.
(3)合力的功等于动能的变化,即W=ΔEk.
(4)重力(或弹簧弹力)之外的其他力的功等于机械能的变化,即W其他=ΔE.
(5)一对滑动摩擦力做的功等于系统中内能的变化,即Q=Ff·l 相对.
1. 动能定理的应用
(1)动能定理的适用情况:解决单个物体(或可看成单个物体的物体系统)受力与位移、,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功,力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用.
(2)应用动能定理解题的基本思路
①选取研究对象,明确它的运动过程.
②分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和.
③明确物体在运动过程始、末状态的动能Ek1和Ek2.
④列出动能定理的方程W合=Ek2-Ek1,及其他必要的解题方程,进行求解.
2. 机械能守恒定律的应用
(1)机械能是否守恒的判断
①用做功来判断,看重力(或弹簧弹力)以外的其他力做功的代数和是否为零.
②用能量转化来判断,看是否有机械能转化为其他形式的能.
③对一些“绳子突然绷紧”、“物体间碰撞”等问题,机械能一般不守恒,除非题目中有特别说明及暗示.
(2)应用机械能守恒定律解题的基本思路
①选取研究对象——物体系统.
②根据研究对象所经历的物理过程,进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒.
③恰当地选取参考平面,确定研究对象在运动过程的始、末状态时的机械能.
④根据机械能守恒定律列方程,进行求解.
题型1 力学中的几个重要功能关系的应用
例1 如图1所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,右端接一细