文档介绍：2010年高考物理热点:功能关系、机械能守恒定律
江苏张凌明
本章内容是中学物理核心内容之一,是高考考查的重点章节。功、功率、动能、势能等概念的考查,常以选择题型考查。动能定理的综合应用,可能结合电场知识考查。功能关系、机械能守恒定律的应用,往往以非选择题的形式出现,常综合牛顿运动定律、动量守恒定律、圆周运动知识、电磁学等内容。特点是综合性强,难度大。本部分的知识与生产、生活、科技相结合考查。
动能定理是一条适用范围很广的物理规律,解题的优越性很多,相对于动量定理而言,它是比较容易接受的,根本原因在于它省去了矢量式的很多麻烦。在应用动能定理的同时,还要结合牛顿运动定律,以功是能量变化的量度为依据。
解题范例:
例题1一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如下图中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,则此带电油滴从A运动到B的过程中,能量是怎样变化的?
解析:
一、受力分析:油滴应该考虑重力(竖直向下),若带正电受电场力也向下不可能有这样的运动轨迹,所以此油滴带负电,所受电场力向上。且要有这样的运动轨迹电场力要比重力大。
二、做功分析:重力做负功重力势能增加、电场力做正功电势能减小,电场力与重力的合力向上做正功动能增加。进一步总结:减少的电势能转化为增加的重力势能和增加的动能。
点评:
本题考点: 功能关系
思路分析: 受力分析然后做功分析再找出功与能量的关系
例题2如图所示,两根间距为L=1m的金属导轨MN和PQ,电阻不计,左端向上弯曲,其余水平,水平导轨左端有宽度为d=2m,方向竖直向上的匀强磁场i,右端有另一磁场ii,其宽度为d,但方向竖直向下,两者B均为1T,有两根质量均为m=1kg,电阻均为R=1Ω,的金属棒a与b与导轨垂直放置,b棒置于磁场ii中点C,D处,导轨除C,D外(对应距离极短)其余均为光滑,,a棒从弯曲导轨某处由静止释放,当只有一根棒做切割磁感线运动时,它速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比,即Δv∝Δx(1)若棒a从某一高度释放,则棒a进入磁场i时恰能使棒b运动,判断棒b运动方向并求出释放高度;(2); (3),且已知棒a穿过磁场时间内两棒距离缩短
,求棒a从磁场i穿出时棒b的速度大小及棒a穿过磁场i所需的时间(左为a,右为b)
解析:
⑴由右手定则可以得到棒a的在靠近我们一侧,所以棒b的电流向里。由左手定则可以得到棒b受到的安培力向左,则b要动也得向左动。
对b:BIL=μmg I=E/2R
对a:E=BLV
由上面三个式子得到:V=4m/s
对a下落动能定理:得到h=
⑵,即棒a进入磁场i的速度达不到让棒b运动的情况,所以相碰之前b一直没有动。
对a下落动能定理:得到v=2m/s
对a下落动能定理:得到h=
对a穿过磁场i:Δv=kΔx 得到
对a进入磁场ii到相碰:Δv/=kΔx/得到碰时速度V/
、、