1、專題四功能關(guān)系的應用,考情分析,命題解讀,本專題共6個考點，其中功和功率、動能 動能定理、重力勢能、機械能守恒定律及其應用四個考點為要求，彈性勢能、能量守恒為要求，這些考點皆屬于高頻考點。從近三年命題情況看，命題特點為： (1)注重基礎知識與實際問題結(jié)合。如2011年的拋雞蛋、2013年的球碰撞等，難度較小。 (2)注重方法與綜合。如2012年、2013年、2015年的“彈簧問題”、2016年的連接體等，難度較大。 整體難度偏難，命題指數(shù)，復習目標是達B沖A。,1.(2017江蘇泰州中學月考)彈弓是孩子們喜愛的彈射類玩具，其構(gòu)造原理如圖1所示，橡皮筋兩端點A、B固定在把手上，橡皮筋處于ACB時

2、恰好為原長狀態(tài)，在C處(AB連線的中垂線上)放一固體彈丸，一手執(zhí)把，另一手將彈丸拉至D點放手，彈丸就會在橡皮筋的作用下發(fā)射出去，打擊目標?，F(xiàn)將彈丸豎直向上發(fā)射，已知E是CD中點，則(),圖1,A.從D到C過程中，彈丸的機械能守恒 B.從D到C過程中，彈丸的動能一直在增大 C.從D到E過程橡皮筋對彈丸做的功大于從E到C過程橡皮筋對彈丸做的功 D.從D到C過程中，橡皮筋的彈性勢能先增大后減小,解析從D到C，橡皮筋的彈力對彈丸做功，所以彈丸的機械能增大，故A項錯誤；彈丸在與橡皮筋作用過程中，受到向上的彈力和向下的重力，橡皮筋ACB恰好處于原長狀態(tài)，在C處橡皮筋的拉力為0，在CD連線中的某一處，彈力和

3、重力相等時，彈丸受力平衡，所以從D到C，彈丸的合力先向上后向下，速度先增大后減小，彈丸的動能先增大后減小，故B項錯誤；從D到C，橡皮筋對彈丸一直做正功，橡皮筋的彈性勢能一直減小，故D項錯誤；從D到E橡皮筋作用在彈丸上的合力大于從E到C橡皮筋作用在彈丸上的合力，兩段位移相等，所以DE段橡皮筋對彈丸做功較多，故C項正確。,答案C,2.(多選)(2017南京三模)從離沙坑高度H處無初速地釋放一個質(zhì)量為m的小球，小球落入沙坑后，陷入深度為h。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，不計空氣阻力，則下列關(guān)于小球下落全過程的說法正確的是(),答案BC,3. (2017江蘇徐州市沛縣中學質(zhì)檢)一汽車在平直公路上以速度v0勻

4、速行駛。從某時刻開始計時，發(fā)動機的功率P隨時間t的變化關(guān)系如圖2所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖象中，可能正確的是(),圖2,答案D,4.(多選)(2017蘇北四市一模)如圖3所示，半徑為R的豎直光滑圓軌道與光滑水平面相切，質(zhì)量均為m的小球A、B與輕桿連接，置于圓軌道上，A位于圓心O的正下方，B與O等高。它們由靜止釋放，最終在水平面上運動。下列說法正確的是(),圖3,答案AD,1.功的計算,功、功率的計算,2.功率的計算,【例1】 (2017鹽城模擬)如圖4所示，質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)用長為L的細線懸掛于O點，自由靜止在A位置?，F(xiàn)用水平力F緩

5、慢地將小球從位置A拉到B而靜止，細線與豎直方向夾角為60，此時細線的拉力為F1，然后放手讓小球從靜止返回，到A點時細線的拉力為F2，則(),圖4,A.F1F22mg B.從A到B，拉力F做功為F1L C.從B到A的過程中，小球受到的合外力大小不變 D.從B到A的過程中，小球重力的瞬時功率一直增大,答案A,【變式1】 (多選)(2017南通、泰州、揚州、淮安二模)如圖5所示，小物塊以初速度v0從O點沿斜面向上運動，同時從O點斜向上拋出一個速度大小也為v0的小球，物塊和小球在斜面上的P點相遇。已知物塊和小球質(zhì)量相等，空氣阻力忽略不計，則 (),圖5,A.斜面可能是光滑的 B.在P點時，小球的動能大

6、于物塊的動能 C.小球運動到最高點時離斜面最遠 D.小球和物塊到達P點過程中克服重力做功的平均功率相等,答案BD,應用動能定理解題的基本步驟,動能定理的應用,【例2】 (2017無錫期末)如圖6，質(zhì)量為m1 kg的小滑塊(視為質(zhì)點)在半徑為R0.4 m的1/4圓弧A端由靜止開始釋放，它運動到B點時速度為v2 m/s。當滑塊經(jīng)過B后立即將圓弧軌道撤去?；瑝K在光滑水平面上運動一段距離后，通過換向軌道由C點過渡到傾角為37 、長s1 m的斜面CD上，CD之間鋪了一層勻質(zhì)特殊材料，其與滑塊間的動摩擦因數(shù)可在01.5之間調(diào)節(jié)。斜面底部D點與光滑地面平滑相連，地面上一根輕彈簧一端固定在O點，自然狀態(tài)下另一

7、端恰好在D點。認為滑塊通過C和D前后速度大小不變，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，不計空氣阻力。,圖6,(1)求滑塊對B點的壓力大小以及在AB上克服阻力所做的功； (2)若設置0，求質(zhì)點從C運動到D的時間； (3)若最終滑塊停在D點，求的取值范圍。,【變式2】 質(zhì)量為2 kg的物體以一定的初速度沿傾角為30的斜面向上滑行，在向上滑行的過程中，其動能隨位移的變化關(guān)系如圖7所示，則物體返回到出發(fā)點時的動能為(取g10 m/s2)(),圖7,A.34 JB.56 J C.92 JD.196 J,解析物體上滑的過程中重力與摩擦力都做負功，由動能定

8、理得mgxsin 30Ff x0E0，下滑的過程中重力做正功，摩擦力做負功，得mgxsin 30Ff xE0，代入數(shù)據(jù)得E34 J，故選A。,答案A,【變式3】 (多選)(2017江蘇揚州中學高三4月質(zhì)量監(jiān)測)如圖8所示，曲面PC和斜面PD固定在水平面MN上，C、D處平滑連接，O點位于斜面頂點P的正下方。某物體(可視為質(zhì)點)從頂端P由靜止開始分別沿曲面和斜面滑下，經(jīng)過C、D兩點后繼續(xù)運動，最后停在水平面上的A、B兩處。各處材質(zhì)相同，忽略空氣阻力，則(),圖8,A.此物體在曲面PC和斜面PD上克服摩擦力做功一定相等 B.此物體沿PCA和沿PDB運動克服摩擦力做功一定相等 C.距離OA一定等于OB

9、 D.距離OA一定小于OB,答案BD,解析設PD斜面與水平方向上的夾角為，則PD段克服摩擦力做功Wfmgscos mgsPD水平，將PC段分成無數(shù)小段，由于在曲面上運動，徑向的合力提供向心力，則支持力大于重力在垂直于曲面方向上的分力，則每一小段克服摩擦力做功大于mgscos mgs水平，則整個曲面過程中，克服摩擦力做功大于mgsPC水平，因為斜面和曲面的水平距離未知，則克服摩擦力做功不一定相等，故A項錯誤；對全過程運用動能定理得mghWf0，知此人沿PCA和沿PDB運動克服摩擦力做功一定相等，故B項正確；因為整個過程克服摩擦力做功相等，沿斜面下滑在整個過程中摩擦力做功等于mgsPB水平，而沿曲

10、面下滑克服摩擦力做功大于mgsPA水平，則OA一定小于OB，故C項錯誤，D項正確。,功是能量轉(zhuǎn)化的原因和量度，在不同的問題中具有的對應關(guān)系是,功能關(guān)系,圖9,(1)若小球恰能擊中B點，求剛釋放小球時彈簧的彈性勢能； (2)試通過計算判斷小球落到軌道時速度能否與圓弧垂直； (3)改變釋放點的位置，求小球落到軌道時動能的最小值。,【變式4】 (多選)(2017江蘇啟東中學月考)如圖10所示，直桿AB與水平面成角固定，在桿上套一質(zhì)量為m的小滑塊，桿底端B點處有一彈性擋板，桿與板面垂直，滑塊與擋板碰撞后原速率返回?，F(xiàn)將滑塊拉到A點由靜止釋放，與擋板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中點，設重力加速度為g，

11、由此可以確定(),圖10,A.滑塊下滑和上滑過程加速度的大小a1、a2 B.滑塊第1次與擋板碰撞前速度v1 C.滑塊與桿之間動摩擦因數(shù) D.滑塊第k次與擋板碰撞到第k1次與擋板碰撞時間間隔t,答案AC,求解傳送帶(板塊)相對滑動時的能量問題的方法,傳送帶(板塊)相對滑動時的能量分析,說明：公式QF滑l相對中l(wèi)相對為兩接觸物體間的相對位移。若物體在傳送帶上往復運動時，則l相對為總的相對路程。,【例4】 (2017江蘇金陵中學模擬)如圖11甲所示，質(zhì)量M1.0 kg的長木板A靜止在光滑水平面上，在木板的左端放置一個質(zhì)量m1.0 kg的小鐵塊B，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)0.2，對鐵塊施加水平向右的拉力F，F(xiàn)大小隨時間變化如圖乙所示，4 s時撤去拉力?？烧J為A、B間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，取重力加速度g10 m/s2。求：,圖11,(1)B相對A滑行的最大距離x； (2)04 s內(nèi)，拉力做的功W； (3)04 s內(nèi)系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量Q。,答案(1) 2 m(2) 40 J(3) 4 J,【變式5】 (多選)(2017南師大附中)如圖12所示，質(zhì)量m1 kg 的物體從高為h0.2 m的光滑軌道上P點由靜止開始下滑，滑到