专题四 功和能——高考物理二轮复习典例分析及重难突破（含解析）

专题四 功和能———高考物理二轮复习典例分析及重难突破 【典例分析】 一、动能定理在多过程中的应用 1．多过程问题的受力情况、运动情况比较复杂，从动力学的角度分析多过程问题往往比较困难，而用动能定理分析问题，只需要总体上把握运动状态的变化，因此动能定理的优越性就明显地表现出来了。 2．运用动能定理解决问题时，有两种思路：一种是全过程列式，另一种是分段列式。 3．全过程列式涉及重力、弹簧弹力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意它们各自的做功特点： 1）重力做的功取决于物体的初、末位置，与路径无关。 2）大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力的大小与路程的乘积。 3）弹簧弹力做功与路径无关。 二、机械能守恒定律在多物体中的应用 一、多物体组成的系统中机械能守恒问题的解题思路 二、机械能守恒问题具体情况分析 1．不含弹簧的轻杆模型、轻绳模型 1）轻杆模型图例及三大特点 ①转动时两物体角速度相等。 ②杆对物体的作用力并不总是沿杆的方向，杆能对物体做功，单个物体机械能不守恒。 ③对于杆和物体组成的系统，忽略空气阻力和各种摩擦且只有重力和杆对物体A、B做功，则系统机械能守恒。 2）轻绳模型图例及三点提醒 ①分清两物体是速度大小相等，还是沿绳方向的分速度大小相等。 ②抓住两物体的位移大小关系或竖直方向高度变化的关系。 ③对于单个物体，一般绳上的力要做功，机械能不守恒；但对于绳连接的系统，只有重力和系统内绳子拉力做功，其他力不做功，机械能守恒。 2.含轻弹簧模型的几点注意 1)含弹簧的物体系统在只有系统内弹簧弹力和重力做功时，物体的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之间相互转化，物体和弹簧组成的系统机械能守恒。 2)弹簧弹力做的功等于弹簧弹性势能的减少量，而弹簧弹力做功与路径无关，只与初、末状态弹簧形变量的大小有关。 3)由两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统，当弹簧形变量最大时，弹簧两端连接的物体具有相同的速度(或沿弹簧方向分速度相同)；弹簧处于自然长度时，弹簧弹性势能最小(为零)。 三、功能关系与能量守恒 一、功能关系 1.几种常见的功能关系及其表达式 2.涉及两种摩擦力功能关系的比较 二、能量守恒 1.对能量守恒定律的两点理解 1）某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 2）某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 2.能量转化问题的解题思路 1）当涉及摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能量守恒定律。 2）解题时，首先确定初、末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和与增加的能量总和，最后由列式求解。 机车启动模型 模型机车启动模型 1.机车启动有两种方式 1)以恒定的功率启动 机车达到最大速度时，这一启动过程的v-t关系如图所示，其中。 设加速阶段机车位移为s，对机车应用动能定理有 2）以恒定的加速度启动 这一运动过程的v-t关系如图所示，其中，， 两种启动过程中，物理量变化的判断主要依靠公式和。 能量观点综合应用模型 1.传送带模型中的功能关系 2.物块木板模型中的功能关系 以物块带动木板模型为例（水平地面光滑） 【高考真题】 1．[2024年北京高考真题]如图所示，光滑水平轨道AB与竖直面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。一小物体将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C。下列说法正确的是( ) A.物体在C点所受合力为零 B.物体在C点的速度为零 C.物体在C点的向心加速度等于重力加速度 D.物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C点的动能 2．[2024年山东高考真题]如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别坐在水平放置的轻木板上，木板 ... ...