2019年

【2019最新】精选高考物理二轮复习专题二动量与能量第1讲动量观点与

能量观点在力学中的应用学案

知识必备

1.常见的功能关系

(1)合力做功与动能的关系：W合＝ΔEk。 (2)重力做功与重力势能的关系：WG＝－ΔEp。 (3)弹力做功与弹性势能的关系：W弹＝－ΔEp。

(4)除重力以外其他力做功与机械能的关系：W其他＝ΔE机。

(5)滑动摩擦力做功与内能的关系：Ff x相对＝ΔE内。

2.机械能守恒定律

(1)条件：只有重力、系统内弹力做功。

(2)表达式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2。

3.动能定理

(1)内容：合外力做的功等于动能的变化。

(2)表达式：W＝mv－mv21 4.动量定理及动量守恒定律 (1)动量定理：Ft＝mv2－mv1

(2)动量守恒定律：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′

(3) 备考策略

1.复习时应理清运动中功与能的转化与量度的关系，结合受力分析、运动过程分析，

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熟练地应用动量定理和动能定理解决问题。

2.深刻理解功能关系，综合应用动量守恒定律和能量守恒定律，结合动力学方程解决

多运动过程的问题。

3.必须领会的“1种物理思想和3种方法”

(1)守恒的思想。

(2)守恒法、转化法、转移法。 4.必须辨明的“3个易错易混点”

(1)动量和动能是两个和速度有关的不同概念。

(2)系统的动量和机械能不一定同时守恒。 (3)不是所有的碰撞都满足机械能守恒。

力学中的几个功能关系的应用

【真题示例1】 (2017·全国卷Ⅲ，16)如图1，一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端

P相距l。重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为( )

图1

B.mgl D.mgl

A.mgl C.mgl

解析 由题意可知，PM段细绳的机械能不变，MQ段细绳的重心升高了，则重力势能增加ΔEp＝mg·＝mgl，由功能关系可知，在此过程中，外力做的功为W＝mgl ，故

选项A正确，B、C、 D错误。

答案 A

【真题示例2】 (2017·全国卷Ⅰ，24)一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.5×103 m/s的速度进入大气

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层，逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面。取地面为重力势能零点，在飞船下落

过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s2(结果保留2位有效数字)。

(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；

(2)求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞

船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。

解析 (1)飞船着地前瞬间的机械能为

Ek0＝mv① 式中，m和v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率。由①式和题给数据得

Ek0＝4.0×108 J② 设地面附近的重力加速度大小为g，飞船进入大气层时的机械能为

Eh＝mv＋mgh③ 式中，vh是飞船在高度1.6×105 m处的速度大小。由③式和题给数据得

Eh＝2.4×1012 J④ (2)飞船在高度h′＝600 m处的机械能为

Eh′＝m(vh)2＋mgh′⑤ 由功能原理得 W＝Eh′－Ek0⑥ 式中，W是飞船从高度600 m处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功。

由②⑤⑥式和题给数据得W＝ 9.7×108 J⑦

答案 (1)(1)4.0×108 J 2.4×1012 J (2)9.7×108 J

真题感悟 1.高考考查特点

(1)本考点高考命题既有选择题也有计算题，集中在物体系统机械能守恒及物体间的

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做功特点、力与运动的关系，并结合平抛、圆周运动等典型运动及生活科技为背景综

合考查。

(2)熟悉掌握并灵活应用机械能的守恒条件、力学中的功能关系、常见典型运动形式

的特点及规律是突破该考点的关键。

2.常见误区及临考提醒

(1)注意判断物体运动过程中的临界状态和隐含条件。

(2)注意物理方法的灵活选用。如全国卷Ⅲ第16题的等效法(重心)。

(3)注意提高计算能力。如全国卷Ⅰ第24题，试题情境难度不大，但增加了计算的难

度。

预测1 预测2 预测3 功、功率的理解与计算 机械能守恒定律的应用 功能关系、能量转化守恒定律的综合应用 1.(2017·潍坊模拟)质量为m＝2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图2甲所示，此后物体的v－t图象如图乙所示，取水平向右为正方向，g取10 m/s2，则( )

图2

A.物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5

B.10 s末恒力F的瞬时功率为6 W C.10 s末物体在计时起点左侧4 m处

D.0～10 s内恒力F做功的平均功率为0.6 W

解析 由图线可知0～4 s内的加速度大小a1＝ m/s2＝2 m/s2，可得F＋μmg＝ma1；由图线可知4～1 0 s内的加速度大小a2＝ m/s2＝1 m/s2，可得F－μmg＝ma2；解得F＝3 N，μ＝0.05，选项A错误；10 s末恒力F的瞬时功率为P10＝Fv10＝3×6 W＝18 W，选项B错误；0～4 s内的位移x1＝× 4×8 m＝16 m，4～10 s内的位移