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1、考点清单知能拓展实践探究创新思维栏目索引专题六机械能守恒定律高考物理高考物理考点清单知能拓展实践探究创新思维栏目索引考点一功和功率考点一功和功率考点考点清单清单一、功一、功1.功的定义:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生一段位移,就说这个力对物体做了机械功,简称功。2.做功的两个必要因素:力和物体在力的方向上发生的位移,缺一不可。3.功的物理意义:功是能量转化的量度。4.公式:a.当恒力F的方向与位移l的方向一致时,力对物体所做的功为W=Fl。b.当恒力F的方向与位移l的方向成某一角度时,力F对物体所做的功为W=Flcos。即力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移的夹角的余
2、弦这三者的乘积。考点清单知能拓展实践探究创新思维栏目索引5.功是标量,但有正负。6.正功和负功的判定(1)根据力和位移的方向的夹角判断,此法常用于判断质点做直线运动时恒力的功。恒力做功的公式W=Fxcos,90180做负功,090做正功,=90不做功。(2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功。设力的方向和瞬时速度方向夹角为,当090时力做正功,当90v,故物块滑上传送带后先减速,物块与传送带相对滑动过程中由:1mg=ma1,v=v0-a1t1,x1=v0t1-a1得:a1=2m/s2,t1=0.5s,x1=2.75m因为x10,故物块会再次滑上传送带,物块在
3、恒定摩擦力的作用下先减速至0再反向加速,由运动的对称性可知其以相同的速率离开传送带,设最终考点清单知能拓展实践探究创新思维栏目索引停在距C点x处,由m=2mg(s-x),得x=m。(3)设传送带速度为v1时物块恰能到F点,在F点满足mgsin30=m从B到F过程中由动能定理可知:m-m=2mgs+mg(R+Rsin30)得:v1=m/s设传送带速度为v2时,物块撞挡板后返回能再次上滑恰到E点由:m=2mg3s+mgR解得:v2=m/s若物块在传送带上一直加速运动,由m-m=1mgL知其到B点的最大速度vBm=m/s综合上述分析可知,只要传送带速度m/svm/s就满足条件。考点清单知能拓展实践探
4、究创新思维栏目索引答案(1)0.8m(2)m(3)m/svm/s考点清单知能拓展实践探究创新思维栏目索引创新点流体类问题中的模型建构、探究方案及推理论证创新点流体类问题中的模型建构、探究方案及推理论证高中物理对流体类问题接触较少,没有学习相应的流体运动规律。在处理这类问题时,往往需要将流体的运动转化为质点的运动模型,再运用相应的物理规律进行求解。解决流体类问题时,常常选极短时间t内流过的质量为m的流体为研究对象,再将其当成质点进行分析。常用规律包括动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律等。下面举例说明运用机械能守恒定律求解流体类问题的情况。创新思维创新思维考点清单知能拓展实践探究创新
5、思维栏目索引例为了探究水流射程与排水孔高度的关系,某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置。取一只较高的塑料瓶(如可乐饮料瓶),在侧壁的母线上钻一排小孔,保持小孔的间距约为2.5cm,在每个小孔中紧插一段圆珠笔芯的塑料管,作为排水孔。再剪若干小段软塑料管,将其一头加热软化封闭起来,作为排水孔的套帽。每次打开其中一个排水孔,让水流出,测得该水流的射程s和其对应排水孔到底面的高度h,利用描点法就可画出s-h图像。请你分析这一实验,并回答:考点清单知能拓展实践探究创新思维栏目索引(1)实验时需要逐次让不同排水孔喷水,每次实验时应保持某些条件相同,下列说法正确的是()A.每次实验时液面初始高度保持为
6、HB.塑料瓶侧壁上不同的排水孔的孔径d应相同考点清单知能拓展实践探究创新思维栏目索引C.不同组别实验时所用的塑料瓶口径D应相同D.为得到正确的实验结论,应选用规则的柱形容器(2)根据所学知识,你能否先猜想一下:s-h图像大致是图乙中所示的a、b、c三条图线中的哪一条?排水孔高度h为多少时水流射程最大?(用图甲中字母表示)(3)根据你所学的知识,试从理论上证明你的猜想。解题思路实验中排水孔的高度不同,水流出的初速度不同,研究不同高度下平抛运动的水平位移,只要保证每次实验时液面初始高度相同即可。根据机械能守恒定律和平抛运动的规律得出水平位移的表达式,结合数学知识进行分析论证。考点清单知能拓展实践探
7、究创新思维栏目索引解析(1)实验中使水从不同排水孔中喷出,做平抛运动。排水孔喷出质量为m的水,上方水面处同时减少等质量的水,根据能量守恒,我们可以等效地认为上方水面处质量为m的水下落到排水孔处获得速度,而其他部分的水不动。根据mg(H-h)=mv2得,高度不同,平抛运动的初速度不同,实验时只要保证水面初始高度为H不变即可,故选A。(2)水流出后做平抛运动,根据平抛运动知识得,水流射程s=vt,其中v为水流射出时的初速度,t=,则s=v,由此可见,s与h不是线性关系,故b不对。由s变化的连续性推测c也不对,故猜想a图线符合题意。由图示的对称性猜想,h=时,水流射程最大。考点清单知能拓展实践探究创
8、新思维栏目索引对从排水孔射出的水流应用机械能守恒定律,有mg(H-h)=mv2得:v=故s=vt=2故图乙中图线a符合题意。由数学关系得,当h=H-h,即h=时,s有最大值sm=H。(3)水流出后做平抛运动,根据平抛运动知识得,水流射程s=vt,其中v为水流射出时的初速度,t=答案(1)A(2)a(3)见解析 考点清单知能拓展实践探究创新思维栏目索引思想方法对从排水孔射出的水流应用机械能守恒定律mg(H-h)=mv2，这是一种大胆的直觉思维。这常常是创造性思维的起点，也是解决本题的关键。从建模角度，运用等效思想建立下落模型，将实际问题与典型物理模型建立联系，为问题求解打开了智慧之门。本题从构建平抛运动模型开始,再由猜想到直觉,由定性分析到定量推理证明,进而寻求统一,得出创造性的思维成果,培养了学生运用能量观念分析解决生活中实际问题的能力,培养了模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新的素养要素,激发了学生以科学的态度进行科学探究活动,从而发现和挖掘实际问题的科学本质的兴趣。