高2018届高三二轮复习专题能量和动量高2018届高三二轮复习专题能量和动量高2018届高三二轮复习专题能量和动量专题二能量和动量一、功能关系在力学中的应用本专题主要用功能的观点解决物体的运动和带电体、带电粒子、导体棒在电场或磁场中的运动问题．考查的重点有以下几方面：①重力、摩擦力、静电力和洛伦兹力的做功特点和求解;②与功、功率相关的分析与计算；③几个重要的功能关系的应用；④动能定理的综合应用;⑤综合应用机械能守恒定律和能量守恒定律分析问题．【重点知识梳理】一、求功的方法比较1．恒力做功的求法（1)应用公式W＝Fscosα其中α是F、s间的夹角．(2)用动能定理（从做功的效果)求功：此公式可以求恒力做功也可以求变力做功．特别提醒：(1）应用动能定理求的功是物体所受合外力的功，而不是某一个力的功．(2）合外力的功也可用W合＝F合scosα或W合＝F1s1cosα＋F2s2cosα＋…求解．2．变力做功的求法名称适用条件求法平均值法变力F是位移s的线性函数W＝Fscosα图象法已知力F与位移s的F－s图象图象下方的面积表示力做的功功率法已知力F做功的功率恒定W＝Pt转换法力的大小不变，方向改变，如阻力做功,通过滑轮连接将拉力对物体做功转换为力对绳子做功，阻力做功W＝－Ff·s功能法一般变力、曲线运动、直线运动W合＝ΔEk或W其他＝ΔE特别提醒:（1)摩擦力既可以做正功,也可以做负功，还可以不做功．(2）相互摩擦的系统内：一对静摩擦力做功的代数和总为零，静摩擦力起着传递机械能的作用,而没有机械能转化为其他形式的能;一对滑动摩擦力做功的代数和等于摩擦力与相对路程的乘积，其值为负值,W＝－Ff·s相对，且Ff·s相对＝ΔE损＝Q内能．二、两种功率表达式的比较1．功率的定义式：P＝eq\f（W，t）,所求出的功率是时间t内的平均功率．2．功率的计算式：P＝Fvcosθ，其中θ是力与速度间的夹角，该公式有两种用法：（1）求某一时刻的瞬时功率．这时F是该时刻的作用力大小，eq\a\vs4\al(v）取瞬时值，对应的P为F在该时刻的瞬时功率;(2）当v为某段位移（时间）内的平均速度时，则要求这段位移(时间)内F必须为恒力，对应的P为F在该段时间内的平均功率．特别提醒：公式P＝Fvcosθ在高中阶段常用于机车类问题的处理,此时P指发动机的输出功率，F为牵引力，Ff为阻力，则任一时刻都满足P＝F·v，机车任一状态的加速度a＝eq\f（F－Ff,m），当机车匀速运动时，F＝Ff，P＝F·v＝Ff·v.三、对动能定理的理解1．对公式的理解(1）计算式为标量式,没有方向性，动能的变化为末动能减去初动能．（2)研究对象是单一物体或可以看成单一物体的整体．（3）公式中的位移和速度必须是相对于同一参考系，一般以地面为参考系．2．动能定理的优越性（1）适用范围广：应用于直线运动,曲线运动,单一过程，多过程，恒力做功,变力做功．(2)应用便捷:公式不涉及物体运动过程的细节，不涉及加速度和时间问题，应用时比牛顿运动定律和运动学方程方便,而且能解决牛顿运动定律不能解决的变力和曲线运动问题。【高频考点突破】考点一力学中的几个重要功能关系的应用例1．【2017·天津卷】“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。正确的是A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变【变式探究1】将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出，抛出时的速度大小为v0，小球落到地面时的速度大小为2v0，若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球下落的整个过程，下面说法中正确的是（）A．小球克服空气阻力做的功小于mghB．重力对小球做的功等于mghC．合外力对小球做的功小于mveq\o\al(2,0)D．重力势能的减少量等于动能的增加量【变式探究2】如图所示,足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m,开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰)过程中(）A．物块a重力势能减少mghB．摩擦力对a做的功大于a机械能的增加C．摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和D．任意时刻,重力对a、b做功的瞬时功率大小相等考点二动力学方法和动能定理的综合应用例2．【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为SKIPIF1<0，与斜