专题定位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．
本专题是高考的重点和热点，命题情景新，联系实际密切，综合性强，侧重在计算题中命题，是高考的压轴题．
应考策略深刻理解功能关系，抓住两种命题情景搞突破：一是综合应用动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律，结合动力学方法解决多运动过程问题；二是运用动能定理和能量守恒定律解决电场、磁场内带电粒子运动或电磁感应问题．
1． 常见的几种力做功的特点。
1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关．
2)摩擦力做功的特点。
单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．
相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值．在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦物体间机械能的转移，还有部分机械能转化为内能．转化为内能的量等于系统机械能的减少量，等于滑动摩擦力与相对位移的乘积．
摩擦生热是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热．
2． 几个重要的功能关系。
1)重力的功等于重力势能的变化，即wg＝－δep.
2)弹力的功等于弹性势能的变化，即w弹＝－δep.
3)合力的功等于动能的变化，即w＝δek.
4)重力(或弹簧弹力)之外的其他力的功等于机械能的变化，即w其他＝δe.
5)一对滑动摩擦力做的功等于系统中内能的变化，即q＝ff·l 相对．
1． 动能定理的应用。
1)动能定理的适用情况：解决单个物体(或可看成单个物体的物体系统)受力与位移、速率关系的问题．动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功，也适用于变力做功，力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用．
2)应用动能定理解题的基本思路。
选取研究对象，明确它的运动过程．
分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和．
明确物体在运动过程始、末状态的动能ek1和ek2.
列出动能定理的方程w合＝ek2－ek1，及其他必要的解题方程，进行求解．
2． 机械能守恒定律的应用。
1)机械能是否守恒的判断。
用做功来判断，看重力(或弹簧弹力)以外的其他力做功的代数和是否为零．
用能量转化来判断，看是否有机械能转化为其他形式的能．
对一些“绳子突然绷紧”、“物体间碰撞”等问题，机械能一般不守恒，除非题目中有特别说明及暗示．
2)应用机械能守恒定律解题的基本思路。
选取研究对象——物体系统．
根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒．
恰当地选取参考平面，确定研究对象在运动过程的始、末状态时的机械能．
根据机械能守恒定律列方程，进行求解．
题型1 力学中的几个重要功能关系的应用。
例1 如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板p拴接，另一端与物体a相连，物体a静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体b相连．开始时用手托住b，让细线恰好伸直，然后由静止释放b，直至b获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是 (
a．b物体的机械能一直减小。
b．b物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和。
c．b物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量。
d．细线拉力对a物体做的功等于a物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量。
解析把a、b和弹簧看做一个系统，该系统机械能守恒，在b下落直至b获得最大速度的过程中，a的动能增大，弹簧弹性势能增大，所以b物体的机械能一直减小，选项a正确；由动能定理知，b物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和，选项b正确；b物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量与a物体动能的增加量之和，选项c错误；对a物体和弹簧组成的系统，由功能关系得，细线拉力对a物体做的功等于a物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量，选项d正确． 答案 abd
以题说法 1.本题要注意几个功能关系：重力做的功等于重力势能的变化量；弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化量；重力以外的其他力做的功等于机械能的变化量；合力做的功等于动能的变化量．
2．本题在应用动能定理时，应特别注意研究过程的选取．并且要弄清楚每个过程各力做功的情况．
(2013·山东·16)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为m、m(m>m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中( )
a．两滑块组成的系统机械能守恒 b．重力对m做的功等于m动能的增加。
c．轻绳对m做的功等于m机械能的增加。
d．两滑块组成系统的机械能损失等于m克服摩擦力做的功。
答案 cd 解析两滑块释放后，m下滑、m上滑，摩擦力对m做负功，m和m组成的系统机械能减小，减小的机械能等于m克服摩擦力所做的功，选项a错误，d正确．除重力对滑块m做正功外，还有摩擦力和绳的拉力对滑块m做负功，选项b错误．绳的拉力对滑块m做正功，滑块m机械能增加，且增加的机械能等于拉力做的功，选项c正确．
题型2 动力学方法和动能定理的综合应用。
例2 (15分)如图所示，上表面光滑、长度为3 m、质量m＝10 kg的木板，在f＝50 n的水平拉力作用下，以v0＝5 m/s的速度沿水平地面向右匀速运动．现将一个质量为m＝3 kg的小铁块(可视为质点)无初速度地放在木板最右端，当木板运动了l＝1 m时，又将第二个同样的小铁块无初速地放在木板最右端，以后木板每运动1 m就在其最右端无初速度地放上一个同样的小铁块．(g取10 m/s2)求：
1)木板与地面间的动摩擦因数；
2)刚放第三个小铁块时木板的速度；
3)从放第三个小铁块开始到木板停止的过程，木板运动的距离．
审题突破木板在f＝50 n的水平拉力作用下，沿水平地面匀速运动，隐含什么条件？放上小铁块后木板的受力如何变化？
解析 (1)木板做匀速直线运动时，受到地面的摩擦力设为ff
由平衡条件得： f＝ff1分又ff＝μmg2分)
联立①②并代入数据得：μ＝0.51分)
2)每放一个小铁块，木板所受的摩擦力增加μmg
设刚放第三个小铁块时木板的速度为v1，对木板从放第一个小铁块到刚放第三个小铁块的过程，由动能定理得：－μmgl－2μmgl＝mv－mv5分)
联立③④并代入数据得： v1＝4 m/s ⑤(1分)
3)从放第三个小铁块开始到木板停止之前，木板所受的合外力大小均为3μmg.
从放第三个小铁块开始到木板停止的过程，设木板运动的距离为x，对木板由动能定理得：
3μmgx＝0－mv ⑥(4分) 联立③⑤⑥并代入数据得x＝m≈1.78 m ⑦(1分)
以题说法 1.在应用动能定理解题时首先要弄清物体的受力情况和做功情况．此题特别要注意每放一个小铁块都会使滑动摩擦力增加μmg.
专题一第一课时
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