用能量的观点分析问题 高考热点专题

高考动向
　　本专题主要讨论利用功能的关系和能量守恒定律分析问题的方法。功能的关系和能量守恒定律是自然界中适用范围非常广泛的物理规律，是高中物理的主干和重点知识，从能量角度分析处理物理问题是高中物理中处理物理问题的重要方法，也是历年高考热点。功和能量的转换关系不仅为解决力学问题开辟了一条重要途径，能量的观点、寻找守恒量的方法同时也是分析、解决电学、热学问题的重要方法。历年高考试卷中的综合问题均与功、能知识有关，并且还往往综合牛顿运动定律、圆周运动以及电场、磁场、电磁感应等知识点，这类问题过程多样复杂，信息容量大，综合程度高，难度大。

　　动能定理和机械能守恒定律是本专题知识的重点。在对本专题知识的复习中，应在物理过程和物理情景分析的基础上，分析清楚物体的受力情况和做功情况，恰当地选取研究对象和研究过程，准确地选用适用规律。
知识升华
　　
　　

知识点一、汽车的两种启动过程
1、汽车以恒定功率启动过程
　　汽车保持功率不变，它运动中的各个量（牵引力、加速度、速度）的变化情况可用下面动态过程的简单方框图表示：
　　
　　所以汽车达到最大速度时，a=0，此时，
　　汽车以恒定功率启动过程的v-t图像如图所示：
　　

2、汽车从静止开始匀加速启动过程
　　汽车以恒定加速度启动后的各个量（牵引功率、牵引力、加速度、速度）的变化如下方框图所示：
　　　
　　所以v在达到最大值之前已经历了两个过程：匀加速运动和加速度逐渐减小的变加速运动。汽车以恒定功率启动过程的v-t图像如图所示：
　　
知识点二、功能关系的总结
　　做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度，功和能的关系有以下几种具体体现：
1．动能定理
　　外力对物体做功的代数和等于物体动能增量，数学表达式为： W_F=mv₂²-mv₁²
　　(1)动能定理中“外力”指作用在物体上包含重力在内的所有外力，如弹力、摩擦力、电场力、磁场力、万有引力。
　　(2)用动能定理求变力做的功：在某些问题中由于力F大小的变化或方向变化，所以不能直接由W＝Fscos求出变力F做功的值，此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F所做的功。
　　(3)在用动能定理解题时，如果物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的分过程(如加速、减速的过程)，此时，可以分段考虑，也可对全程考虑，如能对整个过程列式则可能使问题简化。在把各个力的功代入公式：W₁＋W₂＋…＋W_n＝mv_末²－mv_初²时，要把它们的数值连同符号代入，解题时要分清各过程中各个力做功的情况。

2．重力做功与重力势能改变的关系

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