2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 能量與動量 第1講 功和功率動能定理學(xué)案.docx
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第1講 功和功率 動能定理 [做真題明考向] 真題體驗 透視命題規(guī)律 授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第23頁 [真題再做] 1.(多選)(2018高考全國卷Ⅲ,T19)地下礦井中的礦石裝在礦車中,用電機通過豎井運送到地面.某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示,其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程,它們變速階段加速度的大小都相同;兩次提升的高度相同,提升的質(zhì)量相等.不考慮摩擦阻力和空氣阻力.對于第①次和第②次提升過程( ) A.礦車上升所用的時間之比為4∶5 B.電機的最大牽引力之比為2∶1 C.電機輸出的最大功率之比為2∶1 D.電機所做的功之比為4∶5 解析:由圖線①知,礦車上升總高度h=2t0=v0t0 由圖線②知,加速階段和減速階段上升高度和 h1=(+)=v0t0 勻速階段:h-h(huán)1=v0t′,解得t′=t0 故第②次提升過程所用時間為+t0+=t0, 兩次上升所用時間之比為2t0∶t0=4∶5,A對; 對礦車受力分析,當?shù)V車向上做加速直線運動時,電機的牽引力最大,由于加速階段加速度相同,故加速時牽引力相同,B錯; 在加速上升階段,由牛頓第二定律知, F-mg=ma,F(xiàn)=m(g+a) 第①次在t0時刻,功率P1=Fv0, 第②次在時刻,功率P2=F, 第②次在勻速階段P2′=F′=mg<P2, 可知,電機輸出的最大功率之比P1∶P2=2∶1,C對; 由動能定理知,兩個過程動能變化量相同,克服重力做功相同,故兩次電機做功也相同,D錯. 答案:AC 2.(2017高考全國卷Ⅲ,T16)如圖,一質(zhì)量為m,長度為l的均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛.用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點,M點與繩的上端P相距l(xiāng).重力加速度大小為g.在此過程中,外力做的功為( ) A.mgl B.mgl C.mgl D.mgl 解析:QM段繩的質(zhì)量為m′=m,未拉起時,QM段繩的重心在QM中點處,與M點距離為l,繩的下端Q拉到M點時,QM段繩的重心與M點距離為l,此過程重力做功WG=-m′g(l-l)=-mgl,對繩的下端Q拉到M點的過程,應(yīng)用動能定理,可知外力做功W=-WG=mgl,可知A項正確,B、C、D項錯誤. 答案:A 3.(2015高考全國卷Ⅱ,T17)一汽車在平直公路上行駛.從某時刻開始計時,發(fā)動機的功率P隨時間t的變化如圖所示.假定汽車所受阻力的大小f恒定不變.下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖線中,可能正確的是( ) 解析:當汽車的功率為P1時,汽車在運動過程中滿足P1=F1v,因為P1不變,v逐漸增大,所以牽引力F1逐漸減小,由牛頓第二定律得F1-f=ma1,f不變,所以汽車做加速度減小的加速運動,當F1=f時速度最大,且vm==.當汽車的功率突變?yōu)镻2時,汽車的牽引力突增為F2,汽車繼續(xù)加速,由P2=F2v可知F2減小,又因F2-f=ma2,所以加速度逐漸減小,直到F2=f時,速度最大vm′=,以后勻速運動.綜合以上分析可知選項A正確. 答案:A 4.(2016高考全國卷Ⅲ,T24)如圖,在豎直平面內(nèi)有由圓弧AB和圓弧BC組成的光滑固定軌道,兩者在最低點B平滑連接.AB弧的半徑為R,BC弧的半徑為.一小球在A點正上方與A相距處由靜止開始自由下落,經(jīng)A點沿圓弧軌道運動. (1)求小球在B、A兩點的動能之比; (2)通過計算判斷小球能否沿軌道運動到C點. 解析:(1)小球下落至A點的過程,由動能定理得 mg=EkA-0 小球下落至B點的過程,由動能定理得 mg(+R)=EkB-0 由以上兩式聯(lián)立解得=. (2)小球恰好經(jīng)過C點時,由牛頓第二定律得 mg=m,解得v0= 小球由開始下落至C點的過程,由動能定理得 mg=mv-0,解得vC= 由于vC=v0,故小球恰好可以沿軌道運動到C點. 答案:(1)5∶1 (2)見解析 [考情分析] ■命題特點與趨勢——怎么考 1.近幾年高考命題點主要集中在正、負功的判斷,功率的分析與計算,機車啟動模型,動能定理在圓周運動、平拋運動中的應(yīng)用.題目具有一定的綜合性,難度適中. 2.本講高考單獨命題以選擇題為主,綜合命題以計算題為主,常將動能定理與機械能守恒定律、能量守恒定律相結(jié)合.動能定理仍是2019年高考的考查重點,要重點關(guān)注本講知識與實際問題相結(jié)合的情景題目. ■解題要領(lǐng)——怎么做 解決本講知識要理解功和功率的定義、正負功的判斷方法,機車啟動兩類模型的分析、動能定理及動能定理在變力做功中的靈活應(yīng)用. [建體系記要點] 知識串聯(lián) 熟記核心要點 授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第24頁 [網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建] [要點熟記] 1.功 (1)恒力做功:W=Flcos α(α為F與l之間的夾角). (2)變力做功:①用動能定理求解;②用F x圖線與x軸所圍“面積”求解. 2.功率 (1)平均功率:P==Fcos α. (2)瞬時功率:P=Fvcosα(α為F與v的夾角). (3)機車啟動兩類模型中的關(guān)鍵方程:P=Fv,F(xiàn)-F阻=ma,vm=,Pt-F阻x=ΔEk. 3.動能定理:W合=mv2-mv. 4.應(yīng)用動能定理的兩點注意 (1)應(yīng)用動能定理的關(guān)鍵是寫出各力做功的代數(shù)和,不要漏掉某個力做的功,同時要注意各力做功的正、負. (2)動能定理是標量式,不能在某一方向上應(yīng)用. [研考向提能力] 考向研析 掌握應(yīng)試技能 授課提示:對應(yīng)學(xué)生用書第24頁 考向一 功和功率的分析與計算 1.(2018北京昌平期末)如圖所示,質(zhì)量為60kg的某同學(xué)在做引體向上運動,從雙臂伸直到肩部與單杠同高度算1次.若他在1min內(nèi)完成了10次,每次肩部上升的距離均為0.4m,則他在1min內(nèi)克服重力所做的功及相應(yīng)的功率約為(g取10m/s2)( ) A.240 J,4 W B.2 400 J,2 400 W C.2 400 J, 40 W D.4 800 J,80 W 解析:他每次引體向上克服重力所做的功為W1=mgh=60100.4 J=240 J,他在1 min內(nèi)克服重力所做的功為W=10W1=10240 J=2 400 J,相應(yīng)的功率約為P==40 W,選項C正確. 答案:C 2.(多選)如圖所示,傳送帶AB的傾角為θ,且傳送帶足夠長,現(xiàn)有質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的物體以初速度v0從B端開始向上運動,物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ>tanθ,傳送帶的速度為v(v0- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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