高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 功 功率 动能定理

高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 功 功率 动能定理内容摘要：

1、系统知识 明晰备考考什么本专题考查的主要内容有：重力、摩擦力、电场力和洛伦兹力的做功特点和求解；与功和功率相关的分析与计算；几种重要的功能关系的应用；动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律的综合应用。 怎么考本专题知识是历年高考的重点和难点，对功和功率的计算的考查，多以选择题的形式命题，对功能关系及机械能守恒定律的考查，主要以计算题的形式出现，对动能定理的考查，则出现在选择题或计算题中的情况都比较常见。 怎么办复习时应注意深入细致地理解定义式、公式及关系式中各物理量的确切含义，扎实理解与记忆机械能守恒的条件，灵活运用条件处理生活中的热点情景及科技运用和发展中出现的与机械能有关的问题，重点关注动能定 2、理、功能关系及机械能守恒定律与直线、平抛、圆周运动规律相结合问题的处理与练习。 第 1 讲 功_功率_动能定理功和功率的理解与计算(解读命题角度)【典 题 感 知 】例 1(2012江苏高考 )如图 211 所示，细线的一端固定于 O 点，另一端系一小球。 在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由 点。 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( )A逐渐增大 B逐渐减小 图 211C先增大，后减小 D先减小，后增大思路点拨解答本题时应注意以下两点：(1)拉力的瞬时功率与 F、v 的大小关系。 (2)拉力 F 为变力。 解析 上升的过程中，重力做负功，水平拉力 F 做正功，由动能定理得，所以 G，即拉力 3、做的功和重力做的功总是相等的，则拉12 12力做功的功率和重力做功的功率也总是相等的，小球上摆过程中，竖直方向速度一定增大，重力功率 P 一直增大，所以拉力做功的功率也是逐渐增大的。 答案 A(掌握类题通法)【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢1恒力做功的公式：W2功率(1)平均功率：P F Wt v(2)瞬时功率：P二、方法技巧要用好对于功和功率的理解与计算问题的解决，一般应注意以下几点：(1)准确理解功的定义式 W 变形式 WFl 中各物理量的意义，该式仅适用于恒力做功情况。 (2)变力做功的求解注意对问题的正确转化，如：将变力转化为恒力。 也可应用动能定理等方法求解。 (3)对于功率的计算，应 4、注意区分公式 P 和公式 P式侧重于平均功率的计后式侧重于瞬时功率的计算。 三、易错易混要明了(1)求变力做功问题时，不要轻易使用功的定义式进行计算。 (2)注意区别平均功率和瞬时功率的计算公式。 机车启动问题(解读命题角度)【典 题 感 知 】例 2(2012湖南联考 )质量为 2103 动机额定功率为 80 汽车在平直公路上行驶；若汽车所受阻力大小恒为 4103 N，则下列判断中正确的有( )A汽车的最大动能是 4105 车以加速度 2 m/加速启动，启动后第 2 秒末时发动机实际功率是 32 车以加速度 2 m/初速度为 0 的匀加速运动中，达到最大速度时摩擦力做功为 4105 汽车保持额定功 5、率启动，则当汽车速度为 5 m/s 时，其加速度为 6 m/路点拨(1)汽车以最大功率行驶，加速度为零时，速度最大，动能最大；(2)汽车匀加速启动时，速度最大，功率也最大；(3)汽车恒定功率启动时，牵引力随速度增大而减小。 解析 汽车达到最大速度时，加速度为 0，牵引力等于阻力，汽车功率PF vF 以最大速度 v 20 m/s，对应的动能为 4105 J，A 项正确；汽车以加 m/引力 FF f810 3 N，所以 2 s 末对应的实际功率为P 32 够维持匀加速运动的最长时间为 t 5 s，对应的摩擦力做功为 f 0 5 J，B 项正确，C 项错误；当汽车保持额定功率启动时有12F f得其加速 6、度为 a6 m/s 2，D 项正确。 案 (掌握类题通法)【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢(1)机车输出功率：P中 F 为机车牵引力。 (2)机车的两种启动方式：恒定功率启动；匀加速启动。 二、方法技巧要用好1恒定功率启动(1)机车先做加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速直线运动，速度图象如图 212 所示，当 FF 阻 时，v m。 )能量关系： 阻 x。 图 212122恒定加速度启动(1)速度图象如图 213 所示。 机车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率后获得匀加速的最大速度 再加速，应保持功率不变做变加速运动，直至达到最大速度 做匀速运动。 (2)经常用到的公式： 图 213、易错易 7、混要明了(1)分清是匀加速启动还是恒定功率启动。 (2)匀加速启动过程中，机车功率是不断改变的，但该过程中的最大功率是额定功率，匀加速运动阶段的最大速度小于机车所能达到的最大速度，达到额定功率后做加速度减小的加速运动。 (3)以额定功率启动的过程中，机车做加速度减小的加速运动，速度最大值等于 ，牵引力做的功 W动能定理的应用(解读命题角度)【典 题 感 知 】例 3(2012江苏高考 )某缓冲装置的理想模型如图 214 所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为 f。 轻杆向右移动不超过 l 时，装置可安全工作。 一质量为 m 的小车若以速度 击弹簧，将导 8、致轻杆向右移动。 轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。 14(1)若弹簧的劲度系数为 k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量 x；(2)求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度 3)讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度 v和撞击速度 v 的关系。 破题关键点(1)小车压缩弹簧时，轻杆受几个力作用。 若轻杆移动了，弹簧的弹力大小应满足什么条件。 请写出表达式。 (2)轻杆移动过程中，弹簧的压缩量变化吗。 为什么呢。 (3)若小车速度较小，轻杆不移动，小车反弹速度与撞击速度大小的关系如何。 若轻杆移动了，小车以不同的速度撞击，反弹速度大小由什么因素决定。 解析 (1)轻杆开始移动时，弹簧 9、的弹力 F且 Ff 解得 x )设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为 W，则小车从撞击到停止的过程中由动能定理得f W0 2同理，小车以 0 12解得 3)设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为 12由解得 v1v 时，vv 时，v。 3案 (1) (2) fk 3)见解析(掌握类题通法)【理 论 升 华 】一、基础知识要记牢(1)动能定理表达式：W 合 E )两点说明：W 合 为物体在运动过程中外力的总功。 动能增量 定是物体在末初两状态动能之差。 二、方法技巧要用好1应用动能定理解题的基本步骤2应用动能定理解题时需注意的问题(1)当物体系统内的相互作用是杆、绳间的作用力，或是静摩擦力，或是刚性物体之间相互挤压而产生的力时，作用力与反作用力的总功等于零。 因此列动能定理方程时只考虑物体系统所受的外力做功即可。 (2)当物体系统内的相互作用力是弹簧、橡皮条的作用力，或是滑动摩擦力时，作用力与反作用力的总功不等于零。 列动能定理方程时不但要考虑物体系统所受的合外力做功，还要考虑物体间的相互作用力做功。 (3)当物体系统内各个物体的速度不相同时，要注意根据各个物体的速度分别表述不同物体的动能。 三、易错易混要明了(1)动能具有相对性，其速度一般以地面为参考系。 (2)动能定理的研究对象是单个物体或几个相对静止的物体组成的系统。 (3)应用动能定理时，注意研究对象和研究过程的对应。