三维设计 高考物理 专题复习图书电子文档 专题二 功和能

三维设计 高考物理 专题复习图书电子文档 专题二 功和能内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 必须掌握的概念、公式、定律(1)功、功率的概念。 (2)恒力做功的公式，平均功率、瞬时功率的计算公式。 (3)动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律。 2必须理解的三个关键点(1)变力的功与合力的功的计算方法。 (2)机车的两种启动方式。 (3)系统由于摩擦产生内能的计算公式。 3必须明确的四个易错易混点(1)区别平均功率与瞬时功率的计算公式。 (2)匀加速启动与恒定功率启动的差异。 (3)机械能守恒三种表达式的区别。 (4)QF 中 L 相 与物体位移的区别与联系。 第一讲 功_功率_动能定理光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 以选择题的形式考查，常涉及功的正负判断、 2、功的计算、平均功率与瞬时功率的分析与计算等典例 多选 (2013聊城模拟 )一滑块在水平地面上沿直线滑行，t 0 时速率为 1 m/s。 从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力 F，力 F 和滑块的速度 v 随时间的变化规律分别如图 211 甲和乙所示，两图中 F、v 取同一正方向。 则()图 211A滑块的加速度为 1 m/块与水平地面间的滑动摩擦力为 2 1 s 内摩擦力对滑块做功为D第 2 s 内力 F 的平均功率为 3 W思路点拨(1)滑块在第 1 s 内和第 2 s 内所受摩擦力方向不同。 (2)滑块的加速度可由 v t 图像求得。 (3)第 2 s 内 F 的平均功率可由 PF 求 3、解。 v解析 由 v t 图像可求得滑块的加速度 a1 m/ 正确；设滑块所受的摩擦力大小为 牛顿第二定律得：1F fF f得：F f1 N，B 错误；由 W s 内摩擦力对滑块做的功 W1 J，C 正确；由 F 可求得第 2 的平均功率为 3 W ，D 错误。 案 础知识要记牢光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 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、方法技巧要用好利用等效思维法“化变为恒”求变力做功(1)若力的大小改变，方向不变，且力的大小与物体的位移大小成线性关系，则可用W l 求此变力的功，其中。 F )若力的方向时刻变化，但力的方向始终与运动方向 4、相同或相反，则可用 W此变力的功，其中 l 为物体运动的路程。 三、易错易混要明了1求变力做功问题时，不要轻易使用功的公式进行计算。 2注意区别平均功率和瞬时功率的计算方法。 3求力做功的瞬时功率时要注意力和速度的夹角。 1.(2012江苏高考)如图 21 2 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 A 点运动到 B 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C先增大，后减小 D先减小，后增大 图 212解析：选 A小球从 A 到 B 在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能增加得越来越快，故拉力的瞬时功率逐渐增大。 2 5、质量分别为 2m 和 m 的 A、B 两物体分别在水平恒力 作用下沿水平面运动，撤去 2 后受摩擦力的作用减速到停止，其 vt 图像如图 213 所示，则下列说法正确的是()图 213光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 F 1、F 2 大小相等BF 1、F 2 对 A、B 做功之比为 21CA、B 受到的摩擦力大小相等D全过程中摩擦力对 A、B 做功之比为 12解析：选 C设 A 加速时加速度大小为 a，则减速时加速度大小为 加速时加速度大小为 速时加速度大小为 a。 根据牛顿第二定律，对A：F 1F m B：F 2F f2解得F 2 错误，C 正确。 外力 2做功分别为： 1 2F 2图线围 6、成的面积可知 ，故 211，B 错误。 两物体运动位移相同，故摩擦力做功之比为 1， D 错误。 常以选择题或计算题的形式考查，一般涉及机车的两种启动方式、牛顿第二定律、动能定理的应用等知识典例 在检测某款汽车性能的实验中，质量为 3103 汽车由静止开始沿平直公路行驶达到的最大速度为 40 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力 F 与对应速度 v，并描绘出 F 图像 (图线 汽车由静止到最大速度的全过程，1。 假设该汽车行驶中所受的阻力恒定，根据图线 ：图 214(1)该汽车的额定功率；(2)该汽车由静止开始运动，经过 35 s 达到最大速度 40 m/s，求其在 的位移。 破题关键 7、点(1)牵引力恒定不变，汽车做什么规律的运动。 此过程中汽车的功率如何变化。 (2)为一条过原点的直线，汽车做什么规律的运动。 汽车的功率如何变化。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (3)图中的 C 点对应汽车的速度达 40 m/s，之后汽车做什么规律的运动。 能由 F 图线1解析 (1)由图可知：当最大速度 v C40 m/s 时，牵引力为 000 f f2 000 F 10 4 W。 (2)汽车在 做匀加速运动，匀加速运动的末速度， F8 000 N，0 m/ 到 B 运动的加速度a 2 m/s 2F 到 B 所用时间为 B 到 C 所用时间为 移为 x，则 5 t 235 s5 s30 之后 8、，对汽车由动能定理可得2代入数据可得：x75 m。 答案 (1)8 104 W(2)75 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：(1)恒定功率启动；(2)匀加速启动。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、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，速度图像如图 215 所示，当 FF 阻 时，v m。 )功能关系： 阻 x。 图 215122恒定加速度启动(1)速度图像如图 216 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 9、运动。 (2)经常用到的公式： 图 216、易错易混要明了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，机车功率是不断增加的，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 ，引力做的功 WP 额 t。 4无论是哪种启动方式，最后达到最大速度时，均满足 P 额 F 阻 多选(2013 汕头模拟) 汽车以额定功率在足够长的平直公路上启动并行驶，阻力保持不变，则()A汽车的加速度和速度都逐渐增加B汽车速度增加时，汽车所受的牵引力逐渐减少C汽车匀速行驶 10、时，所受的牵引力为零D汽车匀速行驶时，速度达到最大值解析：选 PF 阻 知，在汽车以额定功率启动的过程中，F 逐渐变小，汽车的加速度 a 逐渐减小，但速度逐渐增加，当达到匀速行驶时，FF 阻 ，此时加速度为零，速度达到最大值，故 B、D 正确。 2(2013安徽师大摸底)面对能源紧张和环境污染等问题，混合动力汽车应运而生。 所光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，是指拥有两种不同动力源(如燃油发动机和电力发动机) 的汽车，既省油又环保。 车辆在起步或低速行驶时可仅靠电力驱动；快速行驶或者需急加速时燃油发动机启动，功率不足时可由电力补充；在制动、下坡、怠速时能将机械能转化为电能储存在电池中备用。 假 11、设汽车质量为 M，当它在平直路面行驶时，只采用电力驱动，发动机额定功率为 达到的最大速度为 车行驶在倾角为 的斜坡道上时，为获得足够大的驱动力，两种动力同时启动，此时发动机的总额定功率可达 知汽车在斜坡上行驶时所受的摩擦阻力是在平直路面上的 k 倍( ，由于摩擦力做负功，滑块返回出发点的速度一定小于 A 正确，B 错误；因上滑和下滑过程中合外力不同，且 ，故 C 错误；重力对滑块做的负功先增大后减小，D 正确。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2013汕头模拟)为了从货车上卸货，工人在车厢旁倾斜架放一梯子，让质量为 图 2110 所示。 已知车厢顶部离地的高度为h，梯子所在斜面的倾角 4 12、5，货箱从车厢顶部所在高度处由静止释放，货箱与梯子间的动摩擦因数 力加速度为 g。 图 2110(1)求货箱沿梯子下滑的加速度大小和货箱下滑至地面时的速度大小。 (2)若工人先用轻绳绑紧货箱，再让货箱从原位置由静止下滑，下滑过程使用平行于梯子的轻绳向上拉货箱，货箱匀加速下滑，到达地面时的速度为 v ，求货箱下滑过程。 解析：(1)货箱下滑过程，由牛顿第二定律得 和 代入解得加速度大小a g328由动能定理得：mg 12解得货箱下滑到地面时的速度大小为 v。 3)货箱受绳子拉力下滑过程，由动能定理得()sW F 212由匀加速运动规律得s vt12货箱克服轻绳拉力做功的平均功率P 18 1) g (2) 8 高考江苏卷中“演员抛鸡蛋”进行挖掘估算方法的应用典例 (2011 江苏高考) 如图 2111 所示，演员正在进行杂技表演。 由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()A B3 0 J。