2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 600分沖刺 專題二 能量與動量 第5講 功 功率 動能定理課件

1、專題整合突破 第一部分 專題二能量與動量 要點解讀要點解讀 1.功、功率、動能定理及動量定理部分：考查與功、功率相關(guān)的分析和計算及功、功率、動能定理及動量定理部分：考查與功、功率相關(guān)的分析和計算及 動能定理、動量定理的綜合應(yīng)用，題型為選擇題或與牛頓運動定律相結(jié)合的動能定理、動量定理的綜合應(yīng)用，題型為選擇題或與牛頓運動定律相結(jié)合的 計算題。計算題。 2.功能關(guān)系和動量、能量守恒部分：以直線運動、平拋和圓周運動為情景，考功能關(guān)系和動量、能量守恒部分：以直線運動、平拋和圓周運動為情景，考 查運動過程中的受力分析、運動分析、能量轉(zhuǎn)化及功能關(guān)系問題，以及帶電查運動過程中的受力分析、運動分析、能量轉(zhuǎn)化及功

2、能關(guān)系問題，以及帶電 粒子在電場、磁場中的能量問題，以計算題形式命題為主。粒子在電場、磁場中的能量問題，以計算題形式命題為主。 備考對策備考對策 1.正確判斷是否做功、是做正功還是負功，掌握各種力做功的特點及計算方正確判斷是否做功、是做正功還是負功，掌握各種力做功的特點及計算方 法，區(qū)別瞬時功率和平均功率。能熟練運用動能定理及動量定理解決綜合問法，區(qū)別瞬時功率和平均功率。能熟練運用動能定理及動量定理解決綜合問 題，注意和圖象有關(guān)的題型。題，注意和圖象有關(guān)的題型。 2.加強綜合運用功能關(guān)系、機械能守恒定律、能量守恒定律及動量守恒定律解加強綜合運用功能關(guān)系、機械能守恒定律、能量守恒定律及動量守恒定

3、律解 決多運動過程問題的訓(xùn)練，提高運用動能定理、動量定理和能量守恒定律解決多運動過程問題的訓(xùn)練，提高運用動能定理、動量定理和能量守恒定律解 決帶電粒子在電場、磁場中的運動問題的能力，關(guān)注以競技體育或近現(xiàn)代科決帶電粒子在電場、磁場中的運動問題的能力，關(guān)注以競技體育或近現(xiàn)代科 技為背景命制的題目。技為背景命制的題目。 第5講功功率動能定理 1體 系 認 知 感 悟 真 題 2聚 焦 熱 點 備 考 通 關(guān) 3復(fù) 習(xí) 練 案 課 時 跟 蹤 體系認知 感悟真題 1(2019全國卷，17)從地面豎直向上拋出一物體，物 體在運動過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向 始終與運動方向相反的外力作用。距

4、地面高度h在3 m以內(nèi) 時，物體上升、下落過程中動能Ek隨h的變化如圖所示。 重力加速度取10 m/s2。該物體的質(zhì)量為() A2 kgB1.5 kg C1 kg D0.5 kg C 解析畫出運動示意圖，設(shè)阻力為f，據(jù)動能定理知 AB(上升過程)：EkBEkA(mgf)h CD(下落過程)：EkDEkC(mgf)h 整理以上兩式得：mgh30 J，解得物體的質(zhì)量m1 kg 。 選項C正確。 2(2018全國卷)高鐵列車在啟動階段的運動可看作初 速度為零的勻加速直線運動。在啟動階段，列車的動能( ) A與它所經(jīng)歷的時間成正比 B與它的位移成正比 C與它的速度成正比 D與它的動量成正比 B 3(2

5、018全國卷，14)如圖，某同學(xué)用繩子拉動木箱， 使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度。木 箱獲得的動能一定() A小于拉力所做的功 B等于拉力所做的功 C等于克服摩擦力所做的功 D大于克服摩擦力所做的功 解析A對、B錯：由題意知，W拉W阻Ek，則W拉 Ek；C、D錯：W阻與Ek的大小關(guān)系不確定。 A 4(多選)(2018全國卷，19)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

6、于第次和第次提升過程，( ) A礦車上升所用的時間之比為45 B電機的最大牽引力之比為21 C電機輸出的最大功率之比為21 D電機所做的功之比為45 AC 5(2019天津，10)完全由我國自行設(shè)計、建造的國產(chǎn)新 型航空母艦已完成多次海試，并取得成功。航母上的艦載 機采用滑躍式起飛，故甲板是由水平甲板和上翹甲板兩部 分構(gòu)成，如圖1所示。為了便于研究艦載機的起飛過程， 假設(shè)上翹甲板BC是與水平甲板AB相切的一段圓弧，示意 如圖2，AB長L1150 m，BC水平投影L263 m，圖中C 點切線方向與水平方向的夾角12(sin120.21)。若 艦載機從A點由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)t6 s到達

7、 B點進入BC。已知飛行員的質(zhì)量m60 kg，g10 m/s2， 求： (1)艦載機水平運動的過程中，飛行員受到的水平力所做功 W； (2)艦載機剛進入BC時，飛行員受到豎直向上的壓力FN多 大。 答案(1)7.5104 J(2)1.1103 N 聚焦熱點 備考通關(guān) 1恒力做功的公式 WFlcos(通過F與l間的夾角，判斷F是否做功及做功的 正、負) 2變力做功的計算 (1)用動能定理WEk或功能關(guān)系WE計算 (2)變力做功的功率一定時，用功率和時間計算：WPt (3)將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功 功和功率的計算功和功率的計算 核核 心心 知知 識識 【典例1】(2019廣東省深圳市模擬)在水平地

8、面上方某 處，把質(zhì)量相同的P、Q兩小球以相同速率沿豎直方向拋 出，P向上，Q向下，不計空氣阻力，兩球從拋出到落地 的過程中() AP球重力做功較多 B兩球重力的平均功率相等 C落地前瞬間，P球重力的瞬時功率較大 D落地前瞬間，兩球重力的瞬時功率相等 D 典典 例例 探探 究究 計算功和功率時應(yīng)注意的問題 (1)計算功時，要注意分析受力情況和能量轉(zhuǎn)化情況，分清 是恒力做功，還是變力做功，恒力做功一般用功的公式或 動能定理求解，變力做功用動能定理或圖象法求解。 1(多選)(2019浙江省麗水市模擬)如圖甲所示，某同學(xué) 用拖把直行拖地，沿推桿方向?qū)ν习咽┘油屏，此時推 力與水平方向的夾角為1，且拖

9、把剛好做勻速直線運動； 從某時刻開始，拖把推桿與水平方向的夾角變?yōu)?，如圖 乙所示，保持拖把的速度大小和方向不變，則() A推力F變大 B推力F的功率增大 C地面對拖把的支持力變小 D地面對拖把的摩擦力變小 類類 題題 演演 練練 AB 解析 設(shè)拖把與地面之間的動摩擦因數(shù)為，則拖把勻速運動時 ，受到重力、支持力、推力和摩擦力，處于平衡狀態(tài)，受 力示意圖如圖所示。 將推拖把的力沿豎直和水平方向分解，由平衡條件得： 豎直方向上：FsinmgFN 水平方向上：FcosFf0 FfFN 1機車輸出功率 PFv，其中F為機車的牽引力 機車啟動問題機車啟動問題 核核 心心 知知 識識 圖1 (2)恒定加速

10、度啟動 速度圖象如圖2所示。機車先做勻加速直線運動，當(dāng)功率 達到額定功率后獲得勻加速運動的最大速度v1，若再加速 ，應(yīng)保持額定功率不變做變加速運動，直到達到最大速度 vm后做勻速運動 圖2 【典例2】(2019四川模擬)如圖所示為修建高層建筑常 用的塔式起重機，在起重機將質(zhì)量為m的重物豎直吊起的 過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運動，加速度 為a，當(dāng)起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保持該 功率不變，直到重物做速度為vm的勻速運動。不計鋼繩的 重力和額外功，重力加速度為g。則重物勻加速上升的時 間為() C 典典 例例 探探 究究 解決機車啟動問題時的四點注意 (1)明確啟動方式：分清

11、是勻加速啟動還是恒定功率啟動。 (2)勻加速啟動過程：機車功率是不斷改變的，但該過程中 的最大功率是額定功率，勻加速運動階段的最大速度小于 機車所能達到的最大速度，達到額定功率后做加速度減小 的加速運動。勻加速結(jié)束時的功率為額定功率，以后運動 的功率也都是額定功率；勻加速結(jié)束時的牽引力與勻加速 階段的牽引力相同，都是maf。 2用一根繩子豎直向上拉一個物塊，物塊從靜止開始運 動，繩子拉力的功率按如圖所示規(guī)律變化，已知物塊的質(zhì) 量為m，重力加速度為g,0t0時間內(nèi)物塊做勻加速直線運 動，t0時刻后功率保持不變，t1時刻物塊達到最大速度，則 下列說法正確的是() 類類 題題 演演 練練 D 1應(yīng)用

12、動能定理解題的“兩狀態(tài)，一過程” “兩狀態(tài)”即明確研究對象的始、末狀態(tài)的速度或動能情 況；“一過程”即明確研究過程，確定這一過程中研究對 象的受力情況和位置變化或位移等信息。 動能定理的應(yīng)用動能定理的應(yīng)用 核核 心心 知知 識識 2應(yīng)用動能定理解題的基本思路 典典 例例 探探 究究 (1)求滑塊對B點壓力大小以及在AB上克服阻力所做功； (2)求滑塊從C剛好運動到D時的動摩擦因數(shù)及運動時間； (3)假設(shè)tan且比第(2)問動摩擦因數(shù)小，滑塊最終停在D 點，求的最小值。 應(yīng)用動能定理解題應(yīng)注意的三個問題 (1)動能定理往往用于單個物體的運動過程，由于不涉及加 速度及時間，比動力學(xué)研究方法要簡潔。

13、 (2)動能定理表達式是一個標量式，在某個方向上應(yīng)用動能 定理是沒有依據(jù)的。 (3)物體在某個運動過程中包含有幾個運動性質(zhì)不同的小過 程(如加速、減速的過程)，此時可以分段考慮，也可以對 全過程考慮，但若能對整個過程利用動能定理列式則可使 問題簡化。 3(多選)(2019河北省張家口市模擬)如圖所示，1/4圓弧 軌道AB與水平軌道BC相切于B點，兩軌道平滑連接且與 小物塊動摩擦因數(shù)相同?，F(xiàn)將可視為質(zhì)點的小物塊從圓弧 軌道的A點由靜止釋放，最終在水平軌道上滑行一段距離 停在C點，此過程中小物塊重力做功為W1、克服摩擦阻力 做功為W2。再用沿運動方向的外力F將小物塊從C點緩慢 拉回A點，拉力做功為W3、克服摩擦阻力做功為W4。則給 定各力做功大小關(guān)系式正確的是() AW2W4 BW1 W2 CW3W1 W2 DW3 W1 W4 類類 題題 演演 練練 BD 解析從A到C由動能定理可知，小物塊克服重力做的功 與克服摩擦力做的功相等，即W1 W2，從C到A點由動能 定理得，外力做的功等于克服重力做