2020新课标高考物理二轮总复习课件：1-2-1 功、功率和动能定理

合集下载

2020新课标高考物理二轮总复习课件：1-2-2 机械能守恒

3.如图所示，跨过同一高度处的定滑轮的细线连接着质量相同的物体 A 和 B，A 套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度 h＝0.2 m，开始时让连着 A 的细线与水平杆的夹角 θ1＝37°，B 由静止释放，当细线与水平杆的夹角 θ2＝53°时，A 的速度为多大？在以后的运动过程中，A 所获得的最大速度为多大(设 B 不会碰到水平杆， sin 37°＝0.6，sin 53°＝0.8，g＝10 m/s2)?
在 M、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<π2.在小球从 M 点运动到 N 点的过程中( ) A．弹力对小球先做正功后做负功 B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零 D．小球到达 N 点时的动能等于其在 M、N 两点的重力势能差答案：BCD
解析：小球由 A 点到 B 点的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧由原长到发生伸长的形变，小球重力势能减少量等于小球动能增加量与弹簧弹性势能增加量之和，即 mgh＝12mv2＋Ep，选项 A、B 错误；弹簧弹性势能增加量 Ep＝ mgh－12mv2，选项 D 正确；小球克服弹力所做的功等于弹簧弹性势能增加量，选项 C 错误．
2．(多选)(2018·皖南八校联考)如图所示，B 是质量为 1 kg、半径为 0.2 m 的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上，A 是质量为 2 kg 的细长直杆，光滑套管 D 被固定在竖直方向，A 可以自由上下运动，物块 C 的质量为 1 kg，紧靠半球形碗放置，初始时 A 杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图)，然后从静止开始释放 A，A、B、C 便开始运动，g＝10 m/s2，则以下说法正确的是( )
(1)滑块从传送带 A 端运动到 B 端所需要的时间； (2)滑块滑到轨道最高点 C 时受到轨道的作用力大小； (3)若滑块从“9”形轨道 D 点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角θ＝45°的斜面上 P 点，求 P、D 两点间的竖直高度 h. 答案：(1)3 s (2)90 N (3)1.4 m

2020届高考物理二轮复习专题二第一讲功和功率动能定理课件

专题二能量与动量[核心知识体系]第一讲功和功率动能定理近三年全国卷考情统计高考必备知识概览常考点全国卷Ⅰ全国卷Ⅱ全国卷Ⅲ功和功率机车的启动问题动能定理的应用2018·T142018·T142017·T172019·T172017·T161．(2019·全国卷Ⅲ)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用．距地面高度h在3 m 以内时，物体上升、下落过程中动能E k随h的变化如图所示．重力加速度取10 m/s2.该物体的质量为()A．2 kg B．1.5 kg C．1 kg D．0.5 kg[题眼点拨]①“始终与运动方向相反的外力”说明该外力始终阻碍物体运动做负功；②E k-h图象的斜率为物体运动过程中受到的合外力．解析：设物体的质量为m，则物体在上升过程中，受到竖直向下的重力mg和竖直向下的恒定外力F，由动能定理结合题图可得－(mg＋F)×3 m＝(36－72)J；物体在下落过程中，受到竖直向下的重力mg和竖直向上的恒定外力F，再由动能定理结合题图可得(mg－F)×3 m＝(48－24)J，联立解得m＝1 kg、F＝2 N，选项C正确，A、B、D错误．答案：C2．(2018·全国卷Ⅰ)高铁列车在启动阶段的运动可看做初速度为零的匀加速直线运动，在启动阶段列车的动能()A．与它所经历的时间成正比B．与它的位移成正比C．与它的速度成正比D．与它的动量成正比[题眼点拨]①“匀加速直线运动”说明列车的运动情况可用匀变速运动的规律求解；②“列车的动能”说明动能与速度有关，让求的各物理量均与速度建立一定的联系．解析：列车的动能E k＝12m v2与速度的平方成正比，列车在启动阶段的运动可看做初速度为零的匀加速直线运动，E k＝12m v2＝12m(at)2，与时间的平方成正比，Ek＝12m v2＝p22m，与动量的平方成正比，由动能定理得max＝E k，与它的位移成正比，故A、C、D错误，B正确．答案：B3．(2018·全国卷Ⅱ)如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定()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[题眼点拨]①“静止开始”说明木箱的初速度为零；②“粗糙水平路面”说明地面对木箱有摩擦力，注意摩擦力不等于动摩擦因数与重力的乘积．解析：木箱受力如图所示：木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可知：W F－WF f＝12m v2－0 ，所以动能小于拉力做的功，故A正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，C、D错误．答案：A4.(2017·全国卷Ⅱ)如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直．一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g)()A.v216g B.v28gC.v24g D.v22g[题眼点拨] ①“从轨道上端水平飞出”说明飞出后做平抛运动；②“半圆形光滑轨道”说明无摩擦力．解析：设轨道半径为R ，小物块从轨道上端飞出时的速度为v 1，由于轨道光滑，根据动能定理有mg ×2R ＝12m v 2－12m v 21，小物块从轨道上端飞出后做平抛运动，对运动分解有：x ＝v 1t ，2R ＝12gt 2，求得x ＝－16⎝⎛⎭⎪⎪⎫R －v 28g 2＋v 44g 2，因此当R －v 28g ＝0，即R ＝v 28g 时，x 取得最大值，B 项正确，A 、C 、D 项错误．答案：B5.(2017·全国卷Ⅲ)如图所示，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂．用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距13l.重力加速度大小为g.在此过程中，外力做的功为()A.19mgl B.16mglC.13mgl D.12mgl[题眼点拨]①“均匀柔软细绳”说明质量分布均匀；②“缓慢地竖直向上拉起”说明外力所做的功等于MQ 段细绳重力势能的增加量．解析：QM段绳的质量为m′＝23m，未拉起时，QM段绳的重心在QM中点处，与M点距离为13l，绳的下端Q拉到M点时，QM段绳的重心与M点距离为16l，此过程重力做功W G ＝－m ′g ⎝ ⎛⎭⎪⎫13l －16l ＝－19mgl ，对绳的下端Q 拉到M 点的过程，应用动能定理，可知外力做功W ＝－W G ＝19mgl ，可知A 项正确，B 、C 、D 项错误．答案：A命题特点与趋势1．近几年高考命题点主要集中在正、负功的判断，功率的分析与计算，机车启动模型，动能定理在圆周运动、平抛运动中的应用，题目具有一定的综合性，难度适中．2．本讲高考的命题方式单独命题以选择题为主，综合命题以计算题为主，常将动能定理与机械能守恒定律、能量守恒定律相结合.2020年的高考动能定理仍是考查重点，要关注本讲知识与实际问题相结合的情景题目．解题要领解决本讲知识要理解功和功率的定义、正负功的判断方法，机车启动两类模型的分析、动能定理及动能定理在变力做功中的灵活应用．考点1功和功率的计算功和功率的计算方法(多选)(2018·全国卷Ⅲ)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程()A ．矿车上升所用的时间之比为4∶5B ．电机的最大牵引力之比为2∶1C ．电机输出的最大功率之比为2∶1D ．电机所做的功之比为4∶5[题眼点拨] ①“变速阶段加速度的大小都相同”说明合力相同；②“提升的高度相同”说明图象的面积相同；③“提升的质量相等”说明重力做的功相同．解析：设第②次所用时间为t ，根据速度图象的面积等于位移可知，12×2t 0×v 0＝12(t ＋t －t 0)×12v 0，解得t ＝52t 0，所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为2t0∶52t0＝4∶5，选项A正确；由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B错误；由功率公式P＝F v，电机输出的最大功率之比为2∶1，选项C正确；由动能定理得W F－mgh＝0－0，解得W F ＝mgh，则两次做功相同，选项D错误．答案：AC1．计算力所做的功时，一定要注意是恒力做功还是变力做功．若是恒力做功，可用公式W＝Fl cos α进行计算．若是变力做功，可用以下几种方法进行求解：(1)微元法：把物体的运动分成无数个小段，计算每一小段力F做的功．(2)将变力做功转化为恒力做功．(3)用动能定理或功能关系进行求解．2．对于功率的计算要区分是瞬时功率还是平均功率．P＝Wt只能用来计算平均功率．P＝F v cos α中的v是瞬时速度时，计算出的功率是瞬时功率；v是平均速度时，计算出的功率是平均功率．[对点训练]1．(2019·洛阳模拟)如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球，给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动．在此过程中()A．斜面对小球的支持力做功B．重力对小球不做功C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量解析：斜面的支持力、绳的张力总是与小球的运动方向垂直，故不做功，A错误，C正确；小球在重力方向上有位移，因而重力对小球做功，B错误；小球动能的变化量等于合外力做的功，即重力与摩擦力做功的和，D错误．答案：C2．(2019·保定四校联考)质量m＝20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.0～2 s内F与运动方向相反，2～4s内F与运动方向相同，物体的v-t图象如图所示．g取10 m/s2，则()A．拉力F的大小为100 NB．物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 WC．4 s内拉力所做的功为480 JD．4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J解析：取物体初速度方向为正方向，由题图可知物体与水平面间存在摩擦力，由题图可知0～2 s内，－F－F f ＝ma1且a1＝－5 m/s2；2～4 s内，－F＋F f＝ma2且a2＝－1 m/s2，联立以上两式解得F＝60 N，F f＝40 N，A错误；由P＝F v得4 s时拉力的瞬时功率为120 W，B正确；由W＝Fx，0～2 s内，W1＝－Fx1，2～4 s内，W2＝Fx2，由题图可知x1＝10 m，x2＝2 m，代入数据解得，4 s内拉力所做的功为－480 J，C错误；摩擦力做功W＝F f·s，摩擦力始终与速度方向相反，故s为路程，由题图可求得总路程为12 m，4 s内物体克服摩擦力做的功为480 J，D 错误．答案：B考点2机车启动问题1．机车输出功率：P＝F v，其中F为机车牵引力．2．机车匀加速启动过程的最大速度v1(此时机车输出的功率最大)和全程的最大速度v m(此时F牵＝F阻)求解方法．(1)求v1：由F牵－F阻＝ma，P＝F牵v1可求v1＝PF阻＋ma.(2)求v m：由P＝F阻v m，可求v m＝P F阻.3．解决机车启动问题时的四点注意．(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，机车功率不断增大，最大功率是额定功率．(3)以额定功率启动的过程中，牵引力不断减小，机车做加速度减小的加速运动，牵引力的最小值等于阻力．(4)无论哪种启动方式，最后达到最大速度时，均满足P＝F阻v m，P为机车的额定功率．(多选)(2019·马鞍山一模)如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象，P0为发动机的额定功率．已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大值v m，汽车所受阻力大小与速度大小成正比．由此可得()A．在t3时刻，汽车速度一定等于v mB．在t1～t2时间内，汽车一定做匀速运动C．在t2～t3时间内，汽车一定做匀速运动D．在发动机功率达到额定功率前，汽车一定做匀加速运动[题眼点拨]①由图象知0～t1内汽车的功率均匀增加，t1～t3汽车以额定功率行驶；②“t2时刻汽车的速度已经达到最大值v m”说明t2后汽车牵引力与阻力相等(大小)，汽车做匀速直线运动．解析：已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大值v m，此后汽车做匀速直线运动，速度不变，所以在t3时刻，汽车速度一定等于v m，故A正确；0～t1时间内汽车的功率均匀增加，汽车所受阻力增大，汽车做变加速直线运动；汽车的功率在t1时刻达到额定功率，根据P＝F v，速度继续增大，牵引力减小，则加速度减小，则在t1～t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，故B、D错误；在t2～t3时间内，汽车已达到最大速度，且功率保持不变，汽车一定做匀速直线运动，故C正确．答案：AC1．机车启动的方式不同，运动的规律就不同，即其功率、加速度、牵引力等物理量的变化规律不同，分析图象时应注意坐标轴的意义及图象变化所描述的规律．2．在公式P＝F v中，F是机车的牵引力而不是机车所受合力，因此F＝F f时，牵引力与阻力平衡，机车达到最大运行速度．3．解决机车启动问题一定要分清机车是匀加速启动还是恒定功率启动．(1)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，机车做加速度减小的加速运动．(2)以恒定功率启动的过程中，机车做加速度减小的加速运动，匀变速直线运动的规律不能用，速度最大值等于PF f，牵引力是变力，牵引力做的功可用W＝Pt求解，但不能用W＝Fl cos θ求解．[对点训练]考向恒定功率的启动3．(多选)(2018·佛山第一中学检测)质量为m的汽车在平直公路上行驶，所受的阻力恒为车重的k倍．汽车以额定功率行驶，当它加速行驶的速度为v时，加速度为a.则以下分析正确的是()A．汽车发动机的额定功率为kmg vB．汽车行驶的最大速度为（kg＋a）vkgC．当汽车加速度减小到a2时，速度增加到2vD．汽车发动机的额定功率为(ma＋kmg)v解析：设汽车的额定功率为P，汽车的速度为v时，根据牛顿第二定律知：Pv－kmg＝ma；所以P＝(kmg＋ma)v，故A错误，D正确；汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，速度最大，故有：v m＝Pkmg＝（kmg＋ma）vkmg＝（kg ＋a ）v kg ，故B 正确；加速度为a 2时，设此时牵引力为F ，则F －kmg ＝m ·a 2，解得：F ＝kmg ＋ma 2，此时速度为：v ＝P F ＝（kmg ＋ma ）v kmg ＋ma 2<2v ，故C 错误．答案：BD考向恒定加速度启动4．(2019·芜湖模拟)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，之后起重机保持该功率不变，继续提升重物，最后重物以最大速度v2匀速上升，不计钢绳重力．则整个过程中，下列说法正确的是()A．钢绳的最大拉力为P v2B．重物匀加速过程的时间为m v21P－mg v1C．重物匀加速过程的加速度为P m v1D．速度由v1增大至v2的过程中，重物的平均速度v—＜v1＋v22解析：匀加速过程物体处于超重状态，钢绳拉力较大，匀加速运动阶段钢绳的拉力为F＝Pv1，故A错误；根据牛顿第二定律可知F－mg＝ma，结合v＝at解得a＝Pm v1－g，t＝m v21P－mg v1，故B正确，C错误；在速度由v1增大至v2的过程中，做加速度减小的变加速运动，平均速度v—＞v1＋v22，故D错误．答案：B考点3动能定理的应用(2019·信阳模拟)如图所示，AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道固定，OA处于水平位置．AB是半径为R＝1 m的14圆周轨道，CDO是半径为r＝0.5 m的半圆轨道，最高点O处固定一个竖直弹性挡板(可以把小球弹回，不损失能量)图中没有画出，D为CDO轨道的中点．BC段是水平粗糙轨道，与圆弧形轨道平滑连接．已知BC段水平轨道长L＝2 m，与小球之间的动摩擦因数μ＝0.2，现让一个质量为m＝1 kg 的小球从A点的正上方距水平线OA高H的P处自由落下(g取10 m/s2)．请回答下列问题．(1)当H＝2 m时，求此时小球第一次到达D点对轨道的压力大小；(2)为使小球仅仅与弹性挡板碰撞一次，且小球不会脱离CDO轨道，求H的取值范围．[题眼点拨]①“自由落下”说明小球落至A点前做自由落体运动，②“仅仅与弹性挡板碰撞一次，且球不会脱离CDO轨道”说明H最小时必须满足小球能上升到O点，H最大时，碰后再返回最高点能至D点．解析：(1)设小球第一次到达D的速度为v D，对小球从P到D点的过程，根据动能定理得mg(H＋r)－μmgL＝12m v2D－0，在D点轨道对小球的支持力F N提供向心力，则有F N＝m v2D r，联立解得：F N＝84 N，由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力为F ′N ＝F N ＝84 N ；(2)为使小球仅仅与挡板碰撞一次，且小球不会脱离CDO 轨道，H 最小时必须满足能上升到O 点，由动能定理得mgH min －μmgL ＝12m v 20－0，在O 点有：mg ＝m v 20r，代入数据解得：H min ＝0.65 m.仅仅与弹性挡板碰撞一次，且小球不会脱离CDO轨道，H最大时，碰后再返回最高点能上升到D点，则有mg(H max＋r)－3μmgL＝0，代入数据解得H max＝0.7 m，故有0.65 m≤H≤0.7 m.答案：(1)84 N(2)0.65 m≤H≤0.7 m[对点训练]考向动能定理与图象的结合5．(2019·衡水模拟)质量m＝1 kg的物体静止放在粗糙水平地面上．现对物体施加一个随位移变化的水平外力F时物体在水平面上运动．已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等．若F-x图象如图所示．且4～5 m 内物体匀速运动．x＝7 m时撤去外力，g取10 m/s2，则下列有关描述正确的是()A．物体与地面间的动摩擦因数为0.1B．当x取3 m时物体的速度最大C．撤去外力时物体的速度为 2 m/sD．撤去外力后物体还能在水平面上滑行3 s解析：4～5 m内物体匀速运动，则有F＝F f＝μmg，得μ＝Fmg＝310＝0.3，故A错误；只要F＞F f＝μmg，物体就在加速，所以在0～4 m内物体一直加速，x＝4 m时物体的速度最大，故B错误；根据图象与x轴所围的面。

高考二轮总复习课件物理(适用于老高考旧教材)专题2能量与动量第1讲动能定理机械能守恒定律功能关系的

受力和运动分析
(1)建立运动模型。
(2)抓住运动过程之间运动参量的联系。
(3)分阶段或全过程列式计算。
(4)对于选定的研究过程,只考虑初、末位置而不用考虑中间过程。
注意摩擦力做功特点
深化拓展
应用动能定理解题应注意的三个问题
(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程,由于不涉及加速度及时间,比
动力学研究方法要简捷。
则重力的瞬时功率不为0,C错误;随着运动员在圆弧跳台上升高,速率逐渐
减小,所需要的向心力也在减小,向心力由台面的支持力与重力垂直接触面
向下的分力提供,由牛顿第二定律有FN-mgcos θ=m
大,v在减小,所以FN在减小,D正确。
2
,随着高度升高,θ在增

2.(命题角度1、2)(多选)一个质量为5 kg静止在水平地面上的物体,某时刻
能定理
1
Pt-W=2 m 2 ,则这一过程中小汽车克服阻力做的功为
D 错误。

W=Pt- 2 ,率启动
1
a-图像和
1
a-v 图像
1
F-图像问题
恒定加速度启动
1
F-v 图像
恒定功率启动
1
a- 图像
v
恒定加速度启动
1
F- 图像
v
①AB 段牵引力不变,做匀加速直线运动;
1
1
2
由动能定理得-mg·2r-W=2 2 − 2 1 2 ,联立解得小球克服阻力做的功
W=mgr,A 错误,B 正确;设再一次到达最低点时速度为 v3,假设空气阻力做
功不变,从最高点到最低点根据动能定理得
最低点,根据牛顿第二定律
1
mg·2r-W= 3 2

名师导学高考二轮总复习物理专题2 第5课功与功率动能定理课件

1
1
定理得 Pt2－fx2＝2mv2m－2mv21
解得 x2＝1 000 m. 则汽车从静止到达到最大速度过的路程为
x＝x1＋x2＝1 010 m.
小结与拓展汽车启动，一般认为阻力 f 不变，要能灵活运用 P＝Fv，F－f＝ma，两式来分析问题，匀加速启动阶段，F，f，a 都不变，v 增大，P 增大．如果 P 不变，则 v 增大，F 减小，a 减小．当 a＝0 后， F＝f，匀速运动．
必要的辅助方程，进行求解．
1．求变力做功的几种方法
功的计算在中学物理中占有重要的地位，中学阶段所学的功的计算公式 W＝Fscos α只能用于恒力做功情况，对于变力做功的计算则没有一个固定公式可
用，变力做功问题可归纳如下： (1)功率恒定：WF＝Pt.注意：这是求牵引力做的
功，而不是合力做的功．
(4)平均力法如果力的方向不变，力的大小对位移按线性规律
变化时，可用力的算术平均值(恒力)代替变力，利用功的定义式求功．
W＝Fs＝（F1＋2F2）s.(如矩形木块在浮出水面过程中浮力随木块浸入水中深度的减小而均匀减小)
(5)用动能定理求变力做功
例 1 如图甲所示，静止于光滑水平面上坐标原点
动能定理时，可以分段考虑，也可以全程作为一个整体考虑．
3．一般应用步骤
(1)选取研究对象，明确它的运动过程．
(2)分析研究对象的受力情况和各力做功情况，然后求各个外力做功的代数和．
(3)明确物体运动过程中初、末状态的动能 Ek1 和 Ek2.
(4)列出动能定理的方程 W 合＝Ek2－Ek1，及其他
0 时速度达到最大值 vm＝54 km/h＝15 m/s，此时发动机的牵引力 F 与机车所受阻力相等，对汽车速度由 0 到 vm 过程运用动能定理(设发动机功率为 P)，则

高考物理二轮复习专题二能量与动量1功和功率动能定理ppt课件

专题二能量与动量物理
三年考情分析
高考命题规律
三年考题考查内容核心素养 1.功和功率是高考的必考内
Ⅱ卷 25T 动能定理科学思维容，主要从变力做功、瞬时
功率和平均功率等方面进行
考查．动能定理在直线运动、 2019
Ⅲ卷 17T 动能定理物理观念曲线运动、恒力做功、变力
做功等各种情况中都可适
考向三动能定理 [知识必备]——提核心通技法
[典题例析]——析典题学通法 [例 2] (2019·课标Ⅲ，17)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相、下落过程中动能 Ek 随 h 的变化如图所示．重力加速度取 10 m/s2.该物体的质量为( )
[典题例析]——析典题学通法 [例 1] (2020·盐城一模)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫作动车．而动车组是几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(也叫拖车) 编成一组．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若 2 节动车加 6 节拖车编成的动车组的最大速度为 120 km/h，则 9 节动车加 3 节拖车编成的动车组的最大速度为( )
3．(2019·福建省三明市上学期期末)(多选)发动机额定功率为 P0 的汽车在水平路面上从静止开始先匀加速启动，最后达到最大速度并做匀速直线运动，已知汽车所受路面阻力恒为 Ff，汽车刚开始启动时的牵引力和加速度分别为 F0 和 a0，如图所示描绘的是汽车在这一过程中速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像，其中正确的是( )
A．2 kg B．1.5 kg

高三物理二轮复习课件专题二第一讲功、功率和动能定理

专题二动量与能量
第一讲功、功率和动能定理
专题二动量与能量
◎高考命题分析
命题主线之
价值引领
高考命题研究
四年考向分析
1.科学本质、科学态度：选取了定速巡航、篮球运动、赛道滑雪及冰滑梯等素材，考查考生在解决问题时所体现的核心价值及学科核心素养水平 2．社会责任：选取了福建土楼、复兴号动车组、红军长征等素材，培养学生的民族自信心和自豪感，激发学生的进取意识、振兴中华的使命感和责任感
Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR
第2轮物理（新高考）
返回导航
专题二动量与能量
图例
方法
过程与结论
一个水平拉力 F 拉着一个物体在水平面上运动的位移为图像法 x0，图线与横轴所围面积表示拉力所做的功，W＝F20x0
平均值法
弹簧在弹性限度内由长度 x1 被继续拉至长度 x2 的过程中，克服弹力做功 W＝kx1＋2 kx2·(x2－x1)
第2轮物理（新高考）
返回导航
专题二动量与能量
2．求变力做功的六种方法
第2轮物理（新高考）
返回导航
专题二动量与能量
3．机车启动问题 (1)机车匀加速启动过程的最大速度 v1：此时机车的功率最大，由 F 牵－ F 阻＝ma 和 P＝F 牵 v1 求得 v1＝F阻＋P ma。 (2)全程的最大速度 vm：此时 F 牵＝F 阻，由 P＝F 阻 vm 求得 vm＝FP阻。
A．
12.5μgL 4
C． 2μgL
第2轮物理（新高考）
B． μgL
D．
12.5 μgL 2
返回导航
专题二动量与能量
解析：第 5 个物块进入 BC 后物块开始做减速运动，因此第 5 个物块刚到达 B 点时 1 号物块的速度达到最大值，此过程中根据动能定理有 F·4L－μmg(L ＋2L＋3L＋4L)＝21×8mv2－0，得 v＝ 2μgL，C 正确。

高三物理二轮复习专题二第1讲功功率动能定理课件（全国通用）

[例 1] (2012·江苏高考)如图 2－1－1 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
( ) 图 2－1－1
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．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：
解析：选 D 设斜面倾角为 θ，斜面底边长为 x0，则物体下滑过程中克服阻力做功 W＝μmgcos θcoxs0 θ＝μmgx0，可见 W 与斜面倾角 θ 无关，D 正确。
2．(2012·淄博模拟)质量为1 500 kg的汽车在平直的公路上运动， v －t图象如图2－1－6所示。由此可求 ( )
⑥
(3)设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为 v1
12mv1 2＝W
⑦
由④⑦解得 v1＝ v0 2－2fml
当 v< v0 2－2fml 时，v′＝v
当 v0 2－2fml ≤v≤
v0 2＋23mfl时，v′＝ v0 2－2fml 。
[答案]
f (1)k
(2)
(3)见解析
v0 2＋23mfl
一、基础知识要记牢 (1)动能定理表达式：W合＝Ek2－Ek1 (2)两点说明： ①W合为物体在运动过程中外力的总功。 ②动能增量Ek2－Ek1一定是物体在末初两状态动能之差。
3.质量均为 m 的两物块 A、B 以一定的
初速度在水平面上只受摩擦力而滑
动，如图 2－1－7 所示是它们滑动的
最大位移 x 与初速度的平方 v0 2的关
系图象，已知 v02 2＝2v01 2，下列描述中正图 2－1－7

高考物理大二轮总复习与增分策略专题七功功率与动能定理课件

5.实际功率：机械时的功率，要求不能大于功率.
实际工作额定
答案
三、动能 1.定义：物体由于运动而具有的能. 2.公式：Ek＝ 12mv2 . 3.物理意义：动能是状态量，是标量 (选填“矢量”或“标量”)，只有正值，动能与速度方向无关 . 4.单位：焦耳，1 J＝1 N·m＝1 kg·m2/s2. 5.动能的相对性：由于速度具有相对性，所以动能也具有相对性. 6.动能的变化：物体末动能与初动能之差，即ΔEk＝mv22－mv12.
图2
解析支持力和重力与位移垂直，不做功，选项A、B错误；
拉力和摩擦力分别做功为WF＝Flcos θ，Wf＝－μ(mg－Fsin θ)l，选项C正确，D错误.
解析
12345
3.一汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变.汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是( ) A.汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大 B.汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大
解析
12345
2.(2016·嘉兴市期末测试)坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，如图2所
示在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距
离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的( )
A.支持力做功为mgl
B.重力做功为mgl
√C.拉力做功为Flcos θ
D.滑动摩擦力做功为－μmgl
图3
D.重力和摩擦力的合力为零
解析
返回
考点互动探究
1.功的计算方法 (1)恒力做功
考点一功、功率的分析与计算
其中l是相对地的位移
(2)变力做功 ①用动能定理：W＝12mv22－12mv12. ②当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车恒定功率启动时. ③将变力做功转化为恒力做功：当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积.如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等.

(课标版)2020高考物理二轮复习专题5功、功率、动能定理课件

2．如图甲所示，水平面上一质量为 m 的物体在水平力 F 作用下开始加速运动，力 F 的功率 P 保持恒定，运动过程中物体所受的阻力 f 大小不变，物体速度最终达到最大值 vmax，此过程中物体速度的倒数v1与加速度 a 的关系图象如图乙所示．仅在已知功率 P 的情况下，根据图象所给信息可知以下说法中正确的是( A )
第五讲功、功率、动能定理
热点一功和功率
强化学思知能
学有所思，思有深度
一、牢记公式，胸藏下图，任考题千变万化
二、方法技巧总结 1．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＝ F l 求此变力的功，其中 F ＝ F初＋F末 2. (2)若力的大小不变，方向时刻变化，但力的方向始终与运动方向相同或相反，则可用 W＝Fl 求此变力的功，其中 l 为物体运动的路程．
P2＝F·v20，
第②次在匀速阶段 F′＝mg，P2′＝F′·v20＝mg·v20<P2，可知，电机输出的最大功率之比 P1 P2＝2 1，C 项正
确；由动能定理知，两个过程动能变化量相同，均为零，克服
重力做功相同，故两次电机做功也相同，D 项错误．
功、功率及机车启动问题的注意点 1变力做功的求解要注意对问题的正确转化，如将变力转化为恒力，也可应用动能定理求解. 2对于功率的计算，P＝Wt 侧重于平均功率的计算，P＝ Fvcosα 侧重于瞬时功率的计算. 3机车匀加速启动过程中，机车功率是不断改变的，该过程的最大功率是额定功率；机车以额定功率启动过程中，牵引力是变力、牵引力做的功 W＝Pt.
3．(多选)地下矿井的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面．某竖井中矿车提升的速度大小 v 随时间 t 的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第② 次提升过程，( AC )

高考物理二轮复习-专题8动量定理和动能定理课件

4．质量为1 kg的物体以某一初速度在
水平面上滑行，由于摩擦阻力的
作用，其动能随位移变化的图线
如图5－2－8所示，g取10 m/s2，
则以下说法中正确的是
()
图5－2－8
A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5
B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.2
C．物体滑行的总时间为4 s
D．物体滑行的总时间为2.5 s
1．应用动能定理解题，关键是对研究对象进行准确的受力分析及运动过程分析，并画出物体运动过程的草图，借助草图理解物理过程和各量关系．有些力在物体运动全过程中不是始终存在的，在计算外力做功时更应引起注意．
2．高考对该类问题常综合各种力及平抛、圆周运动、牛顿运动定律等知识，考查学生的理解、推理、分析综合能力．
2．表达式：W＝Ek2－Ek1＝
mv22－ mv1.2
3．物理意义：动能定理指出了外力对物体所做的总功与物体动能变化量之间的关系，即合外力的功是物体
动能变化的量度．
4．动能定理的适用条件 (1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动； (2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功；
(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用．
变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为
()
A．Δv＝0
B．Δv＝12 m/s
C．W＝1.8 J
D．W＝10.8 J
解析：取末速度的方向为正方向，则v2＝6 m/s，v1＝－6 m/s，速度变化Δv＝v2－v1＝12 m/s，A错误，B正确；小球与墙碰撞过程中，只有墙对小球的作用力做功，由动能定
×0.1 J＝2.4 J. (2分)
解得：W弹＝2.3 J ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(1分)

(江苏专用)2020版高考物理二轮复习专题二第一讲功和功率动能定理课件

(一)对动能定理的两点理解 1．动能定理表达式中，W 表示所有外力做功的代数和，包括物体重力所做的功。 2．动能定理表达式中，ΔEk 为所研究过程的末动能与初动能之差，而且物体的速度均是相对地面的速度。
(二)动能定理的适用范围 1．既可适用于直线运动，也可适用于曲线运动；既可适用于恒力做功，也可适用于变力做功。 2．对单个物体的动能增量的判断宜采用动能定理，而对物体系统动能增量的大小判断则应考虑运用能量守恒定律。 3．注意图像及其“面积”的含义。
()
解析：炮弹在竖直方向上做竖直上抛运动，上升时间与下落时间相等。根据下落过程竖直方向做自由落体运动，h＝12gt2，第二次下落高度高，所以第二次炮弹在空中运动时间较长，故 A 正确，B 错误；根据动能定理：mgh＝12mv2－12mv02，由于两次在空中运动过程重力做功都是零，所以 v＝v0，故两次炮弹落地时速度相等，故 C、D 错误。答案：A
[典例] 下列各图是反映汽车以额定功率 P 额从静止启动，最后做匀速运动的过程，汽车的速度 v 随时间 t 以及加速度 a、牵引力 F 和功率 P 随速度 v 变化的图像中正确的是 ( )
[解析] 汽车以额定功率启动时，功率一定，由 P＝Fv 可知，速度增大，牵引力 F 减小，根据 F－Ff＝ma，加速度逐渐减小，但速度继续增大，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故 A 正确，B、C、D 错误。
(1)若小物块静止在弹簧上端，求弹簧的弹力大小 F； (2)若小物块在 B 点以初速度 v0＝3 m/s 沿斜面向下运动，至 D 点时速度为 0。已知斜面 BC 部分长度 sBC＝1 m，CD 部分长度 sCD＝0.2 m。 ①求弹簧被压缩到 D 点时的弹性势能 Ep； ②若改变小物块在 B 点向下的初速度 vB，使小物块始终不脱离轨道，求 vB 的范围。

(江苏专用)2020高考物理二轮复习第一部分专题二功和能第一讲功和功率动能定理课件

D中小球上升的最大高度为h，则落地的瞬时竖直速度为vy＝ 2gh ，则落地时重力的瞬时功率：PD＝mg 2gh ；故PA＝PC
＝PD>PB，故选项C正确，A、B、D错误。答案：C
2．一物块在一个水平拉力作用下沿粗糙水平面运动，其v-t图像如图甲所示，水平拉力的P-t图像如图乙所示，取g＝10 m/s2，求：
本课内容结束
(1)物块与水平面间的动摩擦因数μ； (2)物块运动全过程水平拉力所做的功W； (3)物块在0～2 s内所受的水平拉力大小。
解析：(1)由甲、乙两图比较可知，在第5～9 s内，物块做匀减速运动
本课内容结束加速度：a＝09－－45.0 m/s2＝－1.0 m/s2
由牛顿第二定律得：－μmg＝ma 得：μ＝0.1。 (2)对全过程： W＝12·P1t1＋P2t2＝12.02×2 J＋4.0×3 J＝24 J。
4～8 s内，加速度的大小a2＝ΔΔvt′ ′＝8－ 8 4 m/s2＝2 m/s2。
本课内容结束 (2)根据牛顿第二定律，在0～4 s内恒力F与摩擦力同向：F＋
μmg＝ma1 4～8 s内恒力F与摩擦力反向：F－μmg＝ma2 联立解得：F＝7 N，μ＝0.15。
(3)根据题给图形的面积可得8
时的速度成正比
D．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力
之比3∶2
解析：动车组启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向
是相同的，所以乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向
相同，故A错误；动车组做匀速运动时，乘客相对车厢竖直向
上跳起后，因为惯性，所以人在车前进的方向保持匀速运动
状态，即人向前的位移等于车向前的位移，所以人将落在起
本课内容结束

2020高考物理大二轮复习课件：专题三第6讲功、功率和动能定理

Ek2=36 J,Ek1=72 J,h=3 m 在下落过程中有mgh-Fh=Ek4-Ek3,其中Ek3=24 J,Ek4=48 J,h=3 m 联立求得m=1 kg
故选C。
答案:C
专题一
1234
1.2 线性规划题专项练
核心知识
真题自主•诊断
考点精题
3.(多选)(2018全国卷Ⅲ)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过
专题一
1234
1.2 线性规划题专项练
核心知识
真题自主•诊断
考点精题
解析:由两次提升的高度相同可知,①②图形不重合部分面积应相等,可得②过程的总时间为2.5t0,上升所用时间之比为 2t0∶2.5t0=4∶5,A选项正确;加速上升阶段牵引力最大,两次提升的
质量和加速度都相同,根据牛顿第二定律,最大牵引力Fm-mg=ma,最大牵引力相等,B选项错误;最大输出功率为Pm=Fm·vm,已知最大牵
场中的两点。从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均
为m的小球A、B。A不带电,B的电荷量为q(q>0)。A从O点发射时
的速度大小为v0,到达P点所用时间为t;B从O点到达P点所用时间为
�� 2
。重力加速度为g,求
(1)电场强度的大小;
(2)B运动到P点时的动能。
专题一
1234
1.2 线性规划题专项练
第6讲功、功率和动能定理
专题一
1.2 线性规划题专项练
知识网络•构建
核心知识
考点精题
专题一
12341.2ຫໍສະໝຸດ 线性规划题专项练核心知识真题自主•诊断
考点精题
1.(2017全国卷Ⅱ)如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直