新课标届高考物理二轮复习专题整合高频突破专题二功和能动量5功功率动能定理课件35

卷,17
机械能守恒定律及功能关
2011
系作为高中教材的重点内
卷,16;2017 容,在备考的时候不能忽
Ⅰ卷,24 视。选修 3-5 改为必考
近五年无 直接命题
后,2017 年高考全国卷未考 查动量的综合应用,但备考 时仍不能忽视。
命题热点
热点一 动量、动 第 7 量定理和动量守 讲 恒定律 动 热点二 动量定 量 理、动量守恒定律 动 在动力学中的综 量 合应用 的 综 热点三 动量定 合 理、动量守恒定律 应 在电磁学中的综 用 合应用
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专题二 功和能 动量
命题热点
热点一
功、功率
的理解与
第 5 讲 计算
功 功率 动能 定理
热点二 机车启动 问题
热点三
动能定理
的应用
考情分析·备考定向
考题统计
2013Ⅰ卷,21;2014 Ⅱ卷,16; 2015Ⅰ卷,15;2015 Ⅱ卷,21; 2017Ⅲ卷,16
2015Ⅱ卷,17
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
������ ������f
,牵引力是变力,牵引力做的功W=Pt。
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命题热点一
命题热点二
命题热点三
拓展训练2一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动 机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小Ff 恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正 确的是( A )
第二定律 F-Ff=ma,得 m=1.2×103 kg,B 正确;匀加速运动位移
x1=12×50×25 m=625 m,0~110 s 内汽车牵引力做功 WF=Fx1+Pt',其中
t'=60 s,得 WF=3.4×106 J,故 C 错误;在 50~110 s 内设汽车位移为 x2,
由动能定理
Pt'-Ffx2=12
由 P=F 牵 v,F 牵=Ff,得 Ff=���������m���
=
40×1 000 40
N=1.0×103 N,A 正确;由题图
乙,前 50 s 内加速度 a=2550-0 m/s2=0.5 m/s2,50 s 末汽车达到额定功率, 由 P=Fv1,v1=25 m/s,得汽车牵引力 F=40×25103 N=1.6×103 N,由牛顿
A.物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5 B.10 s末恒力F的瞬时功率为6 W C.10 s末物体在计时起点左侧2 m处 D.10 s内物体克服摩擦力做功34 J
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命题热点一
命题热点二
命题热点三
解析 由题图乙知前后两段时间内物体加速度的大小分别为a1=2 m/s2、a2=1 m/s2,由牛顿第二定律知F+μmg=ma1,F-μmg=ma2,联立 得F=3 N、μ=0.05,A错误;10 s末恒力F的瞬时功率为P=Fv=18 W,B 错误;由速度图象与坐标轴所围面积的物理意义知,10 s内物体的位 移x=-2 m,即在计时起点左侧2 m处,C正确;10 s内物体的路程为 s=34 m,即10 s内物体克服摩擦力所做的功
Δx=x2-x1=2 m 所以,铅块与木板间因摩擦产生的总热量 Q=μ2mgΔx=12 J。 (3)整个运动过程中木板对铅块的摩擦力所做的功 W=0-12 ������������02=-16 J。
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命题热点一
命题热点二
命题热点三
例4如图所示,在一倾角为37°的绝缘斜面下端O,固定有垂直于斜 面的绝缘挡板。斜面ON段粗糙,长度s=0.02 m,NM段光滑,长度 l=0.5 m。在斜面所在的区域有竖直向下的匀强电场,电场强度为
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命题热点一
命题热点二
命题热点三
解析 (1)小滑块第一次过N点的速度为v,则由动能定理有 12mv2=mglsin 37°+qElsin 37° 代入数据得 v=2 3 m/s。
(2)滑块在ON段运动时所受的摩擦力
Ff=μ(mgcos 37°+qEcos 37°)=2.4×10-2 N
滑块所受重力、电场力沿斜面的分力
命题热点一
命题热点二
命题热点三
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拓展训练4(2017·山东莱州模拟)如图所示,用内壁光滑的薄壁细 管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内,其弯曲部分是由两个半径 均为R=0.2 m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径),轨 道底端D点与粗糙的水平地面相切。现有一辆质量为m=1 kg的玩 具小车以恒定的功率从E点由静止开始出发,经过一段时间t=4 s后, 出现了故障,发动机自动关闭,小车在水平地面继续运动并进入“S” 形轨道,从轨道的最高点飞出后,恰好垂直撞在固定斜面B上的C 点,C点与下半圆的圆心O等高。已知小车与地面之间的动摩擦因 数为μ=0.1,ED之间的距离为x0=10 m,斜面的倾角为30°。求:(g取10 m/s2)
由0≤x≤0.02 m得12.5≤n≤13.5 取n=13得x=0.01 m。
命题热点一
命题热点二
命题热点三
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规律方法1.电场力做功与重力做功的特点类似,都与路径无关。 2.对于电场力做功或涉及电势差的计算,选用动能定理往往最简 便快捷,但运用动能定理时要特别注意运动过程的选取。 3.应用动能定理解题的基本步骤:
2×105 N/C。有一小滑块质量为2×10-3 kg,带正电,电荷量为1×10-
7 C,小滑块与ON段表面的动摩擦因数为0.75。将小滑块从M点由 静止释放,在运动过程中没有电荷量损失,与挡板相碰后原速返回。 已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。求:
(1)小滑块第一次过N点的速度大小; (2)小滑块最后停在距离挡板多远的位置。 答案 (1)2 3 m/s (2)0.01 m
考题统计 命题规律
2017Ⅲ 近几年高考命题点主要
卷,20;2017 集中在功和功率、机车
Ⅰ卷,14 启动,其中力对物体做
2017 全国 卷无直接 命题
功几乎是每年都涉及。 动能定理、机械能守恒 定律及功能关系作为高 中教材的重点内容,在
备考的时候不能忽视。
2017 全国 卷无直接 命题
选修 3-5 改为必考 后,2017 年高考全国卷 未考查动量的综合应 用,但备考时仍不能忽
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命题热点一
命题热点二
命题热点三
拓展训练3(多选) (2017·云南曲靖模拟)一辆汽车在平直的公路上
运动,运动过程中先保持某一恒定加速度,后保持恒定的牵引功率,
其牵引力和速度的图象如图所示。若已知汽车的质量m,牵引力F1
和速度v1及该车所能达到的最大速度v3,运动过程中所受阻力恒定,
则根据图象所给的信息,下列说法正确的是( AD )
μ2=0.3。现给铅块一向右的初速度v0=4 m/s,使其在木板上滑行,木 板获得的最大速度v=1 m/s,g取10 m/s2,求:
(1)木板达到最大速度时,木板运动的位移; (2)铅块与木板间因摩擦产生的总热量; (3)整个运动过程中木板对铅块的摩擦力所做的功。 答案 (1)0.5 m (2)12 J (3)-16 J
命题热点一
命题热点二
命题热点三
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动能定理的应用 常以选择、计算题的形式考查学生利用动能定理处理复杂过程 的能力。
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命题热点一
命题热点二
命题热点三
例3如图所示,足够长的木板静止在粗糙的水平地面上,木板的质
量m0=2 kg,与地面间的动摩擦因数μ1=0.1;在木板的左端放置一个 质量m=2 kg的小铅块(视为质点),小铅块与木板间的动摩擦因数
视。
第5讲 功 功率 动能定理
-7知识脉络梳理 规律方法导引
1.知识规律
(1)恒力做功的公式:W=Flcos α。
(2)平均功率的公式:P=������������。 (3)瞬时功率的公式:P=Fvcos α。
(4)动能定理的表达式:W=12
������������22
−
1 2
������������12。
A.测试时该电动汽车所受阻力为1.0×103 N B.该电动汽车的质量为1.2×103 kg C.在0~110 s内该电动汽车的牵引力做功为4.4×106 J D.在0~110 s内该电动汽车克服阻力做的功为2.44×106 J
命题热点一
命题热点二
命题热点三
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解析 汽车的额定功率为 P=40 kW,汽车匀速运动的速度为 40 m/s,
命题热点一
命题热点二
命题热点三
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拓展训练1(2017·全国Ⅲ卷)
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 )
A.19mgl C.13mgl
B.16mgl D.12mgl
F1=mgsin 37°+qEsin 37°=2.4×10-2 N
因此滑块沿ON下滑时做匀速运动,上滑时做匀减速运动,速度为0 时可停下。设小滑块与挡板碰撞n次后停在距挡板距离为x处,则由 动能定理得(mg+qE)(l+s-x)sin 37°-μ(mg+qE)[(2n-1)s+x]cos 37°=0
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命题热点一
命题热点二
命题热点三
机车启动问题 常以选择题的形式考查机车的两种启动方式,及学生对实际物某电动汽车在平直公路上从静止开始加速,测得发动机功 率随时间变化的图象和其速度随时间变化的图象分别如图甲、乙
所示,若电动汽车所受阻力恒定,则下列说法正确的是(ABD)
������������m
2
−
1 2
������������12,克服摩擦力做功
Wf=Ff(x1+x2),代入数据得 Wf=2.44×106 J,D 正确。
命题热点一
命题热点二
命题热点三
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规律方法解决机车启动问题时应注意的问题
(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
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命题热点一
命题热点二
命题热点三
解析 (1)设小铅块在木板上滑动过程中,木板达到最大速度时,木板 运动的位移为 x1,由动能定理得
[μ2mg-μ1(m0+m)g]x1=12m0v2 代入数据解得 x1=0.5 m。 (2)木板达到最大速度时,铅块运动的位移为 x2,由动能定理得 -μ2mgx2=12mv2-12 ������������02 代入数据解得 x2=2.5 m 小铅块在木板上运动的位移
2.思想方法
(1)物理思想:微元思想。
(2)物理方法:图象法、类比法、分段法、全程法。
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命题热点一
命题热点二
命题热点三
功、功率的理解与计算 常以选择题形式考查功、功率的基本公式。 例1(多选)质量为m=2 kg的物体沿水平面向右做直线运动,t=0时刻 受到一个水平向左的恒力F,如图甲所示,此后物体的v-t图象如图乙 所示,取水平向右为正方向,g取10 m/s2,则( CD )
命题热点
第6 讲 热点一 机械
能 能守恒定律的
量 应用
转
化 与 守
热点二 功能 关系及其应用
恒 热点三 能量
定 观点和动力学
律 的综合应用
考题统计 命题规律
2016Ⅱ 近几年高考命题点主要集
卷,21;2016 中在功和功率、机车启动,
Ⅱ卷,25; 2017Ⅱ
其中力对物体做功几乎是 每年都涉及。动能定理、
W=μmgs=0.05×2×10×34 J=34 J,D正确。
命题热点一
命题热点二
命题热点三
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规律方法关于功、功率应注意的三个问题 (1)功的公式W=Fl和W=Flcos α仅适用于恒力做功的情况。 (2)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,也可应用动能定理等方法求解。 (3)对于功率的计算,应注意区分公式P=������������ 和公式P=Fv,前式侧 重于平均功率的计算,而后式侧重于瞬时功率的计算。
2016Ⅱ卷,16;2016 Ⅰ卷,25; 2016Ⅲ卷,16;2016 Ⅲ卷,24
命题规律
近几年高考命题点主要 集中在功和功率、机车启 动,其中力对物体做功几 乎是每年都涉及。动能定 理、机械能守恒定律及功 能关系作为高中教材的 重点内容,在备考的时候 不能忽视。选修 3-5 改为 必考后,2017 年高考全国 卷未考查动量的综合应 用,但备考时仍不能忽视。
A.汽车匀加速运动的时间为������1������(������������31-���������3���1)
B.速度为
v2
时的加速度大小为������1������1
������������2
C.汽车行驶中所受的阻力为���������1������2���1
D.恒定加速时,加速度为������1(���������������3���-3������1)