江苏物理《高考专题》二轮复习讲义专题三第5讲功功率动能定理解析

A.从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的
1 10
B.在0.4～2.5 s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化
C.在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g
D.在0.4～2.5 s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变
【解析】选A、C。设着舰时舰载机ຫໍສະໝຸດ Baidu速度为v,无阻拦索时舰载 机加速度大小为a，所以 av2 702 m /s22.45m /s2 ，
2.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)动能定理既适用于恒力做功，也适用于_变__力__做__功__。
1.(2011·江苏高考)如图所示，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.0.3 J
v v 1 25 3 ， E k 11 2m v 1 2 ， E 则k 2损2 失 1 的2m 动v 2 能2 ， Ek1-Ek2≈ 30%Ek1，选项A正确。
4.(多选)(2013·新课标全国卷Ⅰ)2012年11月，“歼15”舰载 机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图甲为利用阻拦系统让 舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功 钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦 索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。 某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4 s时恰好钩 住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度—时间图线如图乙所 示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为 1 000 m。已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。则( )
小为 a 7 0 － 2 .4 5 0 .4 － 1 0 m 飞/s 2 行 员2 8 所.1 m 承/受s 2 ， 的最大
2 .1
加速度超过2.5g，选项C正确；在0.4～2.5 s时间内，阻拦系
统对飞机做功的功率P=Fv，F不变，v逐渐减小，功率P减小， 故D错。
热点考向 1 功、功率的理解和计算 【典例1】(2013·天津河西区一模)长 为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小 球，其下方有一个倾角为θ的光滑斜 面体，放在水平面上，开始时小球与 斜面刚刚接触且细绳恰好竖直，如图所示，现在用水平推力F 缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面体平行，则下列说法中 正确的是( )
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
【解析】选A。因小球速率不变，所以小球 以O点为圆心做匀速圆周运动，受力如图所 示，因此在切线方向上应有：mgsinθ= Fcosθ，F=mgtanθ，则拉力F的瞬时功率 P=F·vcosθ=mgv·sinθ。从A运动到B的 过程中，拉力的瞬时功率随θ的增大而增 大，故A项正确。
3.(2013·江苏高考)水平面上，一白球
与一静止的灰球碰撞，两球质量相等，
碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可
推断，碰撞过程中系统损失的动能约占
碰撞前动能的( )
A.30%
B.50%
C.70%
D.90%
【解析】选A。本题可用刻度尺量一下碰撞前频闪照片所对应 的白球间距，作为速度单位，计算出相应动能，同样，再计 算出碰撞后灰、白两球的总动能，碰撞前后白球的速度之比为
B.3 J
C.30 J
D.300 J
【解析】选A。该题是估算题：一个鸡蛋质量约为50 g，鸡蛋 上升高度约为0.5 m，则人对一个鸡蛋所做的功为W=mgh= 0.25 J，故A项正确。
2.(2012·江苏高考)如图所示，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
A.由于小球受到斜面的弹力始终与斜面垂直，故对小球不做功 B.细绳对小球的拉力始终与小球运动方向垂直，故对小球不做 功 C.小球受到的合外力对小球做功为零，故小球在该过程中机械 能守恒 D.若水平面光滑，则推力做功为mgL(1-cosθ)
【解题探究】 (1)当力与位移的夹角_等__于__90°时，力不做功。当力与速度的 夹角_等__于__90°时，力不做功。(选填“大于”“小于”或“等 于”) (2)推力F是恒力还是变力？如何求F的功？ 提示：由于斜面体在水平推力F的作用下缓慢运动，处于动态 平衡状态中，斜面体所受的合力为零，又由于小球对斜面体的 弹力为变力，故F也为变力，在该题中变力F的功可用功能关系 求解。
专题三 动能定理和能量守恒定律 第5讲 功 功率 动能定理
1.常用基本公式： (1)恒力做功的公式：W=_F_lc_o_s_α__，其中α为_力__F_和__位__移__l的__夹__角__。
(2)平均功率的公式：P= W =_F_v_c_o_s_。
t
(3)瞬时功率的公式：P=_F_v_c_o_s_α__，当α=0时，P=_F_v_。 (4)动能定理的表达式：W总=_E_k_2-_E_k_1，其中W总为_所__有__外__力__做__功__ _的__代__数__和__。
2x1 2 1000
从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离即为v-t图像下的面
积 x 2 7 0 0 . 4 － 1 2 2 . 4 5 0 . 4 2 7 0 － 2 . 4 5 2 0 . 4 1 0 2 . 1 1 2 1 0 0 . 5 =113.28(m)，约为无阻拦索时的110，选项A正确；在0.4～ 2.5 s时间内，飞机做匀减速直线运动，即阻拦索的张力的合 力恒定不变，阻拦索的夹角逐渐减小，张力逐渐减小，故B 错；在滑行过程中，0.4～2.5 s时间内加速度最大，加速度大
(3)推力F做的功WF转化为小球的重力势能，请写出WF的表达式。 提示：由功能关系知推力做功等于小球重力势能的增加量，即 WF=mgh=mgL(1-sinθ)。
【解析】选B。小球受到斜面的弹力的方向和小球运动的方向 夹角为锐角，故对小球做正功，A错误；细绳拉力方向始终和 小球运动方向垂直，故对小球不做功，B正确；合外力对小球 做功等于小球动能的改变量，虽然合外力做功为零，但小球重 力势能增加，机械能不守恒，C错误；若水平面光滑，则推力 做功等于小球重力势能的增加，即为WF=mgh=mgL(1sinθ)，D错误。