2017年高考物理 母题题源系列 专题06 功和能（含解析）

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1、专题06功和能【母题来源一】2017年全国卷二如图，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．B．C．D．【答案】B【名师点睛】此题主要是对平抛运动的考查；解题时设法找到物块的水平射程与圆轨道半径的函数关系，即可通过数学知识讨论；此题同时考查学生运用数学知识解决物理问题的能力。【母题原题】【母题来源二】2017年全国卷三【母题原题】

2、如图，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。重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为：（）A．B．C．D．【答案】A【名师点睛】重点理解机械能变化与外力做功的关系，本题的难点是过程中重心高度的变化情况。【命题意图】本类题通常主要考查对摩擦力、向心力、功、动能等基本运动概念的理解，以及对摩擦力做功、动能定理、能量守恒等物理概念与规律的理解与简单的应用。【考试方向】从近几年高考来看，关于功和能的考查，多以选择题的形式出现，有时与

3、电流及电磁感应相结合命题．动能定理多数题目是与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知识相结合的综合性试题；动能定理仍将是高考考查的重点，高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情境中。机械能守恒定律，多数是与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知识相结合的综合性试题；高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情境中【得分要点】（1）变力做功的计算方法①用动能定理W=ΔEk或功能关系求．②当变力的功率P一定时，可

4、用W＝Pt求功，如机车恒功率启动时．③当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力做的功等于力和路程(不是位移)的乘积．如滑动摩擦力做功等．④当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力的平均值，再由W＝Flcosα计算．⑤作出变力F随位移l变化的图象，图象与位移所在轴所围的“面积”即为变力做的功。（2）计算功率的基本方法首先判断待求的功率是瞬时功率还是平均功率．①平均功率的计算方法利用；利用.②瞬时功率的计算方法，v是t时刻的瞬时速度（3）分析机车启动问题时的注意事项①机车启动的方式

5、不同，机车运动的规律就不同，因此机车启动时，其功率、速度、加速度、牵引力等物理量的变化规律也不相同，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在用公式P＝Fv计算机车的功率时，F是指机车的牵引力而不是机车所受到的合力。③恒定功率下的加速一定不是匀加速，这种加速过程发动机做的功可用W＝Pt计算，不能用W＝Fl计算(因为F是变力)。④以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定，这种加速过程发动机做的功常用W＝Fl计算，不能用W＝Pt计算(因为功率P是变化的)．⑤匀加速过程结束时机车的速度并不是最后的最大

6、速度．因为此时F>F阻，所以之后还要在功率不变的情况下变加速一段时间才达到最后的最大速度vm.（4）对动能定理的理解：动能定理公式中等号表明了合外力做功与物体动能的变化间的两个关系：①数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系．可以通过计算物体动能的变化，求合外力的功，进而求得某一力的功．②因果关系：合外力的功是引起物体动能变化的原因；动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等，在处理含有上述物理量的问题时，优先考虑使用动能定理．（5）运用动能定理需注意的问题①应用动能定理解题时

7、，在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程的功及过程初末的动能．②若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考虑，也可整个过程考虑。③应用动能定理分析多过程问题，关键是对研究对象受力分析：正确分析物体受力，要考虑物体受到的所有力，包括重力；要弄清各力做功情况，计算时应把已知功的正、负代入动能定理表达式；有些力在物体运动全过程中不是始终存在，导致物体的运动包括几个物理过程，物体运动状态、受力情况均发生变化，因而在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待。④在应用动能定理

8、解决问题时，动能定理中的位移、速度各物理量都要选取同一个惯性参考系，一般都选地面为参考系。（6）应用机械能守恒定律的基本思路①选取研究对象。②根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒。③恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末状态时的机械能。③选取方便的机械能守恒定律的方程形式进行求解。（7）机械能守恒的判断方法①利用机械能的定义判断(直接判断)：分析动能和势能的和是否变化。②用做功判断：若物体或系统只有重