2019高考物理二轮复习专题二能量与动量第1讲功和功率动能定理学案.docx

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1、第1讲　功和功率　动能定理[做真题·明考向]　　　　　　　　　　　　　　　　　真题体验　透视命题规律授课提示：对应学生用书第23页[真题再做]1．(多选)(2018·高考全国卷Ⅲ，T19)地下矿井中的矿石装在矿车中，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(　　)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．

2、电机所做的功之比为4∶5解析：由图线①知，矿车上升总高度h＝·2t0＝v0t0由图线②知，加速阶段和减速阶段上升高度和h1＝·(＋)＝v0t0匀速阶段：h－h1＝v0·t′，解得t′＝t0故第②次提升过程所用时间为＋t0＋＝t0，两次上升所用时间之比为2t0∶t0＝4∶5，A对；对矿车受力分析，当矿车向上做加速直线运动时，电机的牵引力最大，由于加速阶段加速度相同，故加速时牵引力相同，B错；在加速上升阶段，由牛顿第二定律知，F－mg＝ma，F＝m(g＋a)第①次在t0时刻，功率P1＝F·v0，第②次在时刻，功率P2＝F·，第②次在匀速阶段P2′＝F′·＝mg·＜P2

3、，可知，电机输出的最大功率之比P1∶P2＝2∶1，C对；由动能定理知，两个过程动能变化量相同，克服重力做功相同，故两次电机做功也相同，D错．答案：AC2．(2017·高考全国卷Ⅲ，T16)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l.重力加速度大小为g.在此过程中，外力做的功为(　　)A.mgl　　　　　　　B.mglC.mglD.mgl解析：QM段绳的质量为m′＝m，未拉起时，QM段绳的重心在QM中点处，与M点距离为l，绳的下端Q拉到M点时，QM段绳的重心与M点距离为l，此过程重力做功W

4、G＝－m′g(l－l)＝－mgl，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＝－WG＝mgl，可知A项正确，B、C、D项错误．答案：A3.(2015·高考全国卷Ⅱ，T17)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f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(　　)解析：当汽车的功率为P1时，汽车在运动过程中满足P1＝F1v，因为P1不变，v逐渐增大，所以牵引力F1逐渐减小，由牛顿第二定律得F1－f＝ma1，f不变，所以汽车做加速度减小的加速运动，当F1＝f时速度最大

5、，且vm＝＝.当汽车的功率突变为P2时，汽车的牵引力突增为F2，汽车继续加速，由P2＝F2v可知F2减小，又因F2－f＝ma2，所以加速度逐渐减小，直到F2＝f时，速度最大vm′＝，以后匀速运动．综合以上分析可知选项A正确．答案：A4.(2016·高考全国卷Ⅲ，T24)如图，在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接．AB弧的半径为R，BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动．(1)求小球在B、A两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点．解析：(1)小球下落至A点的过程

6、，由动能定理得mg·＝EkA－0小球下落至B点的过程，由动能定理得mg(＋R)＝EkB－0由以上两式联立解得＝.(2)小球恰好经过C点时，由牛顿第二定律得mg＝m，解得v0＝小球由开始下落至C点的过程，由动能定理得mg·＝mv－0，解得vC＝由于vC＝v0，故小球恰好可以沿轨道运动到C点．答案：(1)5∶1　(2)见解析[考情分析]■命题特点与趋势——怎么考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．本讲高考单独命题以选择题为主，综合命题以计算题为主，常将动

7、能定理与机械能守恒定律、能量守恒定律相结合．动能定理仍是2019年高考的考查重点，要重点关注本讲知识与实际问题相结合的情景题目．■解题要领——怎么做　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．[建体系·记要点]　　　　　　　　　　　　　　知识串联　熟记核心要点授课提示：对应学生用书第24页[网络构建][要点熟记]1．功(1)恒力做功：W＝Flcosα(α为F与l之间的夹角)．(2)变力做功：①用动能定理求解；②用Fx图线与x轴所围“面积”求解．2．功率(1)平均功率：P＝＝Fcosα.(2

8、)瞬时功率