高考物理易錯點(diǎn)11 功、功率、動能定理及其應(yīng)用-備戰(zhàn)2022年高考物理典型易錯題辨析與精練（解析版）

1、易錯點(diǎn)11 功、功率、動能定理及其應(yīng)用易錯總結(jié)1.選取不同的參考系時,物體產(chǎn)生的位移可能不同,用公式求出的功就存在不確定性。因此在高中階段計算功時,一般以地面為參考系。2.判斷力對物體是否做功時,不僅要看力和位移,還要注意力與位移之間的夾角,小于900做正功,大于90做負(fù)功。（更多免費(fèi)資源關(guān)注公眾號拾穗者的雜貨鋪）3.計算某個力的功時,要注意這個力是否始終作用在物體上,也就是說要注意力和位移的同時性。4.能量是標(biāo)量,動能只有正值沒有負(fù)值,最小值為零。5.重力勢能具有相對性,是因?yàn)楦叨染哂邢鄬π?因此零勢能面的選擇尤為重要。6.勢能的正、負(fù)不表示方向,只表示大小。7.比較兩物體勢能大小時必須選同

2、一零勢能面。8.物體勢能大小與零勢能面的選取有關(guān),但兩位置的勢能之差與零勢能面的選取無關(guān)。9.重力做功與路徑無關(guān),只與始末位置有關(guān)。10.求合力的總功時要注意各個功的正負(fù),進(jìn)行代數(shù)求和。11.功能變化量一定是末動能減初動能。12.要嚴(yán)格按動能定理的一般表達(dá)形式列方程,即等號的一邊是合力的總功,另一邊是動能變化量(末減初）13.為了忽略空氣阻力.在描述對物體的要求時應(yīng)該說“質(zhì)量大,體積小”.即較小的大密度重物，不能只說成“密度大”。14.用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中來瞬時速度要用紙帶來求,而不能由來求。15.功率表示的是做功的快慢,而不是做功的多少。16.汽車的額定功率是其正常工作時的最

3、大功率，實(shí)際功率可以小于或等于額定功率。17.功率和效率是兩個不同的概念,二者無必然的聯(lián)系,功率大的效率不一定高,效率高的功率也不一定大。(效率一定小于100%)18.在計算汽車勻加速運(yùn)動可維持的時同時,如果用汽車在水平路門上的最大速度除以加速度這種方法即認(rèn)為汽車可以一直保持勻加速直至達(dá)到最大速度的觀點(diǎn),是錯誤的。因?yàn)橛蓄~定功率限制,功率不能無限增大;實(shí)際上當(dāng)汽車勻加速運(yùn)動達(dá)最大功率時,牽引力開始減小,做加速度減小的加速運(yùn)動,直到牽引力等于阻力,達(dá)到最大速度。19.人加速行走,靜摩擦力沒有對地位移,人受到的靜摩擦力不做功,而人的內(nèi)力做了功。20.人從地面跳起,彈力沒有對地位移,人受到的彈力不做

4、功,而人的內(nèi)力做正功。21.蹦床運(yùn)動:如果人一直站立,此時人相當(dāng)于一個小球,則機(jī)械能守恒。如果人下落時身體下蹲,在最低點(diǎn)雙臂向上擺動的過程,人的內(nèi)力做了正功,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能。 解題方法1.正、負(fù)功的理解和判斷條件從動力學(xué)角度看從能量角度看正功當(dāng)0eq f(,2)時，cos 0，W0力是物體運(yùn)動的動力力對物體做正功，向物體提供能量，即受力物體獲得了能量不做功當(dāng)eq f(,2)時，cos 0，W0力對物體既不起動力作用，也不起阻力作用負(fù)功當(dāng)eq f(,2)時，cos 0，W0力是物體運(yùn)動的阻力物體克服外力做功，向外輸出能量(以消耗自身能量為代價)，即負(fù)功表示物體失去了能量說明也可根據(jù)力和速

5、度方向夾角判斷功的正負(fù)2.區(qū)分平均功率和瞬時功率(1)平均功率：與一段時間相對應(yīng)eq xto(P)eq f(W,t)；eq xto(P)Feq xto(v)，其中eq xto(v)為平均速度.(2)瞬時功率：與某一瞬時相對應(yīng)當(dāng)F與v方向相同時，PFv，其中v為瞬時速度；當(dāng)F與v夾角為時，PFvcos ，其中v為瞬時速度.3.PFv中三個量的制約關(guān)系定值各量間的關(guān)系應(yīng)用P一定F與v成反比汽車上坡時，要增大牽引力，應(yīng)換低速擋減小速度v一定F與P成正比汽車上坡時，要使速度不變，應(yīng)加大油門，增大輸出功率，獲得較大牽引力F一定v與P成正比汽車在平直高速路上，加大油門增大輸出功率，可以提高速度【易錯跟蹤訓(xùn)

6、練】 易錯類型1：對物理概念理解不透徹1（2020浙江）籃球是中學(xué)生最喜愛的運(yùn)動項目之一。判斷籃球是否打氣充足的常用方法是，將籃球舉到頭頂?shù)奈恢?，然后讓它自由落地，如果彈起的高度可以到腰間就可以了?，F(xiàn)某位學(xué)生將籃球舉到1.80m的高度自由釋放，籃球碰到堅硬的水平地面后，彈起高度為1.25m后又落地，若籃球每次與地面碰后離地速度和碰前速度的比值不變。已知籃球的質(zhì)量為600g，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，下列說法不正確的是（ ）A籃球每次碰地反彈的過程中，有機(jī)械能損失B籃球第二次碰地反彈的高度比第一次反彈的高度低0.55mC籃球第一次碰地反彈的過程中，地面對籃球不做功D可以計算籃球從

7、開始到最后靜止在地面上運(yùn)動的總路程【答案】B【詳解】A根據(jù)題意可知機(jī)械能的損失等于動能的該變量，因?yàn)榕鲎睬昂髣幽苡袚p失，所以機(jī)械能有損失，故A不符合題意；（更多免費(fèi)資源關(guān)注公眾號拾穗者的雜貨鋪）B根據(jù)動能定理可得第一次球碰地時的速度為第一次反彈的速度為籃球每次與地面碰后離地速度和碰前速度的比值不變，根據(jù)動能定理可知每次碰撞前下落的高度與碰后上升的高度的比值不變，可得第二次反彈的高度為所以籃球第二次碰地反彈的高度比第一次反彈的高度低故B符合題意；C籃球與地面碰撞的過程，地面對籃球的支持力的作用點(diǎn)沒有移動，所以做功為零，故C不符合題意；D籃球自由下落高度h1=1.80m第一次下落和第二次反彈所經(jīng)過

8、的路程為第二次下落和第三次反彈所經(jīng)過的路程為可得下落的總路程為故D不符合題意。故選B。2（2020泗陽縣實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)高三月考）關(guān)于牛頓第三定律理解，下列說法正確的是（）A牛頓第三定律告訴我們：先有作用力，后有反作用力B牛頓第三定律告訴我們：作用力和反作用力作用大小一定相等C牛頓第三定律告訴我們：作用力和反作用力的合力一定為零D牛頓第三定律告訴我們：作用力和反作用力做功代數(shù)和一定為零【答案】B【詳解】A根據(jù)牛頓第三定律可知，作用力和反作用力是同時產(chǎn)生同時消失的，A錯誤；B根據(jù)牛頓第三定律可知，作用力和反作用力總是大小相等的，B正確；C根據(jù)牛頓第三定律可知，作用力和反作用力作用在兩個物體上，不能求

9、合力，C錯誤；D一對作用力和反作用力大小相等，方向相反，但作用點(diǎn)的位移不一定相等，故做功的代數(shù)和不一定為零，D錯誤。故選B。3（2019黑龍江鶴崗一中）質(zhì)量為m的物體置于傾角為的斜面上，物體和斜面間的動摩擦因數(shù)為，在外力作用下斜面以加速度a向左做勻加速直線運(yùn)動，如圖所示，運(yùn)動過程中物體與斜面之間保持相對靜止，則下列說法不正確的是()A斜面對物體的支持力一定做正功B斜面對物體的摩擦力可能做負(fù)功C斜面對物體的摩擦力可能不做功D斜面對物體的摩擦力一定做正功【答案】D【詳解】A. 由功的計算公式可知，支持力方向垂直斜面向上，與位移的方向夾角小于90，支持力一定做正功，故A不符合題意；BCD. 摩擦力是

10、否存在需要討論：當(dāng)加速度較小時，摩擦力沿斜面向上，即，摩擦力沿斜面向上，做負(fù)功；當(dāng)加速度較大時，摩擦力沿斜面向下，即，摩擦力沿斜面向下，做正功；當(dāng)時，摩擦力不存在，不做功，故D符合題意，B、C不符合題意4（2020天津和平）如圖所示，豎直固定一半徑為R=0.5m表面粗糙的四分之一圓弧軌道，其圓心O與A點(diǎn)等高。一質(zhì)量m=1kg的小物塊在不另外施力的情況下，能以速度m/s沿軌道自A點(diǎn)勻速率運(yùn)動到B點(diǎn)，圓弧AP與圓弧PB長度相等，重力加速度g=10m/s2。則下列說法不正確的是（）A在從A到B的過程中合力對小物塊做功為零B小物塊經(jīng)過P點(diǎn)時，重力的瞬時功率為5WC小物塊在AP段和PB段產(chǎn)生的內(nèi)能相等D

11、運(yùn)動到B點(diǎn)時，小物塊對圓弧軌道的壓力大小為11N【答案】C【詳解】A由于小物塊從A到B做勻速圓周運(yùn)動，由動能定理可知，合力對小物塊做功為0，故A正確；B小物塊經(jīng)過P點(diǎn)時，重力的瞬時功率為故B正確；C由能量守恒可知，小物塊在AP段產(chǎn)生的內(nèi)能為小物塊在BP段產(chǎn)生的內(nèi)能為故C錯誤；D在B點(diǎn)由牛頓第二定律有得由牛頓第三定律可知，小物塊對圓弧軌道的壓力大小為11N，故D正確。本題選不正確的，故選C。5（2020全國高三）一輛質(zhì)量為m的汽車在平直公路上以速度v勻速行駛，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方可能存在安全隱患時將油門松開一些，使得汽車發(fā)動機(jī)的功率由P減小為原來的一半從而實(shí)現(xiàn)減速目的。假設(shè)汽車在行駛過程中受到的阻力恒

12、定，減速過程經(jīng)歷的時間為t，則汽車在減速的過程中，以下描述不正確的是（）A汽車在運(yùn)動過程中受到的阻力為B汽車最終以速度勻速運(yùn)動C汽車在減速過程中，加速度大小由變?yōu)?D汽車在減速運(yùn)動的過程中發(fā)生的位移為【答案】B【詳解】汽車在最初的勻速運(yùn)動過程中，發(fā)動機(jī)輸出的牽引力F=f，發(fā)動機(jī)的功率，故汽車勻速運(yùn)動時的阻力大小為最初當(dāng)駕駛員松開油門減小汽車發(fā)動機(jī)功率的瞬間，汽車的速度不可能發(fā)生突變，所以發(fā)動機(jī)輸出的牽引力就會突然減小而使Ff，這時有則汽車減速行駛。在汽車減速的過程中，新的功率保持不變，速度減小時，其輸出的牽引力就會逐漸增加，從而導(dǎo)致其加速度大小逐漸減小，直到某時刻，牽引力再次增大到與阻力f相等

13、時，汽車的加速度變?yōu)榱?，汽車開始做勻速運(yùn)動，此時汽車在減速運(yùn)動過程中，由動能定理可知代入數(shù)據(jù)可得故選B。6（2021全國高三專題練習(xí)）關(guān)于動能的理解，下列說法錯誤的是（）A動能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運(yùn)動的物體都具有動能B物體的動能不能為負(fù)值C一定質(zhì)量的物體動能變化時，速度一定變化；但速度變化時，動能不一定變化D動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)【答案】D【詳解】（更多免費(fèi)資源關(guān)注公眾號拾穗者的雜貨鋪）A動能是普遍存在的機(jī)械能的一種基本形式，運(yùn)動的物體都就有動能，A正確；B根據(jù)知，質(zhì)量為正值，速度的平方為正值，則動能一定為正值，對于不同的參考系，速度不同，則物體的動能不同，B正確；C一定質(zhì)量

14、的物體，動能變化，則速度的大小一定變化，所以速度一定變化；但是速度變化，動能不一定變化，比如做勻速圓周運(yùn)動，速度方向變化，大小不變，則動能不變，C正確；D動能不變的物體，速度方向可能變化，則不一定處于平衡狀態(tài)，D錯誤。本題選錯誤的，故選D。7（2021全國）對下列各圖蘊(yùn)含的信息理解正確的是( )A圖甲的加速度時間圖像說明該物體在做加速直線運(yùn)動B圖乙的位移時間圖像說明該物體受力平衡C圖丙的動能時間圖像說明該物體做勻減速直線運(yùn)動D圖丁的速度時間圖像說明該物體的合力隨時間增大【答案】B【詳解】A圖甲的加速度時間圖像說明該物體的加速度隨時間在增大，所以A錯誤；B圖乙的位移時間圖像說明該物做勻速直線運(yùn)動

15、，所以處于平衡狀態(tài)，故B正確；C圖丙的動能時間圖像知，動能隨時間均勻減小，由，所以速度不隨時間均勻變化，所以C錯誤；D圖丁的速度時間圖像說明該物體的加速度在減小，根據(jù)F=ma知，合力隨時間減小，故D錯誤。故選B。8（2020山東）一輛質(zhì)量為m的汽車在平直公路上以速度v勻速行駛，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方可能存在安全隱患時將油門松開一些，使得汽車發(fā)動機(jī)的功率由P減小為原來的一半從而實(shí)現(xiàn)減速目的。假設(shè)汽車在行駛過程中受到的阻力恒定，減速過程經(jīng)歷的時間為t，則汽車在減速的過程中，以下描述不正確的是A汽車在運(yùn)動過程中受到的阻力為B汽車最終以速度勻速運(yùn)動C汽車在減速過程中，加速度大小由變?yōu)?D汽車在減速運(yùn)動的過程中

16、發(fā)生的位移為【答案】B【詳解】汽車在最初的勻速運(yùn)動過程中，發(fā)動機(jī)輸出的牽引力F=f，發(fā)動機(jī)的功率，故汽車勻速運(yùn)動時的阻力大小為f=，最初當(dāng)駕駛員松開油門減小汽車發(fā)動機(jī)功率的瞬間，汽車的速度不可能發(fā)生突變，所以發(fā)動機(jī)輸出的牽引力就會突然減小而使Ff，這時有，則汽車減速行駛。在汽車減速的過程中，新的功率保持不變，速度減小時，其輸出的牽引力就會逐漸增加，從而導(dǎo)致其加速度大小逐漸減小，直到某時刻，牽引力再次增大到與阻力f相等時，汽車的加速度變?yōu)榱?，汽車開始做勻速運(yùn)動，此時，。汽車在減速運(yùn)動過程中，由動能定理可知，代入數(shù)據(jù)可得，。則選項ACD論述正確，選項B計算錯誤。故選B。 易錯類型2：挖掘隱含條件、

17、臨界條件不夠1（2021全國高三專題練習(xí)）2018年1月31日晚，天空中出現(xiàn)了150年來的首次“超級藍(lán)色月全食”。所謂“超級月亮”，就是月球沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動到近地點(diǎn)的時刻，此時的月球看起來比在遠(yuǎn)地點(diǎn)時的月球大12%14%，亮度提高了30%。則下列說法中正確的是（）A月球運(yùn)動到近地點(diǎn)時的速度最小B月球運(yùn)動到近地點(diǎn)時的加速度最大C月球由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動的過程，月球的機(jī)械能增大D月球由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動的過程，地球?qū)υ虑虻娜f有引力做負(fù)功【答案】B【解析】試題分析：地月系統(tǒng)符合開普勒第二定律（面積定律），即對于月球而言，月球和地球的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積，據(jù)此分析線速度大小，結(jié)合功能關(guān)

18、系分析機(jī)械能變化情況由開普勒第二定律，月球運(yùn)動到近地點(diǎn)時的速度最大，A錯誤；依牛頓第二定律和萬有引力定律可得，月球運(yùn)動到近地點(diǎn)時所受引力最大，加速度最大，B正確；月球繞地球運(yùn)動過程僅受地球的萬有引力，機(jī)械能守恒，C錯誤；月球由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動的過程中二者間距縮短，地球?qū)υ虑蛉f有引力做正功，D錯誤2（2021全國）如圖所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)。小物塊的質(zhì)量為m，從A點(diǎn)向左沿水平地面運(yùn)動，壓縮彈簧后被彈回，運(yùn)動到A點(diǎn)恰好靜止。物塊向左運(yùn)動的最大距離為s，與地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度。在上述過程中（）A彈簧的最大彈力為mgB物塊克服摩擦力做的功為mgs

19、C彈簧的最大彈性勢能為2mgsD物塊在A點(diǎn)的初速度為【答案】D【詳解】A物體從靜止向右運(yùn)動時，彈力先大于摩擦力，當(dāng)彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等時，即時，速度最大，物體繼續(xù)向右運(yùn)動，彈簧繼續(xù)伸長直到自然狀態(tài)，所以彈簧的最大彈力大于，A錯誤；B整個過程中，物塊所受的摩擦力大小恒定，摩擦力一直做負(fù)功，則物塊克服摩擦力做的功為，B錯誤；C物體向右運(yùn)動的過程，根據(jù)能量守恒定律得，彈簧的最大彈性勢能C錯誤；D設(shè)物塊在A點(diǎn)的初速度為，對整個過程，利用動能定理得可得D正確。故選D。3（2021山東高三）如圖所示，配送機(jī)器人作為新一代配送工具，最多配備30個取貨箱，可以做到自動規(guī)避道路障礙與往來車輛行人，做到

20、自動化配送的全場景適應(yīng)。該配送機(jī)器人機(jī)身凈質(zhì)量為，最大承載質(zhì)量為，在正常行駛中，該配送機(jī)器人受到的阻力約為總重力的，剎車過程中，受到的剎車片阻力大小恒為，滿載時最大時速可達(dá)，已知重力加速度，關(guān)于該機(jī)器人在配送貨物過程中的說法正確的是（）A該配送機(jī)器人的額定功率為B該配送機(jī)器人以額定功率啟動時，先做勻加速運(yùn)動，后做變加速運(yùn)動直至速度達(dá)到最大速度C滿載情況下以額定功率啟動，當(dāng)速度為時，該配送機(jī)器人的加速度大小為D空載時以額定功率行駛遇到紅燈，從最大速度開始減速到停止運(yùn)動，所需時間約為【答案】D【詳解】A該配送機(jī)器人滿載情況下達(dá)到最大時速時功率約為故A錯誤；B該配送機(jī)器人以額定功率啟動時，先做加速度

21、減小的變加速運(yùn)動，直至達(dá)到最大速度，然后保持勻速運(yùn)動，故B錯誤；C配送機(jī)器人滿載情況下以額定功率啟動，當(dāng)速度為時，配送機(jī)器人受到的牽引力由牛頓第二定律有聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得：，故C錯誤；D該配送機(jī)器人空載時最大速度減速時加速度大小為所以從最大速度開始減速至零所需時間故D正確。故選D。4（2019山西運(yùn)城市）過量的電磁輻射對人體是有害的，按照規(guī)定，工作場所受到的電磁輻射強(qiáng)度（單位時間垂直單位面積的電磁輻射能量）不得超過某一臨界值W0 已知某一種手機(jī)的電磁輻射功率為P，若手機(jī)的電磁輻射在各個方向上是均勻的，則符合規(guī)定的安全區(qū)域到手機(jī)的距離至少為（）ABCD【答案】A【詳解】設(shè)規(guī)定的安全區(qū)域距離為R，則

22、球的面積為S=4R2 （1）則在1秒內(nèi)球面獲得的能量為E=Pt （2）在球面上單位面積的電磁輻射能量E0= （3）由于工作場所受到的電磁輻射強(qiáng)度（單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不得超過W0 ， 所以R=，A正確，BCD錯誤故選：A點(diǎn)睛：根據(jù)幾何關(guān)系，列出球體面積公式再結(jié)合電磁輻射強(qiáng)度的定義分析求解5（2019全國高三專題練習(xí)）如圖所示裝置，電源的電動勢為E=8V，內(nèi)阻 r1=0.5，兩光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，間距為d=0.2m，導(dǎo)體棒 ab用等長絕緣細(xì)線懸掛并剛好與導(dǎo)軌接觸，ab左側(cè)為水平直軌道，右側(cè)為半徑R=0.2m的豎直圓弧導(dǎo)軌，圓心恰好為細(xì)線懸掛點(diǎn)，整個裝置處于豎直向下的、磁感

23、應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T 的勻強(qiáng)磁場中閉合開關(guān)后，導(dǎo)體棒沿圓弧運(yùn)動，已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m=0.06kg，電阻r2=0.5，不考慮運(yùn)動過程中產(chǎn)生的反電動勢，則（ ）A導(dǎo)體棒ab所受的安培力方向始終與運(yùn)動方向一致B導(dǎo)體棒在擺動過程中所受安培力F=8NC導(dǎo)體棒擺動過程中的最大動能0.8JD導(dǎo)體棒ab速度最大時，細(xì)線與豎直方向的夾角=【答案】D【詳解】A.當(dāng)閉合開關(guān)S后，導(dǎo)體棒中電流方向始終從a到b，所受安培力方向向右，而導(dǎo)體棒沿圓弧擺動，故A錯誤；B. 導(dǎo)體棒沿圓弧擺動過程中的電流I=A=8.0 A導(dǎo)體棒受到的安培力F=BId=0.58.00.2 N=0.8 N故B錯誤；CD.導(dǎo)體棒受到的重力與安培力的

24、合力大小F合=N=1.0 N合力與豎直方向的夾角=53故導(dǎo)體棒ab速度最大時，細(xì)線與豎直方向的夾角=53，由動能定理，導(dǎo)體棒在擺動過程中的最大動能Ekm=FR-mgR(1cos 53)=0.08 J故C錯誤，D正確6（2021全國高三專題練習(xí)）如圖所示，固定木板AB傾角=60，板BC水平，AB、BC長度均為2m，小物塊從A處由靜止釋放，恰好滑到C處停下來.若調(diào)整BC使其向上傾斜，傾角不超過90，小物塊從A處由靜止滑下再沿BC上滑，上滑的距離與BC傾角有關(guān).不計小物塊經(jīng)過B處時的機(jī)械能損失，小物塊與各接觸面間的動摩擦因數(shù)均相同，則小物塊沿BC上滑的最小距離為（）AmB1mCmDm【答案】B【詳解】BC段水平時，對小物塊從釋放到第一次速度為零的過程，由動能定理得代入數(shù)據(jù)得設(shè)BC與水平方向之間的夾角為時，物塊沿BC上滑的最小距離，由動能定理得：變形得當(dāng)，即時，x有最小值，為故ACD錯誤，B正確；故選B.7（2021湖南高三）如圖所示，AB為長L0=2m的粗糙水平軌道，MD為光滑水平軌道，圓O為半徑R=0.45m的下端不閉合的豎直光滑圓軌道，它的入口和出口分別與AB和MD在B、M兩點(diǎn)水平平滑連接。D點(diǎn)右側(cè)有一寬x0=0.9m的壕溝，壕溝右側(cè)的水平面EG比軌道MD低h=0.45m。質(zhì)量m=0.2kg的小車（可視為質(zhì)點(diǎn)）能在軌道上運(yùn)動，空氣