高中高中物理一輪復習機械能功和功率 全國一等獎

相關知識鏈接1.幾種力做功的特點(1)重力、彈簧彈力、靜電力做功與

無關.(2)摩擦力做功的特點①單個摩擦力(包括靜摩擦力和滑動摩擦力)可以做正功，也可以做負功，還可以不做功.②相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和

，在靜摩擦力做功的過程中，只有機械能的轉移，沒有機械能轉化為其他形式的能；相互作用的一對滑動摩擦力做功的代數(shù)和

，且總為

.在一對滑動摩擦力做功的過程中，不僅有相互摩擦的物體間機械能的轉移，還有部分機械能轉化為內(nèi)能，轉化為內(nèi)能的量等于系統(tǒng)機械能的減少量，等于滑動摩擦力與

的乘積.③摩擦生熱是指滑動摩擦生熱，靜摩擦不會生熱.路徑總等于零不為零負值相對位移2.幾個重要的功能關系(1)重力的功等于

的減少量，即WG＝

.(2)彈力的功等于

的減少量，即W彈＝

.(3)合力的功等于

的變化，即W＝

.(4)重力(或系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力)之外的其他力的功等于

的變化，即W其他＝ΔE.(5)系統(tǒng)內(nèi)一對滑動摩擦力做的功是系統(tǒng)內(nèi)能改變的量度，即Q＝Ff·x相對.重力勢能－ΔEp彈性勢能－ΔEp動能ΔEk機械能1.功和功率的求解(1)功的求解：W＝Flcosα用于恒力做功，變力做功可以用

或者圖象法來求解.(2)功率的求解：可以用定義式P＝

來求解，如果力是恒力，可以用P＝Fvcosα來求解.2.動能定理的應用技巧若運動包括幾個不同的過程，可以全程或者

應用動能定理.規(guī)律方法提煉動能定理分過程高考題型1功和功率的分析與計算內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN高考題型2動能定理的應用高考題型3機械能守恒和能量守恒定律的應用高考題型4力學中功能關系的理解和應用功和功率的分析與計算高考題型1例1

(多選)(2019·山東菏澤市下學期第一次模擬)如圖1所示，半徑為R的半圓弧槽固定在水平地面上，槽口向上，槽口直徑水平，一個質(zhì)量為m的物塊從P點由靜止釋放剛好從槽口A點無碰撞地進入槽中，并沿圓弧槽勻速率地滑行到最低點B點，不計物塊的大小，P點到A點高度為h，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是A.物塊從P到B過程克服摩擦力做的功為mg(R＋h)√圖1√解析物塊從A到B過程做勻速圓周運動，根據(jù)動能定理有mgR－Wf＝0，因此克服摩擦力做功Wf＝mgR，A項錯誤；物塊到B點時，速度的方向與重力方向垂直，因此重力的瞬時功率為零，D項錯誤.拓展訓練2

(多選)(2019·四川廣元市第二次適應性統(tǒng)考)某質(zhì)量m＝1500kg的“雙引擎”小汽車，當行駛速度v≤54km/h時靠電動機輸出動力；當行駛速度在54km/h<v≤90km/h范圍內(nèi)時靠汽油機輸出動力，同時內(nèi)部電池充電；當行駛速度v>90km/h時汽油機和電動機同時工作，這種汽車更節(jié)能環(huán)保.該小汽車在一條平直的公路上由靜止啟動，汽車的牽引力F隨運動時間t變化的圖線如圖2所示，所受阻力恒為1250N.已知汽車在t0時刻第一次切換動力引擎，以后保持恒定功率行駛至第11s末.則在前11s內(nèi)A.經(jīng)過計算t0＝6sB.電動機輸出的最大功率為60kWC.汽油機工作期間牽引力做的功為4.5×105JD.汽車的位移為160m圖2解析開始階段，牽引力F1＝5000N，根據(jù)牛頓第二定律可得，F(xiàn)1－Ff＝ma，解得：開始階段加速度a＝2.5m/s2.v1＝54km/h＝15m/s，根據(jù)t0＝

，解得t0＝6s，故A項正確；t0時刻，電動機輸出的功率最大，且Pm＝F1v1＝5000×15W＝75000W＝75kW，故B項錯誤；動能定理的應用高考題型21.應用動能定理解題的基本思路(1)確定研究對象和研究過程；(2)進行運動分析和受力分析，確定初、末速度和各力做功情況，利用動能定理全過程或者分過程列式.2.動能定理的應用(1)動能定理是根據(jù)恒力做功和直線運動推導出來的，但是也適用于變力做功和曲線運動.(2)在涉及位移和速度而不涉及加速度和時間問題時，常選用動能定理分析.(3)動能定理常用于分析多運動過程問題，關鍵是明確各力及各力作用的位移.例2

(2019·全國卷Ⅲ·17)從地面豎直向上拋出一物體，物體在運動過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運動方向相反的外力作用.距地面高度h在3m以內(nèi)時，物體上升、下落過程中動能Ek隨h的變化如圖3所示.重力加速度取10m/s2.該物體的質(zhì)量為A.2kg B.1.5kg C.1kg D.0.5kg√圖3解析設物體的質(zhì)量為m，則物體在上升過程中，受到豎直向下的重力mg和豎直向下的恒定外力F，當Δh＝3m時，由動能定理結合題圖可得－(mg＋F)×Δh＝(36－72)J；物體在下落過程中，受到豎直向下的重力mg和豎直向上的恒定外力F，當Δh＝3m時，再由動能定理結合題圖可得(mg－F)×Δh＝(48－24)J，聯(lián)立解得m＝1kg、F＝2N，選項C正確，A、B、D均錯誤.拓展訓練4

(2019·云南昭通市上學期期末)如圖5，固定在豎直平面內(nèi)的傾斜軌道AB，與水平固定光滑軌道BC相連，豎直墻壁CD高H＝0.2m，在地面上緊靠墻壁固定一個和CD等高，底邊長L1＝0.3m的固定斜面.一個質(zhì)量m＝0.1kg的小物塊(視為質(zhì)點)在軌道AB上從距離B點L2＝4m處由靜止釋放，從C點水平拋出，已知小物塊與AB段軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5，通過B點時無能量損失；AB段與水平面的夾角為37°.(空氣阻力不計，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)求小物塊運動到B點時的速度大??；圖5答案4m/s解析對小物塊從A到B過程分析，根據(jù)動能定理有：mgL2sin37°－μmgL2cos37°＝mvB2，解得：vB＝4m/s；(2)求小物塊從C點拋出到擊中斜面的時間；解析設物塊落在斜面上時水平位移為x，豎直位移為y，如圖所示：對平拋運動，有：x＝