2019高考物理大二轮实用课件:专题二 功和能 动量 5 .pptx
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1、专题二 功和能 动量,考情分析备考定向,第5讲 功 功率 动能定理,-6-,知识脉络梳理,规律方法导引,-7-,知识脉络梳理,规律方法导引,-8-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,功、功率的理解与计算 常以选择题形式考查功、功率的基本公式。 例1(多选)质量为m=2 kg的物体沿水平面向右做直线运动,t=0时刻受到一个水平向左的恒力F,如图甲所示,此后物体的v-t图象如图乙所示,取水平向右为正方向,g取10 m/s2,则( ) A.物体与水平面间的动摩擦因数为=0.5 B.10 s末恒力F的瞬时功率为6 W C.10 s末物体在计时起点左侧2 m处 D.10 s内物体克服摩擦力做功34 J
2、,CD,-9-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,解析 由题图乙知前后两段时间内物体加速度的大小分别为a1=2 m/s2、a2=1 m/s2,由牛顿第二定律知F+mg=ma1,F-mg=ma2,联立得F=3 N、=0.05,A错误;10 s末恒力F的瞬时功率为P=Fv=18 W,B错误;由速度图象与坐标轴所围面积的物理意义知,10 s内物体的位移x=-2 m,即在计时起点左侧2 m处,C正确;10 s内物体的路程为s=34 m,即10 s内物体克服摩擦力所做的功W=mgs=0.0521034 J=34 J,D正确。,-10-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,思维导引,-11-,命题热点一
3、,命题热点二,命题热点三,规律方法关于功、功率应注意的三个问题 (1)功的公式W=Fl和W=Flcos 仅适用于恒力做功的情况。 (2)变力做功的求解要注意对问题的正确转化,如将变力转化为恒力,也可应用动能定理等方法求解。 (3)对于功率的计算,应注意区分公式 和公式P=Fv,前式侧重于平均功率的计算,而后式侧重于瞬时功率的计算。,-12-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,拓展训练1(多选)(2018全国卷)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
4、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。对于第次和第次提升过程,( ) A.矿车上升所用的时间之比为45 B.电机的最大牵引力之比为21 C.电机输出的最大功率之比为21 D.电机所做的功之比为45,AC,-13-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,解析:由两次提升的高度相同可知,图形不重合部分面积应相等,可得过程的总时间为2.5t0,上升所用时间之比为2t02.5t0=45,A选项正确;加速上升阶段牵引力最大,两次提升的质量和加速度都相同,根据牛顿第二定律,最大牵引力Fm-mg=ma,最大牵引力相等,B选项错误;最大输出功率为Pm=Fmvm,已知最大牵引力相等,过程的最大速
5、度是过程的2倍,故电机输出的最大功率之比为21,C选项正确;设整个过程中电机所做的功为W,根据动能定理W-mgh=0,提升的质量和高度都相等,所以电机所做的功也相等,D选项错误。,-14-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,机车启动问题 常以选择题的形式考查机车的两种启动方式,及学生对实际物理问题的逻辑推理能力。 例2(多选)某电动汽车在平直公路上从静止开始加速,测得发动机功率随时间变化的图象和其速度随时间变化的图象分别如图甲、乙所示,若电动汽车所受阻力恒定,则下列说法正确的是( ) A.测试时该电动汽车所受阻力为1.0103 N B.该电动汽车的质量为1.2103 kg C.在0110 s
6、内该电动汽车的牵引力做功为4.4106 J D.在0110 s内该电动汽车克服阻力做的功为2.44106 J,ABD,-15-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-16-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,思维导引,-17-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,规律方法解决机车启动问题时应注意的问题 (1)分清是匀加速启动还是恒定功率启动。 (2)匀加速启动过程中,机车功率是不断改变的,但该过程中的最大功率是额定功率,匀加速运动阶段的最大速度小于机车所能达到的最大速度,达到额定功率后做加速度减小的加速运动。 (3)以额定功率启动的过程中,机车做加速度减小的加速运动,速度最大值等于 ,牵引力
7、是变力,牵引力做的功W=Pt。,-18-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,拓展训练2一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Ff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( ),A,-19-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,知,汽车先做加速度逐渐减小的加速运动,直至速度达到v1;在t1时刻,功率突然变大,牵引力突然变大,之后牵引力逐渐减至Ff,该阶段汽车也是做加速度逐渐减小的加速运动,直至速度达到v2。故只有选项A符合要求。,-20-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,拓展训练3(多选)一辆汽车在平
8、直的公路上运动,运动过程中先保持某一恒定加速度,后保持恒定的牵引功率,其牵引力和速度的图象如图所示。若已知汽车的质量m,牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3,运动过程中所受阻力恒定,则根据图象所给的信息,下列说法正确的是( ),AD,-21-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,动能定理的应用 常以选择、计算题的形式考查学生利用动能定理处理复杂过程的能力。,-22-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,例3如图所示,足够长的木板静止在粗糙的水平地面上,木板的质量m0=2 kg,与地面间的动摩擦因数1=0.1;在木板的左端放置一个质量m=2 kg的小铅块(视为质点),小铅块与木板间的
9、动摩擦因数2=0.3。现给铅块一向右的初速度v0=4 m/s,使其在木板上滑行,木板获得的最大速度v=1 m/s,g取10 m/s2,求:,(1)木板达到最大速度时,木板运动的位移; (2)铅块与木板间因摩擦产生的总热量; (3)整个运动过程中木板对铅块的摩擦力所做的功。,答案 (1)0.5 m (2)12 J (3)-16 J,-23-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-24-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,思维导引,-25-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,例4如图所示,在一倾角为37的绝缘斜面下端O,固定有垂直于斜面的绝缘挡板。斜面ON段粗糙,长度s=0.02 m,NM段光
10、滑,长度l=0.5 m。在斜面所在的区域有竖直向下的匀强电场,电场强度为2105 N/C。有一小滑块质量为210-3 kg,带正电,电荷量为110-7 C,小滑块与ON段表面的动摩擦因数为0.75。将小滑块从M点由静止释放,在运动过程中没有电荷量损失,与挡板相碰后原速返回。已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2。求: (1)小滑块第一次过N点的速度大小; (2)小滑块最后停在距离挡板多远的位置。,-26-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,解析 (1)小滑块第一次过N点的速度为v,则由动能定理有,(2)滑块在ON段运动时所受的摩擦力 Ff=(mgcos 37+qE
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