2020高考物理新课标专用版冲刺大二轮课件:专题二 能量与动量 第4课时 .pdf
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1、第4课时 功和功率 功能关系 专题二 能量与动量 复习备考建议 1.能量观点是高中物理三大观点之一,是历年高考必考内容;或与直线运动、 平抛运动、圆周运动结合,或与电场、电磁感应结合,或与弹簧、传送带、板 块连接体等结合;或借助选择题单独考查功、功率、动能定理、功能关系的理 解,或在计算题中考查动力学与能量观点的综合应用,难度较大. 2.对于动量问题,可以只在选择题中出现,考查动量守恒定律、动量定理的基 本应用,也可在计算题中出现,特别是动量与动力学、能量结合、综合性强、 难度高,应加大训练. 栏目 索引 考点1 功、功率的分析与计算 考点2 功能关系的理解和应用 考点3 动能定理的应用 考点
2、4 动力学与能量观点的综合应用 1.恒力功的计算 (1)单个恒力的功W . (2)合力为恒力的功 先求合力,再求WF合lcos . WW1W2. 2.变力功的计算 (1)若力大小恒定,且方向始终沿轨迹切线方向,可用力的大小跟路程的乘积计算. (2)力的方向不变,大小随位移线性变化可用W lcos 计算. (3)Fl图象中,功的大小等于“面积”. (4)求解一般变力做的功常用动能定理. Flcos 考点1 功、功率的分析与计算 3.功率的计算 平均功率 (2)PFv,若v为瞬时速度,则P为 功率;若v为平均速度,则P为 功率. 注意:力F与速度v方向不在同一直线上时功率为Fvcos . 瞬时平均
3、 例1 (多选)(2019山西晋中市适应性调研)如图1甲所示, 足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套 有一个光滑小环,沿杆方向给环施加一个拉力F,使环 由静止开始运动,已知拉力F及小环速度v随时间t变化 的规律如图乙、丙所示,重力加速度g取10 m/s2.则以下 判断正确的是 A.小环的质量是1 kg B.细杆与地面间的倾角是30 C.前3 s内拉力F的最大功率是2.25 W D.前3 s内拉力对小环做功5.75 J 图图1 解析 由速度时间图象得到环先匀加速上升,然后匀速运动, 加速阶段:F1mgsin ma; 匀速阶段:F2mgsin 0, 联立以上三式解得:m1 kg,sin
4、0.45, 故A正确,B错误; 第1 s内,速度不断变大,拉力的瞬时功率也不断变大, 第1 s末,PFv150.5 W2.5 W; 第1 s末到第3 s末,PFv14.50.5 W2.25 W,即拉力的最大功率为2.5 W,故C错误; 从速度时间图象可以得到,第1 s内的位移为0.25 m,13 s内的位移为1 m, 前3 s内拉力做的功为:W50.25 J4.51 J5.75 J,故D正确. 变式训练 1.(2019河南名校联盟高三下学期2月联考)如图2所示,ad、 bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于 同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为最低点.每根杆 上都套着一个
5、质量相等的小滑环(图中未画出),三个滑环 分别从a、b、c处由静止释放,用P1、P2、P3依次表示各 滑环从静止滑到d过程中重力的平均功率,则 A.P1P2P3 C.P3P1P2 D.P1P2P3 图图2 解析 对小滑环b受力分析,受重力和支持力, 将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解, 根据牛顿第二定律得, 小滑环做初速度为零的匀加速直线运动的加速度为 agsin (为杆与水平方向的夹角), 由数学知识可知,小滑环的位移x2Rsin , t与无关,即t1t2t3,而三个环重力做功W1W2W3,所以有:P1P2P3,B正确. 2.(多选)(2019福建龙岩市期末质量检查)如图3所示,在竖直平
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