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1、功 功率功 功率 考试内容范围及要求高考统计高考命题解读 内容要求说明2015201620172018 9.功和功 率 T14T7 10.动能 动能定理 T14 T3、 T14、T5 T4、T9 11.重力势 能 12.弹性势 能 弹性势能的表 达式不作要求 13.机械能 守恒定律 及其应用 T14T9T14、T9 14.能量守 恒 T9T7 实验四:探 究动能定 理 T10 实验五:验 证机械能 守恒定律 T11 1.考查方式 能量观点是高中物 理解决问题的三大 方法之一, 既在选择 题中出现, 也在综合 性的计算题中应用, 常将功、 功率、 动能、 势能等基础知识融 入其他问题考查, 也
2、常将动能定理、 机械 能守恒、 功能关系作 为解题工具在综合 题中应用 2命题趋势 通过比较,动能定 理、机械能守恒定 律、 功能关系的应用 在近两年有增加的 趋势, 常将功和能的 知识和方法融入其 他问题考查, 情景设 置为多过程, 具有较 强的综合性. 第 1 讲 功 功率第 1 讲 功 功率 一、功 1做功的两个要素:力和物体在力的方向上发生的位移 2公式:WFlcos,代表力的方向和位移的方向间的夹角 3功是标量:只有大小,没有方向,但有正负 4功的正负的判断 夹角功的正负 00,力对物体做正功 90gtan时, 摩擦力沿斜面向下, 摩擦力与位移夹角小于 90, 则做正功 ; 当a4W
3、F1,Wf22Wf1 BWF24WF1,Wf22Wf1 CWF2.根据功的计算公式WFl, ma2 2 F2Ff2 2 F2Ff1 2 1 2 1 2 F2 2 可知Wf1Wf2,WF1WF2,故选项 C 正确,选项 A、B、D 错误 1 2 1 4 7(多选)(2018如东县质量检测)一质量为 1kg 的质点静止于光滑水平面上,从t0 时刻 开始,受到水平外力F作用,如图 4 所示下列判断正确的是( ) 图 4 A02s 内外力的平均功率是 4W B第 2s 内外力所做的功是 4J C第 2s 末外力的瞬时功率最大 D第 1s 末与第 2s 末外力的瞬时功率之比为 94 答案 AD 解析 第
4、 1s 末质点的速度 v1t1 1m/s3 m/s. F1 m 3 1 第 2s 末质点的速度 v2v1t2(3 1) m/s4 m/s. F2 m 1 1 则第 2s 内外力做功W2mv22mv123.5J 1 2 1 2 02s 内外力的平均功率 PW4W. 1 2mv 22 t 1 2 1 42 2 选项 A 正确,选项 B 错误; 第 1s 末外力的瞬时功率P1F1v133W9W, 第 2s 末外力的瞬时功率P2F2v214W4W,故 P1P294.选项 C 错误,选项 D 正确 8(2018南通等六市一调)如图 5 所示,水平平台上放置一长为L、质量为m的均匀木板, 板右端与平台边缘
5、的距离为s,板与台面间动摩擦因数为,重力加速度为g.现对板施加水 平推力,要使板脱离平台,推力做功的最小值为( ) 图 5 Amg(Ls) Bmg( s) L 2 Cmg(Ls) Dmg(s) 3L 4 答案 B 解析 要使板脱离平台,即让板的重心脱离平台,则板运动的距离为 s,需要克服摩擦力 L 2 做功为Wfmg( s),即推力做功的最小值为mg( s),故 B 正确,A、C、D 错误 L 2 L 2 9(2018泰州中学期中)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t0 时其速度为 1m/s,从此刻 开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F, 力F、 滑块的速率v随时间的变化规律分别如 图 6 甲
6、和乙所示,设在第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则 以下关系正确的是( ) 图 6 AW1W2W3 BW1W2W3 CW1W3W2DW1W2W3 答案 B 解析 在第 1s 内,滑块的位移为x1 11m0.5m,力F做的功为W1F1x110.5J 1 2 0.5J; 第 2s 内, 滑块的位移为x2 11m0.5m, 力F做的功为W2F2x230.5J1.5J ; 1 2 第 3s 内,滑块的位移为x311m1m,力F做的功为W3F3x321J2J所以W1W2W3, 故选 B. 10一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v
7、1时,起重机 的功率达到最大值P,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速 上升,重物上升的高度为h,不计空气阻力,则整个过程中,下列说法正确的是( ) A钢绳的最大拉力为 P v2 B钢绳的最大拉力为mg C重物匀加速的末速度为 P mg D重物匀加速运动的加速度为g P mv1 答案 D 解析 加速过程中重物处于超重状态, 钢绳拉力大于重物的重力, 钢绳的最大拉力为, 故 A、 P v1 B 错误 ; 由题意可知,重物做匀加速运动的末速度为v1,此时的拉力为Fmg,故v1, P v1 P mg 由牛顿第二定律得:ag,故 C 错误,D 正确 Fmg m P mv1 1
8、1.图 7 为修建高层建筑常用的塔式起重机 在起重机将质量m5103kg 的重物竖直吊起的 过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a0.2m/s2,当起重机输出功率达 到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm1.02 m/s 的匀速运动取g10m/s2,不 计额外功求: 图 7 (1)起重机允许输出的最大功率; (2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第 2 秒末的输出功率 答案 (1)5.1104W (2)5s 2.04104W 解析 (1)设起重机允许输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力 P0F0vm F0mg 由,代入数据,有:P05.1104
9、W (2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度 为v1,匀加速运动经历时间为t1,有: P0Fv1 Fmgma v1at1 由,代入数据,得:t15 s t2 s 时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则 v2at PFv2 由,代入数据,得:P2.04104 W. 12如图 8 所示,我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机 C919 首飞 成功后,拉开了全面试验试飞的新征程假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加 速直线运动, 当位移x1.6103m时才能达到起飞所要求的速度v80m/s.已知飞机质量m 7.0104 kg, 滑跑时受到的阻力为自身重力的 0.1 倍, 重力加速度取g10 m/s2.求飞机滑跑 过程中 图 8 (1)加速度a的大小; (2)牵引力的平均功率P. 答案 (1)2m/s2 (2)8.4106W 解析 (1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动,有v22ax 代入数据解得 a2m/s2 (2)设飞机滑跑受到的阻力为F阻,依题意有 F阻0.1mg 设发动机的牵引力为F,根据牛顿第二定律有 FF阻ma 设飞机滑跑过程中的平均速度为 ,有v v v 2 在滑跑阶段,牵引力的平均功率 PFv 联立式得 P8.4106W
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