2013届高考物理二轮复习课件：专题2第5讲功、功率、动能定理.ppt

栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 专题二 动量与能量 第五讲 功、功率、动能定理 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 重点知识归纳 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 特别提醒：(1)应用动能定理求的功是物体所受合 外力的功，而不是某一个力的功 (2)合外力的功也可用W合F合scos或W合 F1s1cosF2s2cos求解 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 2变力做功的求法 名 称适用条件求 法 平均 值值法 变变力F是位移s的 线线性函数 WFscos 图图象 法 已知力F与位移s的 Fs图图象 图图象下方的面积积表示 力做的功 功率法 已知力F做功的功 率恒定 WPt 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 名 称适用条件求 法 转换转换 法 力的大小不变变，方 向改变变，如阻力做 功，通过过滑轮连轮连 接 将拉力对对物体做功转转 换为换为 力对绳对绳 子做功， 阻力做功WFfs 功能法 一般变变力、曲线线运 动动、直线线运动动 W合Ek或W其他E 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 特别提醒：(1)摩擦力既可以做正功，也可以做 负功，还可以不做功 (2)相互摩擦的系统内：一对静摩擦力做功的代 数和总为零，静摩擦力起着传递机械能的作用 ，而没有机械能转化为其他形式的能；一对滑 动摩擦力做功的代数和等于摩擦力与相对路程 的乘积，其值为负值，WFfs相对，且Ffs相对 E损Q内能 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 (2)当v为某段位移(时间)内的平均速度时，则要求 这段位移(时间)内F必须为恒力，对应的P为F在该 段时间内的平均功率 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 三、对动能定理的理解 1对公式的理解 (1)计算式为标量式，没有方向性，动能的变化 为末动能减去初动能 (2)研究对象是单一物体或可以看成单一物体的 整体 (3)公式中的位移和速度必须是相对于同一参考 系，一般以地面为参考系 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 2动能定理的优越性 (1)适用范围广：应用于直线运动，曲线运动， 单一过程，多过程，恒力做功，变力做功 (2)应用便捷：公式不涉及物体运动过程的细节 ，不涉及加速度和时间问题，应用时比牛顿运 动定律和运动学方程方便，而且能解决牛顿运 动定律不能解决的变力问题和曲线运动问题 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 热点题型示例 功的计算 功的计算在高中阶段占有十分重要的地位，涉 及功的计算问题，要掌握以下三点： 1判断力是否做功的方法：恒力作用时用力和 位移的夹角判断，变力作用时一般用力和速度 的夹角判断 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 2做功的求法：恒力做功应用WFscos，变 力做功优先考虑动能定理或将变力转化为恒力 3整体法求功：涉及连接体的问题，若不涉及 内力做功，一般优先考虑整体法 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 如图51所示，竖直平面内放一直角杆， 直角杆的水平部分粗糙，动摩擦因数0.20，竖 直部分光滑，两部分各套有质量为2.0 kg和1.0 kg 的小球A和B，A、B间用细绳相连，初始位置OA 1.5 m，OB2.0 m，g取10 m/s2，则 图51 例1 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 (1)若用水平拉力F1沿水平杆向右缓慢拉A，使之 移动0.5 m，该过程中A受到的摩擦力多大？拉 力F1做功多少？ (2)若小球A、B都有一定的初速度，A在水平拉 力F2的作用下，使B由初始位置以1.0 m/s的速度 匀速上升0.5 m，此过程中拉力F2做功多少？ 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 【解析】 (1)A、B小球和细绳整体竖直方向受力 平衡，A受到竖直方向杆的弹力为FN(mAmB)g ，则A受到的摩擦力为FfFN(mAmB)g 代入数据得Ff6 N. 由几何关系可知，当A向右移动s0.5 m时，B向上 移动sB0.5 m 由功能关系知，拉力F1做功为 W1FfsmBgsB 代入数据得W18 J. 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 【答案】 (1)6 N 8 J (2)6.8 J 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 强化训练训练 1 (2011年高考江苏苏卷)如图52所示 ，演员正在进行杂技表演由图可估算出他将 一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近 于( ) 图52 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 A0.3 J B3 J C30 J D300 J 解析：选A.由生活常识及题图知，一只鸡蛋的质量 接近0.05 kg，上抛高度在0.6 m左右，则人对鸡蛋 做的功Wmgh0.3 J，故A对，B、C、D错 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 功率的计算 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 (20分)(2010年高考福建卷)如图53所示， 物体A放在足够长的木板B上，木板B静置于水平面 t0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B ，使它做初速度为零、加速度aB1.0 m/s2的匀加 速直线运动已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0 kg，A、B之间的动摩擦因数10.05，B与水平面 之间的动摩擦因数20.1，最大静摩擦力与滑动 摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10 m/s2.求： 例2 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 图图53 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 (1)物体A刚运动时的加速度aA； (2)t1.0 s时，电动机的输出功率P； (3)若t1.0 s时，将电动机的输出功率立即调整为 P5 W，并在以后的运动过程中始终保持这一功 率不变，t3.8 s时物体A的速度为1.2 m/s.则在t 1.0 s到t3.8 s这段时间内木板B的位移为多少？ 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 【规规范解答】 (1)物体A在水平方向上受到向右 的摩擦力，由牛顿顿第二定律得 1mAgmAaA(1分) 由并代入数据解得 aA0.5 m/s2.(3分) (2)t1.0 s时时，木板B的速度大小为为 v1aBt(4分) 木板B所受拉力为为F，由牛顿顿第二定律有 F1mAg2(mAmB)gmBaB(6分) 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 电动机输出功率 P1Fv1(7分) 由并代入数据解得P17 W(9分) (3)电动机的输出功率调整为5 W时，设细绳对木 板B的拉力为F，则 PFv1(10分) 代入数据解得F5 N(11分) 木板B受力满足 F1mAg2(mAmB)g0(13分) 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 联立并代入数据解得 木板B在t1.0 s到t3.8 s这段时间内的位移 ss1s23.03 m(或取s3.0 m)(20分) 【答案】 (1)0.5 m/s2 (2)7 W (3)3.03 m(或3.0 m) 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 强化训练训练 2 (2011年高考上海卷)如图54，一长 为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定 一质量为m的小球一水平向右的拉力作用于杆 的中点，使杆以角速度匀速转动，当杆与水平 方向成60时，拉力的功率为( ) 图54 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 动能定理是力学的基本规律，在应用动能定理 分析解决问题时，要注意以下几点： 1研究对象一般是单个物体，分析的过程可以 是单一过程，也可以是几个过程组成的复杂过 程，物体的运动可以是直线运动也可以是曲线 运动 动能定理的应用 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 2分析研究对象的受力情况(包括重力)，各力 是否做功，做正功还是负功，并分别求出各力 做功的代数和，但要注意求功时，位移必须是 相对地面的 3确定过程始、末状态的动能 4利用动能定理列方程求解，要注意方程的左 边是功，右边是动能的变化量 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 例3 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 图图55 (1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处 ，则其在P点的初速度应为多大？ (2)若小车在P点的初速度为10 m/s，则小车能否安全 通过两个圆形轨道？ 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 图图56 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题 型示例 知能优 化训练 栏目 导引 专题二 动量与能量 重点知 识归纳 热点题