湖南省高三物理高考一轮复习 《功+功率习题课》《动能定理》 新人教版.ppt

功率习题课 1 如图所示 力f大小相等 abcd物体运动的位移l也相同 哪种情况f做功最少 2 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上 从t 0开始 将一个大小为f的水平恒力作用在该木块上 在t t时刻f的功率是 3 一人乘电梯从1楼到20楼 在此过程中经历了先加速 后匀速 再减速的运动过程 则电梯支持力对人做功情况是 a 加速时做正功 匀速时不做功 减速时做负功b 加速时做正功 匀速和减速时做负功c 加速和匀速时做正功 减速时做负功d 始终做正功 4 铁道部决定在前3次火车提速的基础上再实行两次大提速 旅客列车在500km左右实现 夕发朝至 进一步适应旅客要求 为了适应提速的要求 下列说法正确的是 a 机车的功率可保持不变b 机车的功率必须增大c 铁路转弯处的路基坡度应加大d 铁路转弯处的路基坡度应减小 5 如图甲所示 滑轮质量 摩擦均不计 质量为2kg的物体在f作用下由静止开始向上做匀加速运动 其速度随时间的变化关系如图乙所示 由此可知 g取10m s2 a 物体加速度大小为2m s2b f的大小为21nc 4s末f的功率大小为42wd 4s内f做功的平均功率为42w 6 一物体在滑动摩擦力作用下 正在水平面上做匀减速直线运动 从某时刻起 对物体再施加一水平恒力f 那么 在此后的一段时间内 a 如果物体改做匀速运动 力f一定对物体做正功b 如果物体改做匀加速运动 力f一定对物体做正功c 如果物体仍做匀减速运动 力f一定对物体做负功d 如果物体改做曲线运动 力f可能对物体不做功 7 在交通运输中 常用 客运效率 来反映交通工具的某项效能 客运效率 表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积 即客运效率 一个人骑电动自行车 消耗1mj 106j 能量可行使30km 一辆载有4人的普通轿车 消耗320mj的能量可行驶100km 则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是 a 6 1b 24 1c 12 5d 48 7 8 一滑块在水平地面上沿直线滑行 t 0时其速度为1m s 从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平作用力f 力f和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和b所示 设在第1秒内 第2秒内 第3秒内力f对滑块做的功分别为w1 w2 w3 则以下关系正确的是 a w1 w2 w3b w1 w2 w3c w1 w3 w2d w1 w2 w3 9 如图所示 某个力f 10n作用于半径为r 1m的转盘的边缘上 力f的大小保持不变 但方向保持任何时刻均与作用点的切线一致 则转动一周这个力f做的总功为 a 0jb 20 jc 10jd 20j 10 绿色奥运 是2008年北京奥运会的三大理念之一 各比赛场馆都使用了新型节能环保电动车 用于接送比赛选手和运输器材 在检测某款电动车性能的某次实验中 质量为8 102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶 达到的最大速度为15m s 利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力f与对应的 速度v 并描绘出f 如图 图中ab bo均为直线 假设电动车行驶中所受的阻力恒定 求 1 根据图线abc 判断该环保电动车做什么运动并计算其额定功率 2 此过程中电动车做匀加速直线运动的加速度的大小 3 电动车由静止开始运动 经过多长时间速度达到2m s 11 铁路提速 要解决许多技术问题 通常 列车受到的阻力与速度的平方成正比 即ff kv2 列车要跑得快 必须用大功率的机车来牵引 1 试计算列车分别以120km h和40km h的速度匀速行驶时 机车功率大小的比值 2 除上述涉及的问题外 还有其他技术问题需要解决 例如 为了减少列车在高速行驶过程中的振动 需要把原先的接缝轨道改为无缝轨道 请再举一例 并简要说明 12 质量为2t的汽车在平直公路上由静止开始运动 若保持牵引力恒定 则在30s内速度增大到15m s 这时汽车刚好达到额定功率 然后保持额定输出功率不变 再运动15s达到最大速度20m s 求 1 汽车的额定功率 2 汽车运动过程中受到的阻力 3 汽车在45s内共前进多少路程 动能定理 要点回顾 一 动能 要点回顾 一 动能 1 物体由于 而具有的能叫做动能 动能的表达式为 ek 动能的单位 符号 动能是 标 失 量 动能定义式中的v是物体的速率 动能恒为正值 2 动能具有相对性 动能的大小与参考系的选取有关 中学物理中 一般选取地球为参考系 2 动能具有相对性 动能的大小与参考系的选取有关 中学物理中 一般选取地球为参考系 二 动能定理1 内容 外力对物体所做的总功 或合外力做的功 等于物体动能的 2 表达式 w 释难解惑 1 怎样理解动能定理 释难解惑 1 怎样理解动能定理 1 动能定理的计算式为标量式 研究对象为单一物体 或者可以看成单一物体的系统 2 动能定理叙述中所说的 外力 既可以是重力 弹力 摩擦力 也可以是电场力 磁场力或其他力 3 因为动能定理中功和能均与参考系的选取有关 所以动能定理也与参考系的选取有关 中学物理中一般取地球为参考系 且研究对象一般取单个物体 4 做功的过程是能量转化的过程 动能定理表达式中的 的意义是一种因果联系的数值上相等的符号 它并不意味着 功就是动能增量 也不意味着 功转变成了动能 而是意味着 功引起物体动能的变化 即物体动能的改变是合外力做功的结果 功是一个过程量 动能是一个状态量 经过合外力做功的过程 物体的动能就会发生改变 5 适用范围 动能定理既适用于直线运动 也适用于曲线运动 既适用于恒力做功 也适用于变力做功 力做功时可以是连续的 也可以是不连续的 2 什么情况下优先使用动能定理 2 什么情况下优先使用动能定理 研究对象是单个物体或者没有相对运动的物体系 在曲线运动和变力问题中 不涉及加速度和时间时 可优先考虑使用动能定理 这样可以不考虑和分析运动过程的细节 使问题简单化 解题过程清晰容易 实际上我们在解题时 往往首先考虑看能不能用动能定理求解 然后再考虑其他办法 牛顿运动定律一般是我们最后考虑的方法 3 如何使用动能定理求解多过程问题 3 如何使用动能定理求解多过程问题 从动力学的角度分析多过程问题往往相当复杂 这时 动能定理的特性就明显地表现出来了 多过程问题的复杂不外乎其受力情况 运动情况比较难确定 但是 利用动能定理认识这样一个过程 是从总体上把握其运动状态的变化 并不需要从细节上了解 分析力的作用是看其做功 也只需要把所有的功累加起来而已 力是变力还是恒力 一个力是否一直在作用 这些显得并不重要 使用动能定理求解多过程问题的方法是 1 了解由哪些过程构成 选哪个过程研究 2 分析每个过程物体的受力情况 3 各个力做功有何特点 对动能的变化有无贡献 4 从总体上把握全过程 表达出总功 找出初 末状态的动能 5 对所研究的全过程运用动能定理列方程 讲练互动 1 对动能定理的理解 讲练互动 1 对动能定理的理解 例1 如图所示 电梯质量为m 地板上放置一质量为m的物体 钢索拉电梯由静止开始向上加速运动 当上升高度为h时 速度达到v 则 a 地板对物体的支持力做的功等于b 地板对物体的支持力做的功等于mghc 钢索的拉力做的功等于d 合力对电梯m做的功等于 变式练习 假定地球 月球都静止不动 用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器 假定探测器在地球表面附近脱离火箭 用w表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功 用ek表示探测器脱离火箭时的动能 若不计空气阻力 则 2 应用动能定理求变力的功 例2 质量为m的小球被系在轻绳一端 在竖直平面内做半径为r的圆周运动 运动过程中小球受到空气阻力的作用 设某一时刻小球通过轨道的最低点 此时绳子的拉力为7mg 此后小球继续做圆周运动 经过半个圆周恰能通过最高点 则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为 a mgr 4b mgr 3c mgr 2d mgr 2 应用动能定理求变力的功 变式练习 射影组在某大楼边拍摄武打片 要求特技演员从地面飞到屋顶如图所示 若特技演员的质量m 50kg 人和车均视为质点 g 10m s2 导演从某房顶离地h 8m处架设了轮轴 轮和轴的直径之比为2 1 若轨道车从图中a前进x 6m到b处时速度为v 5m s 则由于绕在轮上的细钢丝拉动特技演员 a 上升的高度为4mb 在最高点具有竖直向上的速度3m sc 在最高点具有的机械能为2900jd 钢丝在这一过程中对演员做的功为1225j 3 动能定理在多过程问题中的应用 例3 物体从高出地面h处