2018高考物理大一轮复习：第5章-机械能（12份打包有课件）

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/942018高考物理大一轮复习第5章机械能（12份打包有课件）第1节功功率一、功1做功的两个必要条件力和物体在力的方向上发生的位移2公式WFLCOS，适用于恒力做功，其中为F、L方向间夹角，L为物体对地的位移3功的正负判断夹角功的正负90力对物体做正功90力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功90力对物体不做功二、功率1定义功与完成这些功所用时间的比值2物理意义描述做功的快慢3公式1PWT，P为时间T内的平均功率2PFVCOS为F与V的夹角精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/94V为平均速度，则P为平均功率V为瞬时速度，则P为瞬时功率4额定功率与实际功率1额定功率动力机械正常工作时输出的最大功率2实际功率动力机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率自我诊断1判断正误1只要物体受力的同时又发生了位移，则一定有力对物体做功2一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动3作用力做正功时，反作用力一定做负功4力始终垂直物体的运动方向，则该力对物体不做功5摩擦力对物体一定做负功6由PFV可知，发动机功率一定时，机车的牵引力与运行速度的大小成反比7汽车上坡时换成低挡位，其目的是减小速度得到较大的牵引力2多选质量为M的物体静止在倾角为的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离S，如图所示，物体M相精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/94对斜面静止则下列说法正确的是A重力对物体M做正功B合力对物体M做功为零C摩擦力对物体M做负功D支持力对物体M做正功解析选BCD物体的受力及位移如图所示，支持力FN与位移X的夹角90，故支持力做正功，D正确；重力垂直位移，故重力不做功，A错误；摩擦力FF与X夹角90，故摩擦力做负功，C正确；合力为零，合力不做功，B正确3如图所示，甲、乙、丙三个物体分别在大小相等、方向不同的力F的作用下，向右移动相等的位移X，关于F对甲、乙、丙做功的大小W1、W2、W3判断正确的是AW1W2W3BW1W2W3CW1W2W3DW1W2W3解析选C由功的公式可得，这三种情况下做的功分别为W1FXCOS、W2FXCOS、W3FXCOS，又因为功的正、负不表示大小，所以C正确4在光滑的水平面上，用一水平拉力F使物体从静止开始精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/94移动X，平均功率为P，如果将水平拉力增加为4F，使同一物体从静止开始移动X，则平均功率为A2PB4PC6PD8P解析选D设第一次运动时间为T，则其平均功率表达式为PFXT；第二次加速度为第一次的4倍，由X12AT2可知时间为T2，其平均功率为4FXT28FXT8P，D正确考点一功的正负判断和计算考向1功的正负的判断方法1恒力做功的判断若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来判断2曲线运动中功的判断若物体做曲线运动，依据F与V的方向夹角来判断当090时，力对物体做正功；90180时，力对物体做负功；90时，力对物体不做功3依据能量变化来判断根据功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功此法常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断1多选如图所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/94终保持静止关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是A摩擦力对重物不做功B摩擦力对重物做负功C支持力对重物不做功D支持力对重物做正功解析选AD由做功的条件可知只要有力，并且物体在力的方向上通过位移，则力对物体做功由受力分析知，支持力FN做正功，摩擦力FF不做功，选项A、D正确2多选如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下列说法中正确的是A摩擦力对物体做正功B摩擦力对物体做负功C支持力对物体不做功D合力对物体做正功解析选AC物体P匀速向上运动过程中，受静摩擦力作用，方向沿皮带向上，对物体做正功，支持力垂直于皮带，做功为零，物体所受的合力为零，做功也为零，故A、C正确，B、D错误考向2恒力做功的计算精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/941单个力做的功直接用WFLCOS计算2合力做的功方法一先求合力F合，再用W合F合LCOS求功方法二先求各个力做的功W1、W2、W3、，再应用W合W1W2W3求合力做的功3多选如图所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一个质量为M的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度A向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是A人对车的推力F做的功为FLB人对车做的功为MALC车对人的作用力大小为MAD车对人的摩擦力做的功为FMAL解析选AD由做功的定义可知选项A正确；对人进行受力分析，人受重力以及车对人的力，合力的大小为MA，方向水平向左，故车对人的作用力大小应为MA2MG2，选项C错误；上述过程重力不做功，合力对人做的功为MAL，所以车对人做的功为MAL，由相互作用力及人、车的位移相同可确定，人对车做的功为MAL，选项B错误；对人由牛顿第二精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创7/94定律知，在水平方向上有FFFMA，摩擦力做的功为FMAL，选项D正确42017湖北武汉模拟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和滑块的速率V随时间的变化规律分别如图甲和乙所示，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AW1W2W3BW1W2W3CW1W3W2DW1W2W3解析选B力F做的功等于每段恒力F与该段滑块运动的位移数值的乘积，滑块的位移即VT图象中图象与坐标轴围成的面积，第1S内，位移大小为一个小三角形面积S；第2S内，位移大小也为一个小三角形面积S；第3S内，位移大小为两个小三角形面积2S，故W1S，W23S，W34S，所以W1W2W3，B正确考点二变力功的计算方法一利用“微元法”求变力的功物体的位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和此精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创8/94法在中学阶段，常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题典例1如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为R2和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿滑槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为A0BFRC32FRD2FR解析虽然拉力方向时刻改变，但力与运动方向始终一致，用微元法，在很小的一段位移内可以看成恒力，小球的路程为RR2，则拉力做的功为32FR，故C正确答案C方法二化变力的功为恒力的功若通过转换研究的对象，有时可化为恒力做功，用WFLCOS求解此法常常应用于轻绳通过定滑轮拉物体的问题中典例2如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创9/94和W2，图中ABBC，则AW1W2BW1W2CW1W2D无法确定W1和W2的大小关系解析绳子对滑块做的功为变力做功，可以通过转换研究对象，将变力的功转化为恒力的功；因绳子对滑块做的功等于拉力F对绳子做的功，而拉力F为恒力，WFL，L为绳拉滑块过程中力F的作用点移动的位移，大小等于滑轮左侧绳长的缩短量，由图可知，LABLBC，故W1W2，A正确答案A方法三利用FX图象求变力的功在FX图象中，图线与X轴所围“面积”的代数和就表示力F在这段位移所做的功，且位于X轴上方的“面积”为正，位于X轴下方的“面积”为负，但此方法只适用于便于求图线所围面积的情况如三角形、矩形、圆等规则的几何图形典例3如图甲所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿X轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标X的变化关系如图乙所示，图线为半精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创10/94圆则小物块运动到X0处时F做的总功为A0B12FMX0C4FMX0D4X20解析F为变力，根据FX图象包围的面积在数值上等于F做的总功来计算图线为半圆，由图线可知在数值上FM12X0，故W12F2M12FM12X04FMX0答案C方法四利用平均力求变力的功在求解变力做功时，若物体受到的力方向不变，而大小随位移呈线性变化，即力均匀变化时，则可以认为物体受到一大小为FF1F22的恒力作用，F1、F2分别为物体初、末态所受到的力，然后用公式WFLCOS求此力所做的功典例4把长为L的铁钉钉入木板中，每打击一次给予的能量为E0，已知钉子在木板中遇到的阻力与钉子进入木板的深度成正比，比例系数为K问此钉子全部进入木板需要打击几次解析在把钉子打入木板的过程中，钉子把得到的能量用来克服阻力做功，而阻力与钉子进入木板的深度成正比，精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创11/94先求出阻力的平均值，便可求得阻力做的功钉子在整个过程中受到的平均阻力为F0KL2KL2钉子克服阻力做的功为WFFL12KL2设全过程共打击N次，则给予钉子的总能量E总NE012KL2，所以NKL22E0答案KL22E0方法五利用动能定理求变力的功动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于求恒力做功也适用于求变力做功使用动能定理可根据动能的变化来求功，是求变力做功的一种方法典例5如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为M的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2MG，重力加速度大小为G质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为A14MGRB13MGRC12MGRD4MGR解析在Q点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，两力的合力充当向心力，所以有精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创12/94FNMGMV2R，FN2MG，联立解得VGR，下落过程中重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可得MGRWF12MV2，解得WF12MGR，所以克服摩擦力做功12MGR，C正确答案C考点三功率的计算1平均功率的计算1利用PWT2利用PFVCOS，其中V为物体运动的平均速度2瞬时功率的计算1利用公式PFVCOS，其中V为T时刻物体的瞬时速度2利用公式PFVF，其中VF为物体的速度V在力F方向上的分速度3利用公式PFVV，其中FV为物体受的外力F在速度V方向上的分力3计算功率的3个注意1要弄清楚是平均功率还是瞬时功率2平均功率与一段时间或过程相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间或过程内做功的平均功率3瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻或状态的功率求解瞬时功率时，如果F与V不同向，可用力F乘精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创13/94以F方向的分速度，或速度V乘以速度方向的分力求解1一个质量为M的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上现把其中一个水平方向的力从F突然增大到3F，并保持其他力不变，则从这时开始到T秒末，该力的瞬时功率是A3F2TMB4F2TMC6F2TMD9F2TM解析选C物块受到的合力为2F，根据牛顿第二定律有2FMA，在合力作用下，物块做初速度为零的匀加速直线运动，速度VAT，该力大小为3F，则该力的瞬时功率P3FV，解以上各式得P6F2TM，C正确2多选我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器舰载机总质量为30104KG，设起飞过程中发动机的推力恒为10105N；弹射器有效作用长度为100M，推力恒定要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80M/S弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20，则A弹射器的推力大小为11106NB弹射器对舰载机所做的功为11108JC弹射器对舰载机做功的平均功率为88107WD舰载机在弹射过程中的加速度大小为32M/S2精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创14/94解析选ABD对舰载机应用运动学公式V202AX，代入数据得加速度A32M/S2，D正确；设总推力为F，对舰载机应用牛顿第二定律可知F20FMA，得F12106N，而发动机的推力为10105N，则弹射器的推力为F推1210610105N11106N，A正确；弹射器对舰载机所做的功为WF推L11108J，B正确；弹射过程所用的时间为TVA8032S25S，平均功率PWT1110825W44107W，C错误3如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动两物体分别到达地面时，下列说法正确的是A重力的平均功率PAPBB重力的平均功率PAPBC重力的瞬时功率PAPBD重力的瞬时功率PAPB解析选D根据功的定义可知重力对两物体做功相同即WAWB，自由落体时满足H12GT2B，沿斜面下滑时满足HSIN12GT2ASIN，其中为斜面倾角，故TATB，由PWT知PAPB，A、B错；由匀变速直线运动公式可知落地时两物体的速度大小相同，方向不同，精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创15/94重力的瞬时功率PAMGVSIN，PBMGV，显然PAPB，故C错，D对求解功率时应注意的“三个”问题1首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率；2平均功率与一段时间或过程相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间或过程内做功的平均功率；3瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻或状态的功率考点四机车启动问题考向1以恒定功率启动1运动过程分析2运动过程的速度时间图象1一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，可能正确的是精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创16/94解析选A由PT图象知0T1内汽车以恒定功率P1行驶，T1T2内汽车以恒定功率P2行驶设汽车所受牵引力为F，则由PFV得，当V增加时，F减小，由AFFFM知A减小，又因速度不可能突变，所以选项B、C、D错误，A正确22017山东济南模拟多选汽车在平直公路上以速度V0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，T1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到T2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动下列能正确表示这一过程中汽车牵引力F随时间T、速度V随时间T变化的图象是解析选AD到T1时刻功率立即减小一半，但速度减小有一个过程，不能直接变为原来的一半，所以牵引力立即变为原来的一半，根据公式PFV，之后保持该功率继续行驶，速度减小，牵引力增大，根据AFFFM，摩擦力恒定，所以加速度逐渐减小，即VT图象的斜率减小，当加速度为零时，做匀速直线运动，故选项A、D正确考向2以恒定加速度启动1运动过程分析2运动过程的速度时间图象如图所示精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创17/943一辆汽车从静止出发，在平直的公路上加速前进，如果发动机的牵引力保持恒定，汽车所受阻力保持不变，在此过程中A汽车的速度与时间成正比B汽车的位移与时间成正比C汽车做变加速直线运动D汽车发动机做的功与时间成正比解析选A由FFFMA可知，因汽车牵引力F保持恒定，故汽车做匀加速直线运动，C错误；由VAT可知，A正确；而X12AT2，故B错误；由WFFXF12AT2可知，D错误42017浙江舟山模拟质量为10103KG的汽车，沿倾角为30的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率为56104W，开始时以A1M/S2的加速度做匀加速运动G10M/S2求1汽车做匀加速运动的时间T1；2汽车所能达到的最大速率；3若斜坡长1435M，且认为汽车到达坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多长时间精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创18/94解析1由牛顿第二定律得FMGSIN30FFMA设匀加速过程的末速度为V，则有PFVVAT1解得T17S2当达到最大速度VM时，A0，则有PMGSIN30FFVM解得VM8M/S3汽车匀加速运动的位移X112AT21在后一阶段对汽车由动能定理得PT2MGSIN30FFX212MV2M12MV2又有XX1X2解得T215S故汽车运动的总时间为TT1T222S答案17S28M/S322S解决机车启动问题的4个注意1机车启动的方式不同，运动的规律就不同，即其功率、速度、加速度、牵引力等物理量的变化规律不同，分析图象时应注意坐标轴的意义及图象变化所描述的规律2在机车功率PFV中，F是机车的牵引力而不是机车所受合力，正是基于此，牵引力与阻力平衡时达到最大运行精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创19/94速度，即PFFVM3恒定功率下的启动过程一定不是匀加速过程，匀变速直线运动的公式不适用了，这种加速过程发动机做的功可用WPT计算，不能用WFL计算因为F为变力4以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定，这种加速过程发动机做的功常用WFL计算，不能用WPT计算因为功率P是变化的课时规范训练基础巩固题组1如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中AA所受的合外力对A不做功BB对A的弹力做正功CB对A的摩擦力做正功DA对B做正功解析选CAB一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，加速度为GSIN由于A速度增大，由动能定理，A所受的合外力对A做功，B对A的摩擦力做正功，B对A的弹力做负功，选项A、B错误C、正确A对B不做功，选项D错误精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创20/942多选如图所示，摆球质量为M，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是A重力做功为MGLB绳的拉力做功为0C空气阻力F阻做功为MGLD空气阻力F阻做功为12F阻L解析选ABD小球下落过程中，重力做功为MGL，A正确；绳的拉力始终与速度方向垂直，拉力做功为0，B正确；空气阻力F阻大小不变，方向始终与速度方向相反，故空气阻力F阻做功为F阻12L，C错误，D正确3多选如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动过程中，A、B之间有相互作用的摩擦力，则这对摩擦力做功的情况，下列说法中正确的是AA、B都克服摩擦力做功B摩擦力对A不做功C摩擦力对B做负功D摩擦力对A、B都不做功解析选BC对A、B受力分析如图所示，物体A在FF2作用下没有位移，所以摩擦力对A不做功，故B正确；对物精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创21/94体B，FF1与位移夹角为180，做负功，故C正确，A、D错误4如图所示，用与水平方向成角的力F，拉着质量为M的物体沿水平地面匀速前进位移S，已知物体和地面间的动摩擦因数为则在此过程中F做的功为AMGSBMGSCMGSCOSSINDMGS1TAN解析选D物体受力平衡，有FSINFNMG，FCOSFN0，在此过程中F做的功WFSCOSMGS1TAN，D正确5如图所示，质量为M的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置现用水平拉力F将小球缓慢拉到细线与竖直方向成角的位置在此过程中，拉力F做的功为AFLCOSBFLSINCFL1COSDMGL1COS解析选D用F缓慢地拉，则显然F为变力，只能用动能定理求解，由动能定理得WFMGL1COS0，解得WFMGL1COS，D正确6如图所示，质量为M的小球以初速度V0水平抛出，恰好精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创22/94垂直打在倾角为的斜面上，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为不计空气阻力AMGV0TANBMGV0TANCMGV0SINDMGV0COS解析选B小球落在斜面上时重力的瞬时功率为PMGVY，而VYTANV0，所以PMGV0TAN，B正确7如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面设小球在斜面最低点A的速度为V，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为H，则小球从A到C的过程中弹簧弹力做功是AMGH12MV2B12MV2MGHCMGHDMGH12MV2解析选A小球从A点运动到C点的过程中，重力和弹簧的弹力对小球做负功，由于支持力与位移始终垂直，则支持力对小球不做功，由动能定理，可得WGWF012MV2，重力做功为WGMGH，则弹簧的弹力对小球做功为WFMGH12MV2，所以正确选项为A综合应用题组8质量为M的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创23/94车速度能够达到的最大值为V，那么当汽车的车速为V3时，汽车的瞬时加速度的大小为APMVB2PMVC3PMVD4PMV解析选B当汽车匀速行驶时，有FFPV，根据PFV3，得F3PV，由牛顿第二定律得AFFM3PVPVM2PMV，故B正确，A、C、D错误9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A物体加速度大小为2M/S2BF的大小为21NC4S末F的功率大小为42WD4S内F做功的平均功率为42W解析选C由图乙可知，物体的加速度A05M/S2，由2FMGMA可得F105N，A、B均错误；4S末力F的作用点的速度大小为VF22M/S4M/S，故4S末拉力F做功的功率为PFVF42W，C正确；4S内物体上升的高度H4M，力F的作用点的位移L2H8M，拉力F所做的功WFL84J,4S内拉力F做功的平均功率精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创24/94PWT21W，D错误10当前我国“高铁”事业发展迅猛假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其VT图象如图所示，已知在0T1时间内为过原点的倾斜直线，T1时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在T3时刻达到最大速度V3，以后匀速运动下述判断正确的是A从0至T3时间内，列车一直匀加速直线运动BT2时刻的加速度大于T1时刻的加速度C在T3时刻以后，机车的牵引力为零D该列车所受的恒定阻力大小为PV3解析选D0T1时间内，列车匀加速运动，T1T3时间内，加速度变小，故A、B错；T3以后列车匀速运动，牵引力等于阻力，故C错；匀速运动时FF牵PV3，故D正确11有一种太阳能驱动的小车，当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进若质量为M的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间T前进的距离为X，且速度达到最大值VM设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么这段时间内精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创25/94A小车做匀加速运动B小车受到的牵引力逐渐增大C小车受到的合外力所做的功为PTD小车受到的牵引力做的功为FX12MV2M解析选D小车在运动方向上受牵引力F和阻力F，因为V增大，P不变，由PFV，FFMA，得出F逐渐减小，A也逐渐减小，当VVM时，A0，故A、B均错；合外力做的功W外PTFX，由动能定理得PTFX12MV2M，故C错误，D正确12放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在06S内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间图象分别如图所示，下列说法正确的是A06S内物体位移大小为36MB06S内拉力做的功为30JC合外力在06S内做的功与02S内做的功相等D滑动摩擦力大小为5N解析选C由PFV，对应VT图象和PT图象可得30F6,10F6，解得F5N，F53N，D错误；06S内物体的位移大小为46612M30M，A错误；06S内拉力做功WFX1FX256212J5364J精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创26/9470J，B错误；由动能定理可知，C正确13一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V1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，物体上升的高度为H，则整个过程中，下列说法正确的是A钢绳的最大拉力为PV2B钢绳的最大拉力为MGC重物匀加速的末速度为PMGD重物匀加速运动的加速度为PMV1G解析选D加速过程物体处于超重状态，钢绳拉力较大，匀速运动阶段钢绳的拉力为PV2，故A错误；加速过程重物处于超重状态，钢绳拉力大于重力，故B错误；重物匀加速运动的末速度不是运动的最大速度，此时钢绳对重物的拉力大于其重力，故其速度小于PMG，故C错误；重物匀加速运动的末速度为V1，此时的拉力为FPV1，由牛顿第二定律得AFMGMPMV1G，故D正确14多选两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关若它们下落相同的距离，则A甲球用的时间比乙球长精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创27/94B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功解析选BD设FKR，则由牛顿第二定律得F合MGFMA，而M43R3，故AGK43R2，由M甲M乙、甲乙可知A甲A乙，故C错误；因甲、乙位移相同，由V22AX可知，V甲V乙，B正确；由X12AT2可知，T甲T乙，A错误；由功的定义可知，W克服FX，又F甲F乙，则W甲克服W乙克服，D正确第2节动能定理及其应用一、动能1公式EK12MV2，式中V为瞬时速度，动能是状态量2矢标性动能是标量，只有正值，动能与速度的方向无关3动能的变化量EK12MV2212MV214动能的相对性由于速度具有相对性，则动能也具有相对性，一般以地面为参考系精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创28/94二、动能定理1内容合外力对物体所做的功等于物体动能的变化2表达式WEK12MV2212MV213功与动能的关系1W0，物体的动能增加2W0，物体的动能减少3W0，物体的动能不变4适用条件1动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动2既适用于恒力做功，也适用于变力做功3力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用自我诊断1判断正误1一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化2动能不变的物体一定处于平衡状态3如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做功一定为零4物体在合外力作用下做变速运动时，动能一定变化5物体的动能不变，所受的合外力必定为零精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创29/946做自由落体运动的物体，动能与时间的二次方成正比2一个质量为03KG的弹性小球，在光滑水平面上以6M/S的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小V和碰撞过程中小球的动能变化量EK为AV0BV12M/SCEK18JDEK108J解析选B取初速度方向为正方向，则V66M/S12M/S，由于速度大小没变，动能不变，故动能变化量为0，故只有选项B正确3A、B两物体在光滑水平面上，分别在相同的水平恒力F作用下，由静止开始通过相同的位移L若A的质量大于B的质量，则在这一过程中AA获得动能较大BB获得动能较大CA、B获得动能一样大D无法比较A、B获得动能大小解析选C由动能定理可知恒力F做功WFL12MV20，因为F、L相同，所以A、B的动能变化相同，C正确4质量M2KG的物体在光滑水平面上以V16M/S的速度精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创30/94匀速向西运动，若有一个F8N、方向向北的恒力作用于物体，在T2S内物体的动能增加了A28JB64JC32JD36J解析选B由于力F与速度V1垂直，物体做曲线运动，其两个分运动为向西的匀速运动和向北的匀加速直线运动，对匀加速运动有AFM4M/S2，V2AT8M/S2S末物体的速度VV21V2210M/S,2S内物体的动能增加了EK12MV212MV2164J，故选项B正确考点一动能定理的理解和应用1定理中“外力”的两点理解1重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其他力，它们可以同时作用，也可以不同时作用2既可以是恒力，也可以是变力2公式中“”体现的三个关系3应用动能定理的注意事项1动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系2应用动能定理时，必须明确各力做功的正、负3应用动能定理解题，关键是对研究对象进行准确的受力精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创31/94分析及运动过程分析，并画出物体运动过程的草图，借助草图理解物理过程和各量关系1光滑斜面上有一个小球自高为H的A处由静止开始滚下，抵达光滑水平面上的B点时速度大小为V0光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的活动阻挡条，如图所示，小球越过N条活动阻挡条后停下来若让小球从H高处以初速度V0滚下，则小球能越过的活动阻挡条的条数是设小球每次越过活动阻挡条时损失的动能相等ANB2NC3ND4N解析选B设每条阻挡条对小球做的功为W，当小球在水平面上滚动时，由动能定理得NW012MV20，对第二次有NW012MV22012MV20MGH，又因为12MV20MGH，联立解得N2N，选项B正确2多选质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至停止，则A质量大的物体滑行的距离大B质量小的物体滑行的距离大C它们滑行的距离一样大精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创32/94D它们克服摩擦力所做的功一样多解析选BD由动能定理可知，摩擦力对物体所做的功等于物体动能的增量，因两物体具有相同的动能，故两物体滑行过程中克服摩擦力所做的功也相同，又WFMGX可知，质量越大的物体，滑行的距离X越小，故B、D选项正确3如图所示，质量为M的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉，已知OPL2，在A点给小球一个水平向左的初速度V0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B求1小球到达B点时的速率；2若不计空气阻力，则初速度V0为多少；3若初速度V03GL，则小球在从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功解析1小球恰能到达最高点B，由牛顿第二定律得MGMV2BL2解得VBGL22若不计空气阻力，从AB由动能定理得MGLL212MV2B12MV20解得V07GL2精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创33/943当V03GL时，由动能定理得MGLL2WFF12MV2B12MV20解得WFF114MGL答案1GL227GL23114MGL1优先应用动能定理的问题不涉及加速度、时间的问题有多个物理过程且不需要研究整个过程中的中间状态的问题变力做功的问题含有F、L、M、V、W、EK等物理量的力学问题2应用动能定理的解题步骤考点二动能定理与图象的综合问题1力学中图象所围“面积”的意义1VT图由公式XVT可知，VT图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移2AT图由公式VAT可知，AT图线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量3FX图由公式WFX可知，FX图线与坐标精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创34/94轴围成的面积表示力所做的功4PT图由公式WPT可知，PT图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功2解决物理图象问题的基本步骤1观察题目给出的图象，弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义2根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式3将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比，找出图线的斜率、截距、图线的交点，图线下的面积所对应的物理意义，分析解答问题或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量典例1如图甲所示，一半径R1M、圆心角等于143的竖直圆弧形光滑轨道，与斜面相切于B处，圆弧轨道的最高点为M，斜面倾角37，T0时刻有一物块沿斜面上滑，其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示，若物块恰能到达M点，取G10M/S2，SIN3706，COS3708，求1物块经过M点的速度大小；2物块经过B点的速度大小；3物块与斜面间的动摩擦因数精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创35/94解析1物块恰能到达M点则有MGMV2MR解得VMGR10M/S2物块从B点运动到M点的过程中，由动能定理得MGR1COS3712MV2M12MV2B解得VB46M/S3由题图乙可知，物块在斜面上运动时，加速度大小为AVT10M/S2，方向沿斜面向下，有MGSIN37MGCOS37MA解得05答案110M/S246M/S30512017安徽合肥一模A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，先后撤去F1、F2后，两物体最终停下，它们的VT图象如图所示已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等则下列说法正确的是AF1、F2大小之比为12BF1、F2对A、B做功之比为12CA、B质量之比为21D全过程中A、B克服摩擦力做功之比为21解析选C由速度与时间图象可知，两个匀减速运动的加精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创36/94速度之比为12，由牛顿第二定律可知A、B受摩擦力大小相等，所以A、B的质量关系是21，由速度与时间图象可知，A、B两物体加速与减速的位移相等，且匀加速运动位移之比12，匀减速运动的位移之比21，由动能定理可得A物体的拉力与摩擦力的关系，F1XF13X00；B物体的拉力与摩擦力的关系，F22XF23X00，因此可得F13F1，F232F2，F1F2，所以F12F2全过程中摩擦力对A、B做功相等，F1、F2对A、B做功大小相等故A、B、D错误，C正确22017江西九江质检打桩机是利用冲击力将桩贯入地层的桩工机械某同学对打桩机的工作原理产生了兴趣他构建了一个打桩机的简易模型，如图甲所示他设想，用恒定大小的拉力F拉动绳端B，使物体从A点与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，物体运动到最高点后自由下落并撞击钉子，将钉子打入一定深度按此模型分析，若物体质量M1KG，上升了1M高度时撤去拉力，撤去拉力前物体的动能EK与上升高度H的关系图象如图乙所示G取10M/S2，不计空气阻力1求物体上升到04M高度处F的瞬时功率；2若物体撞击钉子后瞬间弹起，且使其不再落下，钉子获精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创37/94得20J的动能向下运动钉子总长为10CM撞击前插入部分可以忽略，不计钉子重力已知钉子在插入过程中所受阻力FF与深度X的关系图象如图丙所示，求钉子能够插入的最大深度解析1撤去F前，根据动能定理，有FMGHEK0由题图乙得，斜率为KFMG20N得F30N又由题图乙得，H04M时，EK8J，则V4M/SPFV120W2碰撞后，对钉子有FFX0EK已知EK20JFFKX2又由题图丙得K105N/M解得X002M答案1120W2002M动能定理与图象结合问题的分析方法1首先看清楚所给图象的种类如VT图象、FT图象、EKX图象等2挖掘图象的隐含条件求出所需要的物理量，如由VT图象所包围的“面积”求位移，由FX图象所精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创38/94包围的“面积”求功等3分析有哪些力做功，根据动能定理列方程，求出相应的物理量考点三用动能定理解决多过程问题1运用动能定理解决问题时，选择合适的研究过程能使问题得以简化当物体的运动过程包含几个运动性质不同的子过程时，可以选择一个、几个或全部子过程作为研究过程2当选择全部子过程作为研究过程，涉及重力、大小恒定的阻力或摩擦力做功时，要注意运用它们的功能特点1重力的功取决于物体的初、末位置，与路径无关2大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力的大小与路程的乘积典例2如图所示，用一块长L110M的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高H08M，长L215M斜面与水平桌面的倾角可在060间调节后固定将质量M02KG的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数1005，物块与桌面间的动摩擦因数为2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失重力加速度取G10M/S2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力1求角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑；用正精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创39/94切值表示2当角增大到37时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数2；已知SIN3706，COS37083继续增大角，发现53时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离XM解析1为使小物块下滑，应有MGSIN1MGCOS满足的条件TAN005即当ARCTAN005时物块恰好从斜面开始下滑2克服摩擦力做功WF1MGL1COS2MGL2L1COS由动能定理得MGL1SINWF0代入数据得2083由动能定理得MGL1SINWF12MV2结合式并代入数据得V1M/S由平抛运动规律得H12GT2，X1VT解得T04SX104MXMX1L219M答案1ARCTAN005208319M精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创40/941如图所示，相同材料制成的滑道ABC，其中AB段为曲面，BC段为水平面现有质量为M的木块，从距离水平面H高处的A点由静止释放，滑到B点过程中克服摩擦力做功为13MGH；木块通过B点后继续滑行2H距离后，在C点停下来，则木块与曲面间的动摩擦因数应为A13B23C16D112解析选A物体从A点到C点根据动能定理，MGH13MGHMG2H0，解得13，因为曲面和水平轨道是同种材料，所以木块与曲面间的动摩擦因数也为13，选项A正确22016高考天津卷我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一如图所示，质量M60KG的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度A36M/S2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度VB24M/S，A与B的竖直高度差H48M为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧助滑道末端B与滑道最低点C的高度差H5M，运动员在B、C间运动时阻力做功W1530J，G取10M/S2精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创41/941求运动员在AB段下滑时受到阻力FF的大小；2若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大解析1运动员在AB段做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为X，则有V2B2AX由牛顿第二定律有MGHXFFMA联立式，代入数据解得FF144N2设运动员到达C点时的速度为VC，在由B到达C的过程中，由动能定理有MGHW12MV2C12MV2B设运动员在C点所受的支持力为FN，由牛顿第二定律有FNMGMV2CR由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，联立式，代入数据解得R125M答案1144N2125M利用动能定理求解多过程问题的基本思路1弄清物体的运动由哪些过程组成2分析每个过程中物体的受力情况3各个力做功有何特点，对动能的变化有无影响4从总体上把握全过程，表达出总功，找出初、末状态的精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创42/94动能5对所研究的全过程运用动能定理列方程课时规范训练基础巩固题组1多选关于动能定理的表达式WEK2EK1，下列说法正确的是A公式中的W为不包含重力的其他力做的总功B公式中的W为包含重力在内的所有力做的功，也可通过以下两种方式计算先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功C公式中的EK2EK1为动能的增量，当W0时动能增加，当W0时，动能减少D动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功，但不适用于变力做功解析选BC公式WEK2EK1中的“W”为所有力所做的总功，A错误，B正确；若W0，则EK2EK1，若W0，则EK2EK1，C正确；动能定理对直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功均适用，D错误2如图所示，AB为14圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧对应的圆的半径为R，BC的长度也是R，一质量为M的物体与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从