2020高考物理二轮复习 600分冲刺 专题二 能量与动量 第5讲 功 功率 动能定理课件

专题整合突破,第一部分,专题二能量与动量,第5讲功功率动能定理,体系认知感悟真题,1(2019全国卷，17)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能ek随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。该物体的质量为()a2kgb1.5kgc1kgd0.5kg,c,解析画出运动示意图，设阻力为f，据动能定理知ab(上升过程)：ekbeka(mgf)hcd(下落过程)：ekdekc(mgf)h整理以上两式得：mgh30j，解得物体的质量m1kg。选项c正确。,2(2018全国卷)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段，列车的动能()a与它所经历的时间成正比b与它的位移成正比c与它的速度成正比d与它的动量成正比,b,3(2018全国卷，14)如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定()a小于拉力所做的功b等于拉力所做的功c等于克服摩擦力所做的功d大于克服摩擦力所做的功解析a对、b错：由题意知，w拉w阻ek，则w拉ek；c、d错：w阻与ek的大小关系不确定。,a,4(多选)(2018全国卷，19)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次提升过程，()a矿车上升所用的时间之比为45b电机的最大牵引力之比为21c电机输出的最大功率之比为21d电机所做的功之比为45,ac,5(2019天津，10)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板bc是与水平甲板ab相切的一段圆弧，示意如图2，ab长l1150m，bc水平投影l263m，图中c点切线方向与水平方向的夹角12(sin120.21)。若舰载机从a点由静止开始做匀加速直线运动，经t6s到达b点进入bc。已知飞行员的质量m60kg，g10m/s2，求：(1)舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功w；(2)舰载机刚进入bc时，飞行员受到竖直向上的压力fn多大。,答案(1)7.5104j(2)1.1103n,聚焦热点备考通关,1恒力做功的公式wflcos(通过f与l间的夹角，判断f是否做功及做功的正、负)2变力做功的计算(1)用动能定理wek或功能关系we计算(2)变力做功的功率一定时，用功率和时间计算：wpt(3)将变力做功转化为恒力做功,功和功率的计算,核心知识,【典例1】(2019广东省深圳市模拟)在水平地面上方某处，把质量相同的p、q两小球以相同速率沿竖直方向抛出，p向上，q向下，不计空气阻力，两球从抛出到落地的过程中()ap球重力做功较多b两球重力的平均功率相等c落地前瞬间，p球重力的瞬时功率较大d落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等,d,典例探究,计算功和功率时应注意的问题(1)计算功时，要注意分析受力情况和能量转化情况，分清是恒力做功，还是变力做功，恒力做功一般用功的公式或动能定理求解，变力做功用动能定理或图象法求解。,1(多选)(2019浙江省丽水市模拟)如图甲所示，某同学用拖把直行拖地，沿推杆方向对拖把施加推力f，此时推力与水平方向的夹角为1，且拖把刚好做匀速直线运动；从某时刻开始，拖把推杆与水平方向的夹角变为2，如图乙所示，保持拖把的速度大小和方向不变，则()a推力f变大b推力f的功率增大c地面对拖把的支持力变小d地面对拖把的摩擦力变小,类题演练,ab,解析设拖把与地面之间的动摩擦因数为，则拖把匀速运动时，受到重力、支持力、推力和摩擦力，处于平衡状态，受力示意图如图所示。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，由平衡条件得：竖直方向上：fsinmgfn水平方向上：fcosff0fffn,1机车输出功率pfv，其中f为机车的牵引力,机车启动问题,核心知识,图1,(2)恒定加速度启动速度图象如图2所示。机车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率后获得匀加速运动的最大速度v1，若再加速，应保持额定功率不变做变加速运动，直到达到最大速度vm后做匀速运动,图2,【典例2】(2019四川模拟)如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机，在起重机将质量为m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，加速度为a，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率不变，直到重物做速度为vm的匀速运动。不计钢绳的重力和额外功，重力加速度为g。则重物匀加速上升的时间为(),c,典例探究,解决机车启动问题时的四点注意(1)明确启动方式：分清是匀加速启动还是恒定功率启动。(2)匀加速启动过程：机车功率是不断改变的，但该过程中的最大功率是额定功率，匀加速运动阶段的最大速度小于机车所能达到的最大速度，达到额定功率后做加速度减小的加速运动。匀加速结束时的功率为额定功率，以后运动的功率也都是额定功率；匀加速结束时的牵引力与匀加速阶段的牵引力相同，都是maf。,2用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g,0t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是(),类题演练,d,1应用动能定理解题的“两状态，一过程”“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况；“一过程”即明确研究过程，确定这一过程中研究对象的受力情况和位置变化或位移等信息。,动能定理的应用,核心知识,2应用动能定理解题的基本思路,典例探究,(1)求滑块对b点压力大小以及在ab上克服阻力所做功；(2)求滑块从c刚好运动到d时的动摩擦因数及运动时间；(3)假设tan且比第(2)问动摩擦因数小，滑块最终停在d点，求的最小值。,应用动能定理解题应注意的三个问题(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学研究方法要简洁。(2)动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理是没有依据的。(3)物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程)，此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但若能对整个过程利用动能定理列式则可使问题简化。,3(多选)(2019河北省张家口市模拟)如图所示，1/4圆弧轨道ab与水平轨道bc相切于b点，两轨道平滑连接且与小物块动摩擦因数相同。现将可视为质点的小物块从圆弧轨道的a点由静止释放，最终在水平轨道上滑行一段距离停在c点，此过程中小物块重力做功为w1、克服摩擦阻力做功为w2。再用沿运动方向的外力f将小物块从c点缓慢拉回a点，拉力做功为w3、克服摩擦阻力做功为w4。则给定各力做功大小关系式正确的是()aw2w4bw1w2cw3w1w2dw3w1w4,类题演练,bd,解析从a到c由动能定理可知，小物块克服重力做的功与克服摩擦力做的功相等，即w1w2，从c到a点由动能定理得，外力做的功等于克服重力做的功与克服摩擦力做功之和，即有：w3w1w4，故选bd。