第六讲　功与功率　动能定理-2026年高考物理总复习课件

专题二

能量与动量第六讲

功与功率

动能定理命题特点1.题型分布:在高考中,能量与动量的内容既会出现在选择题中,也常作为计算题的压轴题出现。选择题一般考查对基本概念和规律的理解,计算题侧重综合应用能力的考查。2.考查重点:主要集中在动量定理、动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律等知识点上。常与力学、电场、磁场、电磁感应等知识相结合,形成多过程的综合问题。3.模型应用:传送带模型、板块模型、碰撞模型、弹簧模型等是常见的考查模型。通过这些模型,考查学生对物理过程的分析、规律的应用以及数学工具的运用能力。命题趋势1.保持热点地位:预计未来能量与动量仍将是高考的必考内容和热点内容,其在试卷中的分值占比将保持稳定。2.综合程度提高:题目会更加注重知识的综合性和应用性,可能会将能量与动量的知识与更多的物理模块相结合,如与原子物理、热学等知识融合,形成更复杂的物理情境,考查学生的综合分析能力。3.联系实际生活:命题会越来越多地联系实际生活和现代科技,如体育运动中的碰撞问题、天体运动中的能量转化等,要求学生能够运用所学知识解决实际问题。备考建议1.理解基本概念:深入理解动量、动能、冲量、功等基本概念的内涵和外延,明确它们之间的区别与联系。2.掌握守恒定律:熟练掌握动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律的成立条件和应用方法,能够准确判断系统是否满足守恒条件,并正确运用定律列方程求解。3.强化模型训练:针对常见的物理模型,如碰撞模型、传送带模型等,进行专项训练,掌握每种模型的特点、分析方法和解题思路。4.提升综合能力:多做综合题,提高对复杂物理过程的分析能力,学会将一个复杂的问题分解为多个简单的子过程,分别运用相应的物理规律进行求解。同时,加强数学工具的运用,如利用三角函数、图像等方法解决物理问题。1.功的计算(1)恒力做功一般用功的公式或动能定理求解。(2)变力做功通常应用动能定理、微元法、等效转化法、平均力法、图像法求解,或者利用恒定功率求功,即W=Pt。考点一

功、功率的计算

题型1

功、功率的计算【例1】(2025·山东二模)随着科技的发展,机器狗的应用为生活带来了便利。如图所示,机器狗在泰山进行负重测试,从泰山山脚到目的地用时2h,爬升高度为1200m,已知机器狗及重物总质量为100kg,重力加速度g取10m/s2,则机器狗在本次测试中 (

)A.位移大小为1200mB.克服重力做功为1.2×106JC.克服重力做功的平均功率为6×105WD.所受重力的冲量为0【答案】B

1.应用动能定理解题的步骤图解考点二

动能定理及应用2.应用动能定理的四点提醒(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,比动力学方法要简捷。(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几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程),对全过程应用动能定理,往往能使问题简化。(4)多过程往复运动问题一般应用动能定理求解。题型1

动能定理的一般应用【例3】如图所示,一质量为m的质点在半径为R的半球形固定容器中由静止自边缘上的A点滑下,到达最低点B时,它对容器的正压力为2mg,重力加速度为g。则质点自A滑到B的过程中,质点克服摩擦力所做的功为(

)A.0.3mgR B.0.4mgRC.0.5mgR D.0.6mgR【答案】C

研究对象选择物体解题指向审题关键表述斜面与圆弧面光滑,水平地面各处粗糙程度相同,运动到斜面底端无能量损失,滑至圆弧最高点Q时对轨道的压力大小恰好等于滑块重力;滑至圆弧最高点平抛后不落在斜面上,即最远落在M点阅读理解运动过程分析圆弧最高点,从开始到圆弧最高点的过程,过Q点做平抛运动现象判断研究对象选择物体解题指向物体受力分析重力、支持力、摩擦力状态变化归因动力学分析解题依据选择能量观点分析解题依据选择

D

2.(多选)(2023·山东省实验中学检测)某码头采用斜面运送冷链食品,其简化图如图甲所示,电动机通过绕轻质定滑轮的轻质细绳与放在倾角为θ=30°、足够长的斜面上的物体相连,启动电动机后物体沿斜面上升,在0~6s时间内物体运动的v-t图像如图乙所示,其中除1~5s时间段的图像为曲线外,其余时间段的图像均为直线,1s后电动机的输出功率保持不变。已知物体的质量为2kg,不计一切摩擦,重力加速度g取10m/s2。则下列判断正确的是(

)BD

A.在0~1s内电动机所做的功为25JB.1s后电动机的输出功率为100WC.物体的最大速度为5m/sD.在0~5s内物体沿斜面向上运动了35m

专题集训(六)

功

功率

动能定理1.(2025·重庆模拟)如图所示,两个完全相同的小球A、B,在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出,则 (

)A.两小球落地时的速度相同B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同C.从开始运动至落地,重力对两小球做功相同D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同C

2.(多选)(2023·新课标)一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x轴运动,出发点为x轴零点,拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是 (

)A.在x=1m时,拉力的功率为6WB.在x=4m时,物体的动能为2JC.从x=0运动到x=2m,物体克服摩擦力做的功为8JD.从x=0运动到x=4m的过程中,物体的动量最大为2kg·m/sBC

3.(2024·浙江6月选考)一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为2×10-4m2,喷水速度约为10m/s,水的密度为1×103kg/m3,则该喷头喷水的功率约为

(

)A.10W B.20WC.100W D.200WC

4.(多选)(2022·广东卷)如图所示,载有物资的无人驾驶小车,在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶,在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg,MN=PQ=20m,PQ

段的倾角为30°,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。下列说法正确的有 (

)A.从M

到N,小车牵引力大小为40NB.从M到N,小车克服摩擦力做功800JC.从P到Q,小车重力势能增加1×104JD.从P到Q,小车克服摩擦力做功700JABD

5.儿童四轮电动汽车具有高度的仿真性,能很好地培养孩子的操作能力,锻炼孩子肢体的协调性,深受儿童和家长的喜爱,如图甲所示。小明等几位同学利用某品牌的某个型号的一辆小汽车,对其最大功率进行测试。他们由一位同学操控小汽车沿水平直轨道由静止开始运动,3s后达到最大功率,之后功率保持不变,14s时解除动力自由滑行,20s时停止运动,运动过程中的v-t图像如图乙所示(除3~10s时间段图像为曲线外,其余时间段图像均为直线)。已知人与车总质量为50kg,且认为整个运动过程中所受到的阻力不变,结合图像的信息可知 (

)DA.整个运动过程中消耗的电能等于克服阻力做的功B.小汽车的最大功率为600WC.前3s内牵引力做的功为225JD.3~10s内克服阻力做的功为1425J

BCD

7.(多选)(2023·广东一模)如图所示,高H=0.45m的桌面上固定一半径同为H的四分之一光滑圆弧轨道AB,轨道末端B与桌面边缘水平相切,地面上的C点位于B点的正下方。将一质量m=0.04kg的小球由轨道顶端A处静止释放,最终落在水平地面上,整个过程中,小球始终受到水平向左的恒定风力F=0.3N。取g=10m/s2,下列说法正确的有 (

)A.小球在B点对轨道的压力为0.6NB.小球从A点运动到B点的过程中,机械能先增大再减小C.小球从B点抛出到落地过程中,重力对小球做功的瞬时功率不断增大D.小球落地点的位置在C点右边ACD

8.(多选)如图甲所示,一个质量为2kg的物体(可看成质点)在沿斜面方向的拉力作用下,从倾角θ=30°的光滑斜面底端由静止开始沿斜面向上运动。以斜面底端为坐标原点,沿斜面向上为正方向建立x轴,拉力做的功W与物体位置坐标x的关系如图乙所示。取g=10m/s2。物体沿斜面向上运动的过程中,下列说法正确的是 (

)A.物体沿斜面向上运动的最大位移xm=22mB.物体沿斜面向上运动的时间为4.5sC.在x=5m处,拉力的功率为100WD.拉力的最大功率为200WBD

(1)48m

(2)500N

(3)1760W

10.某滑雪运动场设置了如图所示的游乐项目,光滑雪道AB段和光滑竖直圆轨道平滑连接,圆轨道的半径R=4m,B为圆轨道的最低点。水平粗糙轨道BC两端分别与竖直圆轨道、水平传送带CD平滑相连,传送带以速度v=10m/s向左匀速运动。一个质量为m=50kg的滑雪运动员(视为质点)从右侧雪道上的A点由静止滑下,恰能通过竖直圆轨道的最高点。已知运动员与BC段间的动摩擦因数μ1可调节,与传送带CD间的动摩擦因数为μ2=0.36,LBC=12m,LCD=5m,所有轨道均在同一竖直面内,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。(1)求A点距水平轨道BC的高度h;