《浙江物理选考高分突破专题复习课件专题三功和能第10课时》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江物理选考高分突破专题复习课件专题三功和能第10课时（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第10课时功功率动能定理及其应用,知识点一追寻守恒量能量(b/) 1在伽利略的斜面实验的过程中，小球停下来的高度h2与它出发时的高度h1相同，我们把这一事实说成是“有某一量守恒”，下列说法中正确的是 () A小球运动过程中速度是守恒的 B小球运动过程中高度是守恒的 C小球运动过程中加速度是守恒的 D小球运动过程中能量是守恒的 解析伽利略的斜面实验中高度、速度、加速度都随时间变化，唯一不变的是能量。 答案D,2在室内滑雪场，游客们足不出户即可享受滑雪的乐趣。游客先乘自动扶梯至雪坡顶端，然后顺坡滑下，滑到平地上后很快便停下来，从雪坡顶端到最后停下来的整个过程中，下列说法正确的是() A人的动能先增
2、加后减小，但动能与势能之和不变 B人的动能先增加后减小，但动能与势能之和一直减小 C人的动能先增加后减小，动能与势能之和先变大后不变 D人的动能先增加后减小，动能与势能之和先变大后减小,解析下滑时加速，到达水平面后减速，说明动能先增加后减小，动能和势能的总量逐渐减小，转化成摩擦的热能，但总能量保持不变。 答案B,知识点二功(c/c) 3坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为，雪橇受到的() A支持力做功为mgl B重力做功为mgl C拉力做功为Flcos D滑动摩擦力做功为mgl,解析支持力和重力与位移
3、垂直，不做功，选项A、B错误；拉力和摩擦力分别做功为WFlcos ，W(mgFsin )l，选项C正确，D错误。 答案C,4如图1所示，以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f。则从抛出点至回到原出发点的过程中，各力做功的情况正确的是(),A重力做的功为2mgh B空气阻力做的功为2fh C空气阻力做的功为2fh D物体克服重力做的功为mgh,图1,解析取向上为正方向，则整个过程中重力做的功为0，因为上升时重力做负功，下降时重力做正功，二者大小相等，故重力做的总功为0，选项A、D错误；上升时，阻力的方向竖直向下，位移为正的，故阻力做负功，下降时阻力向
4、上为正，但位移是向下为负，故阻力仍做负功，所以空气阻力做的总功为2fh，选项B正确，C错误。 答案B,知识点三功率(c/c) 5一艘轮船以15 m/s的速度匀速直线航行，它所受到的阻力为1.2107 N，发动机的实际功率为() A1.8105 kW B9.0104 kW C8.0104 kW D8.0103 kW 解析轮船匀速运动，牵引力等于阻力，所以Pfv1.210715 W1.8105 kW，A正确。 答案A,6假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩擦艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩擦艇的最大速率变为原来的(),答案D,知识点四动能和动能定理(d/d) 7有一质量为m的木块
5、，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图2所示。若由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是(),A木块所受的合外力为零 B因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零 C重力和摩擦力的合力做的功为零 D重力和摩擦力的合力为零,图2,解析由题可知木块做匀速圆周运动，故合外力提供向心力，不为零，A错误；木块受到的摩擦力对木块做负功，使木块的重力势能减小而动能不变，机械能减小，故B错误；圆弧面对木块的支持力不做功，由动能定理可知，重力与摩擦力虽然合力不为零，但合力做功等于木块的动能变化量，而木块动能不变，故二者总功为零，C正确，D错误。 答案C,8用同样的水平力分别沿光滑水平面和
6、粗糙水平面推动同一个木块，都使它们移动相同的距离。两种情况下推力的功分别是W1、W2，木块最终获得的动能分别为Ek1、Ek2，则() AW1W2，Ek1Ek2BW1W2，Ek1Ek2 CW1W2，Ek1Ek2 DW1W2，Ek1Ek2 解析根据功的表达式WFl，可知在力和位移相等时，做功相等。根据动能定理W合Ek，光滑水平面W合1Fl，粗糙水平面W合2FlFfl，可见两种情况下合力的功不同，因此最终获得的动能不同，C正确。 答案C,易混点一正负功的判断及计算 1判断力是否做功及做正、负功的方法,2.计算功的方法 (1)恒力做的功 直接用WFlcos 计算。 (2)合外力做的功 方法一：先求合外
7、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求合外力做的功。,【练1】 (2016江淮十校联考)如图3所示，在向右做匀减速运动的车厢内，一人用力向前推车厢，该人与车厢始终保持相对静止。则下列说法中正确的是 (),A.人对车厢的推力不做功 B.人对车厢的推力做负功 C.车厢对人的作用力做正功 D.车厢对人的作用力做负功,图3,解析 人对车厢的推力方向向右，与车厢的位移方向相同，人对车厢的推力做正功，选项A、B错误；人随车厢一起向右减速，人运动的加速度方向向左，根据牛顿第二定律知车厢对人的水平作用力的方向向左，与车的位移方向相反，车厢对人的
8、作用力做负功，选项D正确，C错误。 答案D,2.瞬时功率的计算方法 (1)利用公式PFvcos ，其中v为t时刻的瞬时速度。 (2)PFvF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度。 (3)PFvv，其中Fv为物体受到的外力F在速度v方向上的分力。,【练2】 一台起重机从静止开始匀加速地将一质量m1.0103 kg的货物竖直吊起，在2 s末货物的速度v4 m/s。起重机在这2 s内的平均输出功率及2 s末的瞬时功率分别为(g取10 m/s2)() A.2.4104 W2.4104 WB.2.4104 W4.8104 W C.4.8104 W2.4104 WD.4.8104 W4.8104
9、W,答案B,疑难点三动能定理的理解及应用 1.动能定理公式中体现的“三个关系” (1)数量关系：即合力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。可以通过计算物体动能的变化，求合力做的功，进而求得某一力做的功。 (2)单位关系：等式两侧物理量的国际单位都是焦耳。 (3)因果关系：合力的功是引起物体动能变化的原因。 2.对“外力”的理解 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。,【练3】 在赛车场上，为了安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏，当车碰撞围栏时起缓冲器作用。在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎，实验情景如图4所示，水平放置的轻弹簧
10、左侧固定于墙上，处于自然状态，开始赛车在A处且处于静止状态，距弹簧自由端的距离为L11 m。当赛车启动时，产生水平向左的恒为F24 N的牵引力使赛车向左匀加速前进，当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机，赛车继续压缩弹簧，最后被弹回到B处停下。已知赛车的质量为m2 kg，A、B之间的距离为L23 m，赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v4 m/s，水平向右。g取10 m/s2。求：,(1)赛车和地面间的动摩擦因数； (2)弹簧被压缩的最大距离。,图4,答案(1)0.2(2)0.5 m,疑难点四动能定理在多过程中的应用 1.应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程” “两状态”即明确研究对象的始
11、、末状态的速度或动能情况，“一过程”即明确研究过程，确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息。,2.应用动能定理解题的基本思路,【练4】 如图5，一个质量为0.6 kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R0.3 m，60，小球到达A点时的速度vA4 m/s。g取10 m/s2，求：,图5,(1)小球做平抛运动的初速度v0； (2)P点与A点的高度差； (3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。,解析 (1)由题意知小球到A点的速度vA沿曲线上A点的切线方向，对速度分解如图所示： 小球做
12、平抛运动，由平抛运动规律得： v0vxvAcos 2 m/s,答案 (1)2 m/s(2)0.6 m (3)8 N，方向竖直向上,真题示例,【例1】 (201510月浙江学考)如图6所示是我国某10兆瓦(1兆瓦106 W)光伏发电站，投入使用后每年可减少排放近万吨二氧化碳。已知该地区每年能正常发电的时间约为1 200 h，则该电站年发电量约为(),图6,A.1.2106 kWh B.1.2107 kWh C.1.2109 kWh D.1.21010 kWh 解析WPt10106 W1 200 h1.2107 kWh，B选项正确。 答案B,【例2】 (201510月浙江学考)快艇在运动中受到的阻
13、力与速度的平方成正比(即Ffkv2)。若油箱中有20 L燃油，当快艇以10 m/s匀速行驶时，还能行驶40 km；假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20 m/s匀速行驶时，还能行驶() A.80 km B.40 km C.10 km D.5 km,答案C,【例3】 (201510月浙江学考)如图7所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。质量m2.0103 kg的汽车沿下坡行驶，当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表示数v136 km/h，汽车继续沿下坡匀加速直行l350 m、下降高度h50 m时到达“避险车道”，此时速度表
14、示数v272 km/h。(g10 m/s2),图7,(1)求从发现刹车失灵至到达“避险车道”这一过程汽车动能的变化量； (2)求汽车在下坡过程中所受的阻力； (3)若“避险车道”与水平面间的夹角为17，汽车在“避险车道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽车在“避险车道”上运动的最大位移(sin 170.3)。,答案(1)3.0105 J(2)2103 N(3)33.3 m,【例4】 (201610月浙江选考)如图8甲所示，游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行，可抽象为图乙的模型。倾角为45的直轨道AB，半径R10 m的光滑竖直圆轨道和倾角为37的直轨道EF，分别通过水平光滑衔接轨道BC
15、、CE平滑连接，另有水平减速直轨道FG与EF平滑连接，EG间的水平距离l40 m。现有质量m500 kg的过山车，从高h40 m处的A点静止下滑，经BCDCEF最终停在G点。过山车与轨道AB、EF的动摩擦因数均为10.2，与减速直轨道FG的动摩擦因数20.75，过山车可视为质点，运动中不脱离轨道，求：,甲 乙,图8,(1)过山车运动至圆轨道最低点C时的速度大小； (2)过山车运动至圆轨道最高点D时对轨道的作用力； (3)减速直轨道FG的长度x0(已知sin 370.6，cos 370.8),冲刺训练,1.(2016温州学考模拟)在篮球比赛中，某位同学获得罚球机会，他站在罚球线处用力将蓝球投出，
16、篮球约以1 m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6 kg，篮筐离地高度约为3 m，忽略篮球受到的空气阻力，则该同学罚球时对篮球做的功大约为 (),图9,A.1 J B.10 J C.50 J D.100 J 答案B,2.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的 (),答案D,3.一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则() A.WF24WF1，Wf22Wf1B.WF24WF1, Wf22Wf1 C.WF24WF1，Wf22Wf1D.WF24WF1, Wf22Wf1,答案C,4.如图10所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为，物块与转台转轴相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到某值时，物块即将开始滑动，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在这
