《备战2021届浙江新高考物理一轮复习汇编考点14功功率.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战2021届浙江新高考物理一轮复习汇编考点14功功率.（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点14 功 功率专题知识内容考试要求必考加试功和功率追寻守恒量-能量b功cc功率cc命题规律1.机械能是高考重点考查内容之一，高考命题既有对机械能的单独考查，也有与曲线运动、电磁学等内容相结合的综合考查，单独考查的题目多为选择题，计算题联系生活实际、现代科学技术，与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动、电磁等知识结合，综合考查在物体多运动过程或多物体运动过程中运用知识的能力、建立物理模型的能力和解决实际问题的能力.2.考查知识点主要有(1)功和功率的计算；(2)对动能定理、机械能守恒定律、功能关系的理解(3)与牛顿第二定律相结合考查运动情况和功能关系(3)能量与动量相结合的考查物体运动过程命题趋
2、势从近几年高考来看，关于功和功率的考查，多以选择题的形式出现，有时与电场及电磁感应相结合命题。动能定理、能量守恒定律仍将是高考考查的重点，高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情景中去，能力要求不会降低。复习策略复习时应强化对功、功率、动能、重力势能、弹性势能等基本概念的理解，掌握各种功的计算方法；掌握应用动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律分析与解决相关的力学问题的解题方法.考向一 功的正负判断和大小计算(2017全国卷)如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程
3、中，大圆环对它的作用力()A一直不做功B一直做正功C始终指向大圆环圆心D始终背离大圆环圆心【参考答案】A【详细解析】由于大圆环是光滑的，因此小环下滑的过程中，大圆环对小环的作用力方向始终与速度方向垂直，因此作用力不做功，A项正确，B项错误；小环刚下滑时，大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心，滑到大圆环圆心以下的位置时，大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心，C、D项错误。【名师点睛】做功的判断方法：若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来判断，若物体做曲线运动，依据F与v的方向夹角来判断。1(多选)如图所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面体以加速度
4、a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是()A支持力一定做正功 B摩擦力一定做正功C摩擦力可能不做功 D摩擦力可能做负功【答案】ACD【解析】支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功。而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰好为零，物体只受重力和支持力，如图所示，此时加速度agtan，当agtan，摩擦力沿斜面向下，摩擦力与位移夹角小于90，则做正功；当agtan，摩擦力沿斜面向上，摩擦力与位移夹角大于90，则做负功。综上所述，A、C、D正确。2(多选)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
5、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不做功【答案】CD【解析】AB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的作用力垂直斜面向下，A对B不做功，选项D正确。考向二 变力做功的计算方法(多选)如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，滑块用轻绳系着绕过光滑的定滑轮O。现以大小不变的拉力F拉绳，使滑块从A点由静止开始上升，滑块运动到C点时速度最大。已知滑块质量为m，滑轮O到竖直
6、杆的距离为d，OAO37，OCO53，重力加速度为g(已知sin 370.6，cos 370.8)。则()A拉力F大小为mgB拉力F大小为mgC滑块由A到C过程轻绳对滑块做功mgdD滑块由A到C过程轻绳对滑块做功mgd【参考答案】AC【详细解析】滑块到C点时速度最大，其所受合力为零，则有Fcos 53mg0，解得Fmg，故A正确，B错误；由能量的转化与守恒定律可知，拉力F做的功等于轻绳拉力F对滑块做的功，滑轮与A间绳长L1，滑轮与C间绳长L2，滑轮右侧绳子增大的长度LL1L2，拉力做功WFLmgd，故C正确，D错误。【名师点睛】有些变力做功问题通过转换研究对象，可转化为恒力做功，用WFlcos
7、 求解。此法常用于轻绳通过定滑轮拉物体做功的问题1(多选)如图所示，n个完全相同、边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l，总质量为M，它们一起以速度v在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则摩擦力对所有小方块所做功的大小为()AMv2 BMv2CMgl DMgl【答案】AC【解析】总质量为M的小方块在进入粗糙水平面的过程中滑动摩擦力由0均匀增大， 当全部进入时摩擦力达最大值Mg, 总位移为l, 平均摩擦力为fMg，由功的公式可得Wf fl Mgl，功的大小为Mgl，C正确，D错误；用动能定理计算，则为：Wf0
8、Mv2Mv2，其大小为Mv2，A正确，B错误2201宁波模拟(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。设在摆球运动过程中空气阻力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F阻L【答案】ABD【解析】如图所示，因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT0，B正确；重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WGmgL，A正确；F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即WF阻(F阻x1F阻x2)F阻L，C错误、D正确。考向
9、三 功率的理解与计算如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球在水平拉力F的作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()A逐渐增大B逐渐减小C先增大，后减小D先减小，后增大【参考答案】A【详细解析】因小球速率不变，所以小球以O点为圆心做匀速圆周运动，受力如图所示，因此在切线方向上应有：mgsin Fcos ，得Fmgtan .则拉力F的瞬时功率PFv cos mgvsin .从A运动到B的过程中，拉力的瞬时功率随的增大而增大，A项正确【名师点睛】若求瞬时功率，需明确是哪一时刻或哪一位置，再确定该时刻或该位置的速度，应用公式PFv，如果F、v不同向
10、，则PFvcos，是F与v方向的夹角1如图所示，质量为m2 kg的木块在倾角37的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，已知sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2，则前2 s内重力的平均功率和2 s末的瞬时功率分别为()A.48 W24 W B.24 W48 WC.24 W12 W D.12 W24 W【答案】B【解析】木块所受的合外力F合mgsin mgcos mg(sin cos )210(0.60.50.8) N4 N木块的加速度a m/s22 m/s2前2 s内木块的位移xat2222 m4 m所以，重力在前2 s内做的功为Wmgxsin 2104
11、0.6 J48 J重力在前2 s内的平均功率为 W24 W。木块在2 s末的速度vat22 m/s4 m/s2 s末重力的瞬时功率Pmgsin v2100.64 W48 W。故选项B正确。2(201福建闽粤联合体联考)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PAPB B重力的平均功率PAPBC重力的瞬时功率PAPB D重力的瞬时功率PAPB【答案】D.【解析】B做自由落体运动，运动时间tB .A做匀加速直线运动，agsin ，根据gsin t得，tA，可知tAtB.重力做功相
12、等，根据P知，PAPB，A、B错误根据动能定理，mghmv2得，两物体到达地面时的速度大小均为v.A物体重力的瞬时功率PAmgvsin ，B物体重力的瞬时功率PBmgv.则PAPB.C错误，D正确考向四 机车启动问题(201福建福州高三期中)质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力不变。当汽车的加速度为a，速度为v时发动机的功率为P1，则当功率恒为P2时，汽车行驶的最大速度为()A. B.C. D.【参考答案】B【详细解析】对汽车受力分析，设受到的阻力的大小为Ff，由牛顿第二定律可得，FFfma，所以FFfma，所以功率P1Fv(Ffma)v，解得Ffma，当功率恒为P2时，设最
13、大速度为v，则P2FvFfv，所以v，所以B正确【名师点睛】1机车的最大速度vm的求法：机车达到匀速前进时速度最大，此时牵引力F等于阻力Ff，故vm.2匀加速启动最长时间的求法：牵引力FmaFf，匀加速的最后速度vm，时间t.3瞬时加速度的求法：据F求出牵引力，则加速度a.1(2019贵州遵义高三模拟)提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比，即Ffkv2，k是阻力因数)当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体运动的速率增大到2vm，则下列办法可行的是()A阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2P0B发动
14、机额定功率不变，使阻力因数减小到C阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0D发动机额定功率不变，使阻力因数减小到【答案】C【解析】物体匀速运动时，牵引力与阻力相等，由PFvmFfvmkv，要使物体运动的速率增大到2vm，阻力因数不变时，需使发动机额定功率增大到8P0，故A错误，C正确；发动机额定功率不变时，需使阻力因数减小到，故B、D错误2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，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的速度为时，汽车的瞬时加速度的大小为()A. B.C. D.【答案】C【解析】当汽车牵引力等于阻力时，速度最大，则阻力Ff，当速度为时，牵引力F，由牛顿第二定律得FFfma，解得a，选项C正确。考向五 机车启动图像问题放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s 内其速度与时间的关系图象和拉力的功率与时间的关系图象如图所示下列说法正确的是()A物体的质量为 kg B滑动摩擦力的大小为5 NC06 s拉力做的功为30 J D02 s内拉力做的
