《高中物理必修二功和能》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理必修二功和能（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5ucm专项二 考向一 功和功率的计算 (选择题）恒力做功的公式WFc (通过F与间的夹角判断F与否做功及做功的正、负)。2.功率(1)平均功率：P=Fcos 。（）瞬时功率:PFvs(为F与的夹角)。(全国新课标)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为1的水平拉力拉动物体,通过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始通过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程，用W1、WF2分别表达拉力F1、F所做的功，Wf1、Wf2分别表达前后两次克服摩擦力所做的功,则( )A.WF4WF1，Wf22Wf1B.24WF1， W2=2W1C.WF0,即F2WF，对的。答案 感悟
2、升华计算功和功率时应注意的问题.(乐山模拟）如图所示,自动卸货车始终静止在水平地面上,在液压机的作用下，车厢与水平面间的角逐渐增大且货品相对车厢静止的过程中,下列说法对的的是( )货品受到的摩擦力增大B.货品受到的支持力不变 货品受到的支持力对货品做正功D.货品受到的摩擦力对货品做负功解析：选AC 货品处在平衡状态,则有msi=,mgs=,增大,f增大，N减小，A对的,B错误；货品受到的支持力的方向与速度方向始终相似，做正功，C对的；摩擦力的方向与速度方向始终垂直，不做功,D错误。.质量为1 k的物体静止于光滑水平面上。从t=0时刻起，物体受到向右的水平拉力F作用，第 s内2 N,第2 s内F
3、1 N。下列判断对的的是( )A2s末物体的速度是4m/B2 s内物体的位移为mC.第1末拉力的瞬时功率最大D.第2 末拉力的瞬时功率最大解析:选 由牛顿第二定律得第1 s内和第2 s内的加速度分别为2 m2和 m/2,第1 末和第 s末的速度分别为v1a1t1=2 /,v2v1a2t23/，A错误;2 s内的位移x=+t235,错误；第 末拉力的瞬时功率P1=1v14 ，第s末拉力的瞬时功率P2v23,C对的,D错误。3(西安一模）质量为m=2k的物体沿水平面向右做直线运动，t=时刻受到一种水平向左的恒力F作用,如图甲所示,此后物体的 t图像如图乙所示，取水平向右为正方向，g=10 s2,则
4、（ ）.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5B0 s末恒力F的瞬时功率为6W.10 s末物体在计时起点左侧2m处10 s内物体克服摩擦力做功34J解析:选CD 由题图乙知前后两段物体加速度的大小分别为a2m/2、a21 s2，由牛顿第二定律知F+m=ma1，F-ma2,联立得F=3 N、=0.05，A错误;10 s末恒力F的瞬时功率为Pv=，B错误；由速度图像与坐标轴所围面积的物理意义知,10 s内物体的位移x2 m,即在计时起点左侧2 m处，C对的;10 s内物体的路程为s4 m,则1 s内物体克服摩擦力所做的功Wmgs=34J，D对的。考向二机车启动问题(选择题或计算题)1.机车输出功率：P
5、=Fv,其中F为机车牵引力。2机车启动匀加速过程的最大速度v(此时机车输出的功率最大）和全程的最大速度v(此时牵=F阻)求解措施:(1）求:由牵F阻=a,P=F牵v1可求v。(2)求v:由PF阻m,可求vm。 (广元五校联考)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m=510 kg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a.m/s,当起重机输出功率达到其容许的最大值时,保持该功率直到重物做m1.02 m/的匀速运动。取g=10m/s，不计额外功。求： (1）起重机容许输出的最大功率；（)重物做匀加速运动所经历的时间；(3)起重机在第2 s末的输出功率。审
6、题指引(1)题干中“重物由静止开始向上做匀加速直线运动”阐明起重机以恒定的加速度启动。(2)题干中“匀速运动”阐明重物所受的起重机的牵引力与重物的重力平衡。解析 (1)重物匀速上升时有F可得起重机的最大输出功率vm=mgm=.1104W（) 设重物匀加速阶段受到的牵引力为F1,匀加速运动阶段的末速度为v匀m,由牛顿第二定律得F1-gma又有m=F1v匀mv匀ma解得1=5 s(3)设第2 s末重物的速度为v2,由运动学公式知2a2由牛顿第二定律知F1-mg=ma且 P=Fv2解得P4104 W答案 (1)11 ()5 (3）.0410 W4(成都质检)某车以相似的功率在两种不同的水平路面上行驶
7、，受到的阻力分别为车重的k和k2倍,最大速率分别为v1和v，则( )A.v2k1v Bv2=v1C.v2=v1 D.v2=k2v1解析：选B该车在水平路面上达到最大速率时,处在平衡状态，即该车此时的牵引力F1=k1mg，F2=kmg,两种状况下，车的功率相似,即v1=v，解得v2，B对的。5.(西安模拟)质量为102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为5m/s，运用传感器测得此过程中不同步刻电动车的牵引力F与相应的速度v,并描绘出F图像如图所示（图中B、BO均为直线)，假设电动车行驶中所受的阻力恒定,求此过程中(1）电动车的额定功率;(2)电动车由静止开始运动,通过多长时间
8、，速度达到2 m/s?()若过B点后16 s达到最大速度，则电动车所走的总路程是多大？解析:(1)分析图线可知:电动车由静止开始做匀加速直线运动,达到额定功率后,做牵引力逐渐减小的变加速直线运动,达到最大速度后做匀速直线运动。当最大速度vmax=15 m/时,牵引力为min=40 ，由平衡条件得恒定阻力fFm=0 额定功率Fmivma= k(2）匀加速运动的末速度v=解得=3 m/由牛顿第二定律知匀加速运动的加速度a=解得a=/s电动车在速度达到 m/s之前,始终做匀加速直线运动，所求时间t解得t=1 (3）设在匀加速阶段达到点的位移为x1,则vx解得x1=.5 m从B点达到最大速度过程中,由
9、动能定理得Pt-mvmv解得x24m故总的位移x=1x2=26.25 m答案：(1)6W (2） s ()2625 m考向三动能定理的应用 (选择题或计算题) （南充模拟)如图所示,水平路面CD的右侧有一长L12 的板M，一物块放在板M的最右端，并随板一起向左侧固定的平台运动，板的上表面与平台等高。平台的上表面B长s=3 m，光滑半圆轨道A竖直固定在平台上,圆轨道半径0.4 ，最低点与平台AB相切于A点。当板的左端距离平台= m时，板与物块向左运动的速度v0=8 m/s。当板与平台的竖直墙壁碰撞后，板立即停止运动,物块在板上滑动,并滑上平台。已知板与路面的动摩擦因数0.05,物块与板的上表面及
10、轨道AB的动摩擦因数2=01,物块质量m1 kg,取g=10 /s2。(1)求物块进入圆轨道时对轨道上点的压力；(2)判断物块能否达到圆轨道的最高点。如果能，求物块离开点后在平台上的落点到点的距离；如果不能,则阐明理由。思路探究在DC段由动能定理求物块和板整体达到C时的速度对物块在板和平台上运动过程由动能定理求物块达到A点的速度在A点由牛顿第二定律求物块受到的支持力由牛顿第三定律求物块对A点的压力假设物块能过E点，由动能定理求物块通过E点的速度与物块刚好通过E点的速度比较判断若能通过E点,物块做平抛运动。解析 (1)设物块随板运动撞击竖直墙壁BC时的速度为1，由动能定理得-1(M)gL（M+m
11、)v(Mm)设物块到点时速度为v2，由动能定理得-2g(+L）=v-v由牛顿第二定律得Nm=m解得40 N由牛顿第三定律知，物块对轨道A点的压力大小为140 ,方向竖直向下。(2)假设物块能通过圆轨道的最高点,且在最高点处的速度为v3，则有g2Rmvmv解得3=6 ms在最高点的临界速度满足的关系为m解得v2 ms由于vv，因此假设成立。故物块能通过圆轨道的最高点做平抛运动，则水平方向x=3t竖直方向Rgt2解得x24 m答案 (1)40 方向竖直向下 (2)能2.4感悟升华应用动能定理解题的环节和应注意的问题1应用动能定理解题的环节2.应用动能定理解题应注意的问题(1）动能定理往往用于单个物
12、体的运动过程，由于不牵扯加速度及时间，比动力学研究措施要简洁。()动能定理体现式是一种标量式,在某个方向上应用动能定理是没有根据的。(3)物体在某个运动过程中包具有几种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,但若能对整个过程运用动能定理列式则可使问题简化。.(成都模拟)如图所示,将质量为m的小球以速度v0由地面竖直向上抛出。小球落回地面时,其速度大小为0。设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变,则空气阻力的大小等于( ).m B.mg C.m D.g解析:选D对小球向上运动,由动能定理，-(mg+)H0-m，对小球向下运动,由动能定理,(mg)Hm2
13、，联立解得f=mg，对的。7（绵阳模拟)如图所示，粗糙水平地面与半径为R0.5 的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内，O是BD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量为=1 k的小物块在水平恒力F5 N的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去,小物块沿半圆轨道运动正好能通过D点，已知AB间的距离为xAB=3 ,重力加速度10 m/s2。求:(1)小物块运动到B点时的速度vB;(2)小物块离开点后落到地面上的点与点之间的距离x;(3)小物块在水平面上从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功Wf。解析：（1）小物块恰能通过D点,在D点由牛顿第二定律得mg小物块由B运动到D的过程由动能定理得mg-mv解得B
