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1、2019-2020年高考物理二轮复习专题2电场与磁场教学案1.(xx全国卷T16)如图，一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距l。重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为()A.mglB.mglC.mgl D.mgl解析：选AQM段绳的质量为mm，未拉起时，QM段绳的重心在QM中点处，与M点距离为l，绳的下端Q拉到M点时，QM段绳的重心与M点距离为l，此过程重力做功WGmgmgl，将绳的下端Q拉到M点的过程中，由能量守恒定律，可知外力做功WWGmgl，可知A项正确，B、C、D项错误。2(xx全国卷T17)一汽车在平直
2、公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是()解析：选A由Pt图象知：0t1内汽车以恒定功率P1行驶，t1t2内汽车以恒定功率P2行驶。设汽车所受牵引力为F，则由PFv得，当v增加时，F减小，由a知a减小，又因速度不可能突变，所以选项B、C、D错误，A正确。3多选(xx全国卷T20)如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时，向心加速度的
3、大小为a，容器对它的支持力大小为N，则()AaBaCN DN解析：选AC质点P下滑到最低点的过程中，由动能定理得mgRWmv2，则速度v，在最低点的向心加速度a，选项A正确， B错误；在最低点时，由牛顿第二定律得Nmgma，N，选项C正确，D错误。4(xx全国卷T17)如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则()AWmgR，质点恰好可以到达Q点BWmgR，质点不能到
4、达Q点CWmgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离DWmgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离解析：选C设质点到达N点的速度为vN，在N点质点受到轨道的弹力为FN，则FNmg，已知FNFN4mg，则质点到达N点的动能为EkNmvN2mgR。质点由开始至N点的过程，由动能定理得mg2RWfEkN0，解得摩擦力做的功为WfmgR，即克服摩擦力做的功为WWfmgR。设从N到Q的过程中克服摩擦力做功为W，则WW。从N到Q的过程，由动能定理得mgRWmvQ2mvN2，即mgRWmvQ2，故质点到达Q点后速度不为0，质点继续上升一段距离。选项C正确。高考题型典型试题难度1.功、功率的计算xx全国卷T162
5、.机车启动问题xx全国卷T173.动能定理的应用xx全国卷T20xx全国卷T17题型(一) 功和功率的计算高考定位：常考题型,解题关键：重在理解基本概念，掌握典型的功和功率计算方法 必备知能1计算功时的注意事项(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，恒力做的功一般用功的定义式或动能定理求解，变力做的功可用动能定理或图象法求解。(2)用图象法求外力做的功时，应注意横坐标和纵坐标分别表示的物理量，若横坐标表示位移，纵坐标表示力，则可用图线与横坐标围成的面积表示功，例如图甲、乙、丙(图丙中图线为圆弧)，力做的功分别为W1F1x1、W2F2x2、W3F3x3。2计
6、算功率时的注意事项计算功率时，要明确是求瞬时功率，还是平均功率，若求瞬时功率应明确是哪一时刻或位置的瞬时功率，若求平均功率应明确是哪段时间内的平均功率；应注意区分公式P和PFvcos 的适用范围，P用于计算平均功率，PFvcos 用于计算瞬时功率。 演练冲关1.(xx届高三天津五区县联考)如图所示，某质点运动的vt图象为正弦曲线。从图象可以判断()A质点做曲线运动B在t1时刻，合外力的功率最大C在t2t3时间内，合外力做负功D在0t1和t2t3时间内，合外力的平均功率相等解析：选D质点运动的v t图象描述的是质点的直线运动，选项A错误；在t1时刻，v t图线的斜率为零，加速度为零，合外力为零，
7、合外力功率为零，选项B错误；由题图图象可知，在t2t3时间内，质点的速度增大，动能增大，由动能定理可知，合外力做正功，选项C错误；在0t1 和t2t3时间内，动能的变化量相同，故合外力做的功相等，则合外力的平均功率相等，选项D正确。2(xx吉林模拟)一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t0时起，第1 s内受到2 N的水平外力作用，第2 s内受到同方向的1 N的外力作用。下列判断正确的是()A02 s内外力的平均功率是 WB第2 s内外力所做的功是 JC第2 s末外力的瞬时功率最大D第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是11解析：选A由牛顿第二定律和运动学公式，可求出，第1 s 末
8、、第2 s末速度的大小分别为：v12 m/s、v23 m/s，02 s内外力做功为Wmv224.5 J，平均功率为P W W，A对；第2 s内外力所做的功W2mv22mv122.5 J，B错；第1 s末、第2 s末外力的瞬时功率分别为P1F1v14 W、P2F2v23 W，C错；第1 s内与第2 s内质点动能增加量分别为：mv122 J，mv22mv122.5 J，比值为45，D错。3(xx潍坊模拟)质量为m2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v t图象如图乙所示，取水平向右为正方向，g取10 m/s2，则()A物体与水平面间的动摩擦因
9、数为0.5B10 s末恒力F的瞬时功率为6 WC10 s末物体在计时起点左侧4 m处D010 s内恒力F做功的平均功率为0.6 W解析：选D由题图乙可知04 s内的加速度：a1 m/s22 m/s2，可得：Fmgma1；410 s内的加速度：a2 m/s21 m/s2，可得：Fmgma2；解得：F3 N，0.05，选项A错误；10 s末恒力F的瞬时功率为P10F|v10|36 W18 W，选项B错误；04 s 内的位移x148 m16 m,410 s内的位移x266 m18 m，xx1x22 m，故10 s末物体在计时起点左侧2 m处，选项C错误；010 s内恒力F做功的平均功率为 W0.6
10、W，选项D正确。题型(二) 机车启动问题高考定位：常考题型解题关键：重在领悟机车启动的过程，联系实际、结合图象分析各物理量的变化情况 典例示法例1(xx咸阳模拟)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度时间图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则()A0t1时间内，汽车的牵引力等于mBt1t2时间内，汽车的功率等于Ffv1C汽车运动的最大速度等于v1Dt1t2时间内，汽车的平均速度小于解析由题图可知，汽车运动的最大速度为v2，则有PFfv2。在0t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度大小为a，由牛顿第二定律可得FFfma，汽车的牵引力FFfm
11、aFfm，选项A错误；t1t2时间内，汽车的功率保持不变，汽车功率PFfv2，选项B错误；题图上A点和B点都对应汽车功率PFv1Ffv2，而FFfm，联立解得v2v1，选项C正确；根据速度时间图象的面积表示位移，t1t2时间内，汽车的位移为曲边梯形ABt2t1的面积，汽车的平均速度大于，选项D错误。答案C分析机车启动应注意的三个问题1机车启动的方式不同，运动的规律就不同，即其功率、加速度、牵引力等物理量的变化规律不同，分析图象时应注意坐标轴的意义及图象变化所描述的规律。2在公式PFv中，F是机车的牵引力而不是机车所受合力，因此FFf时，牵引力与阻力平衡，机车达到最大运行速度。3解决机车启动问题
12、一定要分清机车是匀加速启动还是以恒定功率启动。(1)以恒定功率启动的过程中，机车做加速度减小的加速运动，匀变速直线运动的规律不适用，速度最大值等于，牵引力是变力，牵引力做的功可用WPt求解，但不能用WFlcos 求解。(2)匀加速启动过程中，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，机车做加速度减小的加速运动。演练冲关4多选(xx佛山第一中学检测)质量为m的汽车在平直公路上行驶，所受的阻力恒为车重的k倍。汽车以额定功率行驶，当它加速行驶的速度为v时，加速度为a。则以下分析正确的是()A汽车发动机的额定功率为kmgv
13、B汽车行驶的最大速度为C当汽车加速度减小到时，速度增加到2vD汽车发动机的额定功率为(makmg)v解析：选BD设汽车的额定功率为P，汽车的速度为v时，根据牛顿第二定律知：kmgma；所以P(kmgma)v，故A错误，D正确；汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，速度最大，故有：vm，故B正确；加速度为时，设此时牵引力为F，则Fkmgm，解得：Fkmg，此时速度为：v2v，故C错误。5.多选(xx广州检测)如图，倾角为30的自动扶梯在电压为380 V的电动机带动下，以0.4 m/s的恒定速率向斜上方运动，电动机的最大输出功率为4.9 kW，空载时电动机中的电流为5 A，假设载人时扶梯的运动速率和空载
14、时相同。设所载人的平均质量为60 kg，重力加速度g10 m/s2。不计一切损耗，则扶梯匀速运动过程中()A站在扶梯上的人不受摩擦力作用B扶梯可同时乘载的最多人数为25人C扶梯可同时乘载的最多人数为40人D无论空载或满载，电动机的输出功率均为 4.9 kW解析：选AB因扶梯斜向上匀速运动，故站在扶梯上的人竖直方向和水平方向所受合力为零，则不受摩擦力作用，选项A正确；维持扶梯运转的功率：P0UI3805 W 1 900 W1.9 kW，电动机的最大输出功率为P最大4.9 kW；可用于输送人的功率：PP最大P0(4.91.9)kW3 kW，输送一个人的功率：PGvsin 30mgvsin 3060100.4 W120 W，同时乘载的最多人数：n25(人)，选项B正确，C错误；空载时电动机的功率为1.9 kW；满载时电动机的输出功率为4.9 kW，选项D错误。题型(三) 动能定理的应用 高考定位：常考题型 解题关键：动能定理是一个“过程”定理，即做功过程与运动过程必须严格一致典例示法例2(xx南平检测)如图所示，轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于粗糙水平面上质量为m的小球接触但不拴接。开始时小球位于O点，弹簧水平
