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1、考考 纲纲 下下 载载1功和功率功和功率 ()2动能和能和动能定理能定理 ()3重力做功和重力重力做功和重力势能能 ()4 群性群性势能能 ()5功能关系、机械能守恒定律及其功能关系、机械能守恒定律及其应用用 ()实验6：探究：探究动能定理能定理实验7：验证机械能守恒定律机械能守恒定律考考 情情 上上 线线高考高考地位地位高考高考对本章知本章知识点考点考查频率最高的是率最高的是动能定理、机械能能定理、机械能守恒定律，守恒定律，单独考独考查功和功率功和功率时多以多以选择题形式出形式出现，与牛与牛顿运运动定律、平抛运定律、平抛运动、圆周运周运动及及电磁学知磁学知识相相结合合时，多以，多以计算算题的
2、形式出的形式出现。考点考点点点击1.功和功率的理解与功和功率的理解与计算。算。2动能定理、机械能守恒定律常能定理、机械能守恒定律常结合牛合牛顿运运动定律、定律、平平 抛运抛运动、圆周运周运动以及以及电磁学知磁学知识进行考行考查。3动能定理及能量守恒定律与生能定理及能量守恒定律与生产、生活、科技相、生活、科技相结合合 进行行综合考合考查。 思维启动思维启动如图如图511所示，在水平面上用一水平所示，在水平面上用一水平力力F推着斜面体向左匀速运动了一段位移推着斜面体向左匀速运动了一段位移l，斜面体上放有质量为，斜面体上放有质量为m的物体。在此过的物体。在此过 图图511程中，重力程中，重力G对物体
3、对物体m做功为做功为_；支持力；支持力FN对物体对物体m做做_(填填“正正”或或“负负”)功，大小为功，大小为_，摩擦力，摩擦力Ff对物体对物体m做做_(填填“正正”或或“负负”)功，大小为功，大小为_，合外，合外力对物体力对物体m做功为做功为_。提示：提示：重力重力G对物体对物体m做功为做功为0，支持力，支持力FN对物体对物体m做正做正功，大小为功，大小为mglsincos，摩擦力，摩擦力Ff对物体对物体m做负功，大做负功，大小为小为mglsincos，合外力对物体，合外力对物体m做功为做功为0。 应用升级应用升级1.如图如图512所示，水平地面上有三个所示，水平地面上有三个 底面相同、倾角
4、分别为底面相同、倾角分别为30、45、 60的固定斜面，三个斜面与物体间的的固定斜面，三个斜面与物体间的 动摩擦因数相同，同一物体沿三个斜面动摩擦因数相同，同一物体沿三个斜面 图图512 从顶端开始由静止下滑到底部的过程中，克服摩擦力从顶端开始由静止下滑到底部的过程中，克服摩擦力 做功最多的斜面是做功最多的斜面是 () A倾角为倾角为30的斜面的斜面 B倾角为倾角为45的斜面的斜面 C倾角为倾角为60的斜面的斜面 D一样多一样多答案：答案：D 思维启动思维启动如图如图513所示，用水平恒力所示，用水平恒力F将物体将物体m由静止开始从由静止开始从A位置拉至位置拉至B位置，前进距离为位置，前进距离
5、为l，设地面光滑，设地面光滑 图图513时，力时，力F做功为做功为W1，做功的功率为，做功的功率为P1，地面粗糙时，力，地面粗糙时，力F做功为做功为W2，做功的功率为，做功的功率为P2，则，则W1_W2，P1_P2(填填“”、“”、“P2。答案：答案：C知识检索知识检索 求力做功时，首先要区分是求恒力做功还是求变力求力做功时，首先要区分是求恒力做功还是求变力做功，若为变力做功，则要考虑应用动能定理或将变力做功，若为变力做功，则要考虑应用动能定理或将变力做功转化为恒力做功进行求解。做功转化为恒力做功进行求解。审题指导审题指导解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：(1)重力为恒力，重
6、力做功与路径无关。重力为恒力，重力做功与路径无关。(2)F阻阻大小不变，方向改变，可用微元法求其功。大小不变，方向改变，可用微元法求其功。答案答案C拓展训练拓展训练1.一物体在水平面上，受恒定的水平拉一物体在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直线运动，已知力和摩擦力作用沿直线运动，已知在第在第1秒内合力对物体做的功为秒内合力对物体做的功为45 J，在第在第1秒末撤去拉力，其秒末撤去拉力，其vt图像如图像如 图图516图图516所示，所示，g取取10 m/s2，则，则 ()A物体的质量为物体的质量为5 kgB物体与水平面的动摩擦因数为物体与水平面的动摩擦因数为0.2C第第1秒内摩擦力对物体
7、做的功为秒内摩擦力对物体做的功为60 JD第第1秒内拉力对物体做的功为秒内拉力对物体做的功为60 J答案：答案：D 答案答案 A A拓展训练拓展训练2如图如图517所示，分别用所示，分别用F1、F2、F3将质量为将质量为m的的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，物体到达斜面顶端时，力端拉到斜面的顶端，物体到达斜面顶端时，力F1、F2、F3的功率关系为的功率关系为 ()图图517AP1P2P3BP1P2P3CP3P2P1 DP1P2P3解析：解析：设物体的质量为设物体的质量为m，三种情况下物体的加速度，三种情况下物体的加速
8、度a相同，相同，据牛顿第二定律得据牛顿第二定律得F1mgsinma，F2cosmgsinma，F3cosmgsinma。所以。所以F1F2cosF3cos，在速度，在速度方向上的分量都相同，又因加速度相同，斜面长度相同，所方向上的分量都相同，又因加速度相同，斜面长度相同，所以三种情况下到达斜面顶端时的速以三种情况下到达斜面顶端时的速度相等，所以据功率公式可知度相等，所以据功率公式可知P1P2P3，故选，故选A。答案：答案：A 知识检索知识检索机车两种启动方式的比较机车两种启动方式的比较两种方式两种方式以恒定功率启以恒定功率启动以恒定加速度启以恒定加速度启动Pt图和和vt图典题例析典题例析例例3
9、一汽车的额定功率一汽车的额定功率P06104 W，质量，质量m5103 kg，在平直路面上行驶时阻力是车重的，在平直路面上行驶时阻力是车重的0.1倍。若汽车从倍。若汽车从静止开始以加速度静止开始以加速度a0.5 m/s2做匀加速直线运动，做匀加速直线运动，(g取取10 N/kg)求：求：(1)汽车保持加速度不变的时间；汽车保持加速度不变的时间；(2)汽车实际功率随时间变化的关系；汽车实际功率随时间变化的关系；(3)此后汽车运动所能达到的最大速度。此后汽车运动所能达到的最大速度。审题指导审题指导解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：(1)汽车匀加速运动过程中牵引力不变。汽车匀加速运
10、动过程中牵引力不变。(2)匀加速直线运动的末时刻汽车的功率为匀加速直线运动的末时刻汽车的功率为P0。(3)匀加速运动的最大速度与汽车运动后所能达到的最匀加速运动的最大速度与汽车运动后所能达到的最大速度的区别。大速度的区别。答案答案(1)16 s(2)P1m(ga)at(3)12 m/s拓展训练拓展训练3汽车在平直的公路上以恒定的功率启动，设阻力恒定，汽车在平直的公路上以恒定的功率启动，设阻力恒定，则图则图518中关于汽车运动过程中加速度、速度随时中关于汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系，以下判断正确的是间变化的关系，以下判断正确的是 ()图图518A汽车的加速度一时间图像可用图丙描述汽
11、车的加速度一时间图像可用图丙描述B汽车的速度一时间图像可用图甲描述汽车的速度一时间图像可用图甲描述C汽车的加速度一时间图像可用图丁描述汽车的加速度一时间图像可用图丁描述D汽车的速度一时间图像可用图乙描述汽车的速度一时间图像可用图乙描述答案：答案：B1.(2011上海高考改编上海高考改编)如图如图519，一长，一长 为为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一 端固定一质量为端固定一质量为m的小球。一水平向右的的小球。一水平向右的 拉力作用于杆的中点，使杆以角速度拉力作用于杆的中点，使杆以角速度 图图519 匀速转动，当杆与水平方向成匀速转动，当杆与水平方向成60时，拉
12、力的功率为时，拉力的功率为()答案：答案：C2.(2012西城检测西城检测)如如图5110所示，所示， 在外力作用下某在外力作用下某质点运点运动的的vt图像像 为正弦曲正弦曲线。从。从图中可以判断中可以判断 () A在在0t1时间内，外力做内，外力做负功功 图5110 B在在0t1时间内，外力的功率逐内，外力的功率逐渐增大增大 C在在t2时刻，外力的功率最大刻，外力的功率最大 D在在t1t3时间内，外力做的内，外力做的总功功为零零解析：解析：由动能定理可知，在由动能定理可知，在0t1时间内质点速度越来越时间内质点速度越来越大，动能越来越大，外力一定做正功，故大，动能越来越大，外力一定做正功，故
13、A项错误；在项错误；在t1t3时间内，动能变化量为零，可以判断外力做的总功时间内，动能变化量为零，可以判断外力做的总功为零，故为零，故D项正确；由项正确；由PFv知知0、t1、t2、t3四个时刻功四个时刻功率为零，故率为零，故B、C都错。都错。答案：答案：DA汽汽车的功率的功率B汽汽车行行驶的最大速度的最大速度C汽汽车所受到的阻力所受到的阻力D汽汽车运运动到最大速度所需的到最大速度所需的时间答案：答案：D4(2012明光模拟明光模拟)如图如图5112所示，所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿的料车沿30角的斜面由底角的斜面由底 图图5112端匀速地拉到顶端，斜面长端匀速地拉到顶端，斜面长L是是4 m，若不计滑轮的质量，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，和各处的摩擦力，g取取10 N/kg，求这一过程中：，求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；物体的重力做的功；(3)物体受到的各力对物体做的总功。物体受到的各力对物体做的总功。(2)重力做功：重力做功：W2mghmgLsin2 000 J(3)由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为为0，故，故W合合0答案：答案：(1)2 000 J(2)2 000 J(3)0
