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1、功和能功和能专题三专题三20152015届物理二届物理二轮复复习力学力学专题（三）（三）功功率动能定理功功率动能定理 功功和和能能（1 1）第一讲功功率动能定理第一讲功功率动能定理 专题三专题三课后强化作业课后强化作业2考考 向向 透透 析析1考考 向向 透透 析析 (2014新新课课标标)一一物物体体静静止止在在粗粗糙糙水水平平地地面面上上。先先用用一一大大小小为为F1的的水水平平拉拉力力拉拉动动物物体体，经经过过一一段段时时间间后后其其速速度度变变为为v。若若将将水水平平拉拉力力的的大大小小改改为为F2，物物体体从从静静止止开开始始经经过过同同样样的的时时间间后后速速度度变变为为2v。对对
2、于于上上述述两两个个过过程程，用用WF1、WF2分分别别表表示示拉拉力力F1、F2所所做做的的功功，Wf1、Wf2分分别别表表示示前后两次克服摩擦力所做的功，则前后两次克服摩擦力所做的功，则()功和功率的理解与计算AWF24WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1，Wf22Wf1 解解析析本本题题考考查查了了物物体体在在粗粗糙糙水水平平面面上上的的运运动动及及功功的的计计算算。关关键键是是运运动动过过程程的的分分析析和和受受力力分分析析并并由由运运动动学学确确定定位位移移及及由由动动力力学学确确定定F1、F2的的关关系系。两两种种情
3、情况况下下物物体体所所受受滑滑动动摩摩擦擦力力相相同同，即即fmg，F1、F2作作用用下下的的加加速速度度分分别别为为a1、a2，由由运运动学规律动学规律va1t、2va2t，则，则a22a1；答案答案C三、易错易混要明了三、易错易混要明了1求求变变力力做做功功问问题题时时，不不要要轻轻易易使使用用功功的的定定义义式式进进行行计计算。算。2注意区别平均功率和瞬时功率的计算公式。注意区别平均功率和瞬时功率的计算公式。如如图图所所示示，质质量量为为M的的物物体体放放在在光光滑滑水水平平地地面面上上，受受与与水水平平方方向向成成角角的的恒恒定定拉拉力力F作作用用，从从静静止止开开始始沿沿水水平平地地
4、面面运运动动，在在时时间间t内内，拉拉力力F对对物物体体所所做做的的功功为为W。若若仅仅改改变变上上述述某某一一个个量量，物物体体还还是是从从静静止止开开始始沿沿水水平平地地面面运运动动，下下列列可可使使拉拉力力做做的的功为功为2 W的是的是()答案答案A 额额定定功功率率为为80kW的的汽汽车车，在在平平直直公公路路上上行行驶驶的的最最大大速速度度是是20m/s，汽汽车车的的质质量量是是2t，如如果果汽汽车车从从静静止止开开始始做做匀匀加加速速直直线线运运动动，加加速速度度的的大大小小是是2m/s2，运运动过程中阻力不变。求：动过程中阻力不变。求：(1)汽车受到的阻力多大？汽车受到的阻力多大
5、？(2)3s末汽车的瞬时功率多大？末汽车的瞬时功率多大？(3)汽车维持匀加速运动的时间多长？汽车维持匀加速运动的时间多长？机车启动问题答案答案(1)4103N(2)48kW(3)5s拓展提升拓展提升一、基础知识要记牢一、基础知识要记牢1机车输出功率：机车输出功率：PFv，其中，其中F为机车牵引力。为机车牵引力。2机车的两种启动方式：机车的两种启动方式：(1)恒定功率启动；恒定功率启动；(2)匀加速启动。匀加速启动。2恒定加速度启动恒定加速度启动(1)速速度度图图象象如如图图所所示示。机机车车先先做做匀匀加加速速直直线线运运动动，当当功功率率达达到到额额定定功功率率后后获获得得匀匀加加速速的的最
6、最大大速速度度v1。若若再再加加速速，应应保保持持功率不变做变加速运动，直至达到最大速度功率不变做变加速运动，直至达到最大速度vm后做匀速运动。后做匀速运动。(2014宁宁夏夏银银川川一一中中一一模模)如如图图所所示示为为某某中中学学科科技技小小组组制制作作的的利利用用太太阳阳能能驱驱动动小小车车的的装装置置。当当太太阳阳光光照照射射到到小小车车上上方方的的光光电电板板时时，光光电电板板中中产产生生的的电电流流经经电电动动机机带带动动小小车车前前进进。若若质质量量为为m的的小小车车在在平平直直的的水水泥泥路路上上从从静静止止开开始始沿沿直直线线加加速速行行驶驶，经经过过时时间间t前前进进的的距
7、距离离为为x，且且速速度度达达到到最最大大值值vm。设设这这一一过过程程中中电电动动机机的的功功率率恒恒为为P，小小车车所所受受阻阻力力恒恒为为F，那那么么这这段段时时间间内内()答案答案D如如图图所所示示，斜斜面面倾倾角角为为，质质量量为为m的的滑滑块块在在距距挡挡板板P的的距距离离为为s0的的A点点以以初初速速度度v0沿沿斜斜面面上上滑滑，滑滑块块与与斜斜面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为，滑滑块块所所受受摩摩擦擦力力小小于于滑滑块块沿沿斜斜面面的的“下下滑滑力力”，若若滑滑块块每每次次与与挡挡板板相相碰碰，碰碰后后以以原原速速率率返返回，无动能损失，求滑块停止运动前在斜面上经过的路程。
8、回，无动能损失，求滑块停止运动前在斜面上经过的路程。动能定理的应用解析解析研究对象：滑块。研究对象：滑块。物物理理过过程程分分析析：滑滑块块受受重重力力mg、支支持持力力N、摩摩擦擦力力f，示示意意图图如如图图所所示示。由由滑滑块块所所受受摩摩擦擦力力小小于于滑滑块块沿沿斜斜面面的的“下下滑滑力力”(重力沿斜面方向的分力重力沿斜面方向的分力)可知：可知：拓展提升拓展提升一、基础知识要记牢一、基础知识要记牢1动能定理表达式：动能定理表达式：W合合Ek2Ek12两点说明：两点说明：(1)W合合为物体在运动过程中外力的总功。为物体在运动过程中外力的总功。(2)动能增量动能增量Ek2Ek1一定是物体在
9、末初两状态动能之差。一定是物体在末初两状态动能之差。二、方法技巧要用好二、方法技巧要用好1应用动能定理解题的基本步骤应用动能定理解题的基本步骤2应用动能定理解题时需注意的问题应用动能定理解题时需注意的问题(1)当当物物体体系系统统内内的的相相互互作作用用是是杆杆、绳绳间间的的作作用用力力，或或是是静静摩摩擦擦力力，或或是是刚刚性性物物体体之之间间相相互互挤挤压压而而产产生生的的力力时时，作作用用力力与与反反作作用用力力的的总总功功等等于于零零。因因此此列列动动能能定定理理方方程程时时只只考考虑虑物物体体系系统所受的外力做功即可。统所受的外力做功即可。(2)当当物物体体系系统统内内的的相相互互作
10、作用用力力是是弹弹簧簧、橡橡皮皮条条的的作作用用力力，或或是是滑滑动动摩摩擦擦力力时时，作作用用力力与与反反作作用用力力的的总总功功不不等等于于零零。列列动动能能定定理理方方程程时时不不但但要要考考虑虑物物体体系系统统所所受受的的合合外外力力做做功功，还还要要考考虑物体间的相互作用力做功。虑物体间的相互作用力做功。(3)当当物物体体系系统统内内各各个个物物体体的的速速度度不不相相同同时时，要要注注意意根根据据各各个物体的速度分别表述不同物体的动能。个物体的速度分别表述不同物体的动能。三、易错易混要明了三、易错易混要明了1动能具有相对性，其速度一般以地面为参考系。动能具有相对性，其速度一般以地面
11、为参考系。2动动能能定定理理的的研研究究对对象象是是单单个个物物体体或或几几个个相相对对静静止止的的物物体组成的系统。体组成的系统。3应用动能定理时，注意研究对象和研究过程的对应。应用动能定理时，注意研究对象和研究过程的对应。如如图图所所示示，一一个个电电荷荷量量为为Q的的点点电电荷荷甲甲，固固定定在在绝绝缘缘水水平平面面上上的的O点点，另另一一个个电电荷荷量量为为q、质质量量为为m的的点点电电荷荷乙乙从从A点点以以初初速速度度v0沿沿它它们们的的连连线线向向甲甲运运动动，到到B点点时时速速度度最最小小且且大大小小为为v。已已知知静静电电力力常常量量为为k，点点电电荷荷乙乙与与水水平平面面的的动动摩摩擦擦因因数数为为，A、B间距离为间距离为L，则以下说法不正确的是，则以下说法不正确的是()答案答案B
