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1、机械能第五章考考 试试 说说 明明考点内容考点内容要求要求说明说明要点解读要点解读功和功率功和功率主要从求功大小的方法、摩擦力做功的特点、平均主要从求功大小的方法、摩擦力做功的特点、平均功率和瞬时功率的区别、机车启动方式等考点考查。功率和瞬时功率的区别、机车启动方式等考点考查。动能和动动能和动能定理能定理应用动能定理解决问题主要考查：一是单一物体的应用动能定理解决问题主要考查：一是单一物体的单一过程或者某一过程；二是单一物体的多过程单一过程或者某一过程；二是单一物体的多过程(对多物体多过程考查的少些对多物体多过程考查的少些)，处理多过程问题，处理多过程问题，既可以分段处理，也可以全程处理，应根
2、据题目特既可以分段处理，也可以全程处理，应根据题目特点灵活选取。点灵活选取。重力做功重力做功与重力势与重力势能能明确重力做功的特点和计算，理解重力做功与重力明确重力做功的特点和计算，理解重力做功与重力势能变化的对应关系。势能变化的对应关系。考点内容考点内容要求要求说明说明要点解读要点解读功能关系、功能关系、机械能机械能守恒定律守恒定律及其应用及其应用对机械能守恒这一考点，高考着重在对机械能守恒这一考点，高考着重在“只有重力只有重力和弹力做功和弹力做功”层面上，对某一个物体系统层面上，对某一个物体系统(物体和物体和地球、弹簧组成的系统地球、弹簧组成的系统)和多物体系统和多物体系统(包括地球、包括
3、地球、弹簧弹簧)进行守恒条件的考查。另外，也从做功和能进行守恒条件的考查。另外，也从做功和能量转化的角度进行考查。题目往往会与平抛运动、量转化的角度进行考查。题目往往会与平抛运动、圆周运动、天体运动、电场等综合考查，选择题圆周运动、天体运动、电场等综合考查，选择题和计算题都有。功能关系的考查，重点考查学生和计算题都有。功能关系的考查，重点考查学生对哪种力做功引起哪种能变化的理解，涉及范围对哪种力做功引起哪种能变化的理解，涉及范围在重力场、电场、磁场中均有。如合力做功引起在重力场、电场、磁场中均有。如合力做功引起动能变化、重力做功引起重力势能变化、电场力动能变化、重力做功引起重力势能变化、电场力
4、做功引起电势能变化、安培力做功引起机械能或做功引起电势能变化、安培力做功引起机械能或电能的变化、分子力做功引起分子势能变化、一电能的变化、分子力做功引起分子势能变化、一对滑动摩擦力做功引起内能变化等。对滑动摩擦力做功引起内能变化等。第1讲牛顿第一定律牛顿第三定律1知 识 梳 理 自 测2核 心 考 点 突 破3阶段培优微专题42年 高 考 模 拟知识梳理自测1定义：物体受到力的作用，并在_发生一段位移，就说力对物体做了功。2做功的两个必要条件：力和物体在力的方向上发生的_。3公式：W_，其中F是恒力，l是位移，是_和_的夹角。知识点知识点1 功功 力的方向上位移Flcos力F位移l4单位：焦耳
5、(J)。5功是_，没有方向，但有正、负。根据WFlcos可知：(1)当090时，力对物体做_功，是动力，物体获得功能。(2)当90180时，力对物体做_功(如2J，也称物体克服这个力做了2J的功)，是阻力，物体向外转移动能。(3)当90时，力对物体_做功。可见，正功、负功表示对物体做功的力是_力或_力，以及力对物体做功引起能量的转化。标量正负不动阻思考：一阵风水平吹过，将熟透的苹果从2m高的枝头吹落。若苹果重2N，风力恒为3N，下落的水平位移为1m。(1)苹果下落过程中，重力和风力各做多少功？(2)重力和风力对苹果做的总功能不能用平行四边形定则来求？若不能应该怎么求？所做总功为多少？总结出两个
6、力的总功的求法。知识点知识点2 功率功率 平均功率Fvcos平均功率瞬时功率快慢快慢3额定功率：机器_工作的功率，一般在机器的铭牌上标明。4实际功率：机器_时输出的功率。要求_额定功率。正常实际工作小于等于思维诊断：(1)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。()(2)滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体一定不做功。()(3)作用力做正功时，反作用力一定做负功。()(4)据PFv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。()(5)汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较小的牵引力。()1(多选)下列说法正确的是()A一质点受两个力作用
7、且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内一定相同B一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反C在同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正、负号一定相反D在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正、负号也不一定相反BD解析力是矢量，一对平衡力大小相等、方向相反，故在同一段时间内的力一定大小相等、方向相反，A错误；一对平衡力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，故在同一段时间内做的功必定效果相反，互相抵消，或均不做功，B正确；在同样的时间内，作用力和反作用力由于是作用于不同物体上，引起物体的位移不
8、一定相等，故功的大小不一定相等，正、负号也不一定相反，C错误，D正确。2.如图所示，匈牙利大力士希恩考若尔特曾用牙齿拉动50t的A320客机。他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处，另一端用牙齿紧紧咬住，在52s的时间内将客机拉动了约40m，假设大力士牙齿的拉力约为5103N，绳子与水平方向夹角约为30，则飞机在被拉动的过程中()A重力做功为2.0107JB拉力做功约1.7105JC克服阻力做功约1.5105JD合外力做功约2.0105JBCB核心考点突破1判断力是否做功及做正、负功的方法功的分析与计算功的分析与计算 考点一考点一判断根据判断根据适用情况适用情况根据力和位移的方向的夹角判断根据
9、力和位移的方向的夹角判断常用于恒力做功的判断常用于恒力做功的判断根据力和瞬时速度方向的夹角判断根据力和瞬时速度方向的夹角判断 常用于质点做曲线运动常用于质点做曲线运动根据功能关系或能量守恒定律判断根据功能关系或能量守恒定律判断 常用于变力做功的判断常用于变力做功的判断(3)变力做的功应用动能定理求解。用WPt求解，其中变力的功率P不变。当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积。如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等。有些变力做功问题通过转换研究对象，可转换为恒力做功，用WFlcos求解。此法常用于轻绳通过定滑轮拉物体做功问题。在Fx图象中，图线与x轴
10、所围“面积”的代数和就表示力F在这段位移内所做的功，且位于x轴上方的“面积”为正功，位于x轴下方的“面积”为负功，但此方法只适用于便于求图线所围面积的情况(如三角形、梯形、圆等规则的几何图形)。(2018安徽滁州定远县段考)物体在平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同的斜面底端，匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则()A沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较多B沿倾角较大的斜面拉，克服重力做的功较多C无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同D无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功均相同例例 1A如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球。当整个装置沿水
11、平面向左减速运动的过程中，关于重球所受各力做功情况的说法中错误的是()A重力不做功B斜面对球的弹力一定做正功C挡板对球的弹力可能不做功D挡板对球的弹力一定做负功类题演练1C功率的计算功率的计算 考点二考点二例例 2C规律总结：计算功率的基本思路(1)首先要弄清楚是平均功率还是瞬时功率。(2)平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率。(3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。求解瞬时功率时，如果F与v不同向，可用力F乘以F方向的分速度，或速度v乘以速度方向的分力求解。(多选)如图所示，有三个相同的小球A、B、C，其中小球A沿
12、高为h、倾角为的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，小球B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，小球C在同等高度处以初速度v0水平抛出。则()A小球A到达地面时的速度最大B从开始至落地，重力对它们做功相同C从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的功率一定相同D三个小球到达地面时，小球B重力的功率最大类题演练2BD解析三个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒定律可知三个小球落地时动能相等，速度的大小相等，故A错误；重力做功只与初、末位置有关，三个小球的起点和终点的高度差一样，所以重力做的功相同，故B正确；由题可知，B与C在空中运动的时间显然不同，平均功率等于做功的
13、大小与所用时间的比值，小球重力做的功相同，但是时间不同，所以重力做功的平均功率不同，故C错误；小球落地时的速度的大小相等而方向不同，由于A、C两球都有水平方向的分速度，而B球没有水平方向的分速度，所以B球竖直方向的速度最大，由瞬时功率的公式可以知道，B球的重力的瞬时功率最大，故D正确。1两种启动方式的比较机车启动问题机车启动问题 考点三考点三汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍(g取10m/s2)，试求：(1)若汽车保持额定功率不变从静止启动，汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2m/s2时速度是多大？(2)若汽车从静
14、止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？例例 3解题导思：(1)汽车以恒定功率启动时，汽车的运动是匀加速直线运动吗？(2)汽车以恒定功率启动时，其加速度与速度是一一对应的吗？(3)汽车匀加速启动是一直做匀加速运动吗？(2018四川广安岳池中学月考)(多选)一辆汽车在平直公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的功率，其牵引力和速度的关系图象如图所示。若已知汽车的质量m、牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3，运动过程中所受阻力恒定，则根据图象所给的信息，下列说法中正确的是()类题演练3BD阶段培优微专题功和功率计算中的两类易错题一、
15、滑轮两侧细绳平行如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知()例例 4C规律总结：(1)不计摩擦和滑轮质量时，滑轮两侧细绳拉力大小相等。(2)通过定滑轮连接的两物体，位移大小相等。(3)通过动滑轮拉动物体时，注意物体与力的作用点的位移、速度、作用力间的大小关系。类题演练4D二、滑轮两侧细绳不平行一木块前端有一滑轮，绳的一端系在右方固定处，水平穿过滑轮，另一端用恒力F拉住，保持两股绳之间的夹角不变，如图所示，当用力F拉绳使木块前进s时，力F对木块做的功(不计绳重和滑轮摩擦)是()AFscosBFs(1c
16、os)C2FscosD2FsB例例 5规律总结：对于通过动滑轮拉物体，当拉力F的方向与物体的位移方向不同时，拉力F做的功可用如下两种思路求解：(1)用WFlcos求，其中l为力F作用点的位移，为F与l之间的夹角。(2)用两段细绳拉力分别所做功的代数和求解。2年高考模拟1(2018课标，19)(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次提升过程，()AC2(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A(1)未拉A时，C受到B作用力的大小F；(2)动摩擦因数的最小值min；(3)A移动的整个过程中，拉力做的功W。答案(1)2m/s2(2)8.4106W
