大二轮高考总复习物理文档第5讲 功功率与动能定理 Word版含答案.docx

1、大二轮高考总复习物理文档第5讲 功功率与动能定理 Word版含答案专题二动量与能量第5讲功、功率与动能定理一、明晰功和功率的基本规律二、抓住机车启动问题解决关键1机车输出功率：PFv，其中F为机车牵引力2机车启动匀加速过程的最大速度v1(此时机车输出的功率最大)和全程的最大速度vm(此时F牵F阻)求解方法：(1)求v1：由F牵F阻ma，PF牵v1可求v1(2)求vm：由PF阻vm，可求vm三、理解动能及动能定理的基本应用高频考点1功和功率的计算1求功的途径(1)用定义式(WFlcos )求恒力功；(2)用动能定理Wmvmv求功；(3)用Fl图象所围的面积求功；(4)用平均力求功(力与位移呈线性

2、关系，如弹簧的弹力)；(5)利用WPt求功2求功率的途径(1)平均功率：P，PFcos (2)瞬时功率：PFvcos 11 (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解析：本题考查圆周运动、功小环在固定的光滑大圆环上滑动，做圆周运动，其速度沿大圆环切线方向，大圆环对小环的弹力(即作用力)垂直于切线方向，与速度垂直，故大圆环对小环的作用力不做功，选项A正确、B错误开始时大圆环对小环的作用力背离圆心，到达

3、圆心等高点时弹力提供向心力，故大圆环对小环的作用力指向圆心，选项C、D错误答案：A12.(多选)(2016全国新课标卷)两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关若它们下落相同的距离，则()A甲球用的时间比乙球长B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功解析：两球的质量mr3，对两球由牛顿第二定律agg，可得a甲a乙，由hat2知甲球的运动时间较短，选项A、C错误由v得v甲v乙，故选项B正确因f甲f乙，由Wffh知阻力对甲球做功

4、较大，选项D正确答案：BD13.关于功率公式P和PFv的说法正确的是()A由P只能求某一时刻的瞬时功率B从PFv知，汽车的功率与它的速度成正比C由PFv只能求某一时刻的瞬时功率D从PFv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比解析：由P能求某段时间的平均功率，当物体做功快慢相同时，也可求得某一时刻的瞬时功率，选项A错误；从PFv知，当汽车的牵引力不变时，汽车的瞬时功率与它的速度成正比，选项B错误；由PFv能求某一时刻的瞬时功率，若v是平均速度，则也可求解平均功率，选项C错误；从PFv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，选项D正确答案：D14(2017上海静安区高三质检)物体在

5、平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同斜面的底端，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，克服摩擦力做的功相同解析：设斜面倾角为，斜面高度h，斜面长度L，物体匀速被拉到顶端，根据动能定理WFmghmgcos Lmghmg，则h相同时，倾角较小则拉力做的功较多，选项A正确，C错误；重力做功为WGmgh，则重力做功相同，选项B错误；克服摩擦力做的功Wfmgcos Lmg，所以倾角越大，摩擦力做功越小，选项D错误答案：A高频考点2机车启动问题

6、机车的两类启动问题1恒定功率启动(1)机车先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，速度时间图象如图所示，当FF阻时，vm(2)动能定理Pt1F阻xmv02恒定加速度启动(1)速度时间图象如图所示机车先做匀加速直线运动，当功率增大到额定功率后获得匀加速的最大速度v1.之后做变加速直线运动，直至达到最大速度vm后做匀速直线运动(2)常用公式：21. (2015全国卷)一汽车在平直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：由Pt图象知：0t1内汽车以恒定功率P1行驶，

7、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，选项A正确答案：A22.(2017南昌十所省重点中学二模)用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g,0t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是( )A物块始终做匀加速直线运动B0t0时间内物块的加速度大小为Ct0时刻物块的速度大小为D0t1时间内物块上升的高度为解析：0t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率

8、保持不变，根据PFv知，v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A错误；根据P0FvFat，Fmgma得P(mgma)at，可知图线的斜率km(ga)a，可知a，故B错误；在t1时刻速度达到最大，Fmg，则速度v，可知t0时刻物块的速度大小小于，故C错误；Pt图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理得，P0(t1t0)mghmv2，解得h，故D正确答案：D23.(多选)(2017衡阳市高三第二次联考)一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图象如图所示若已知汽车的质量m、牵引力F1和速

9、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，下列说法正确的是()A汽车行驶中所受的阻力为B汽车匀加速运动的过程中牵引力的冲量大小为C速度为v2时的加速度大小为D若速度为v2时牵引力恰为，则有v22v1解析：根据牵引力和速度的图象和功率PFv得汽车运动中的最大功率为F1v1.该车所能达到的最大速度时加速度为零，所以此时阻力等于牵引力，所以阻力f，选项A正确；根据牛顿第二定律，有恒定加速度时，加速度a，匀加速的时间：t，则汽车匀加速运动的过程中牵引力的冲量大小为IF1t，故B正确；速度为v2时的牵引力是，对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，根据牛顿第

10、二定律有，速度为v2时加速度大小为a，故C错误；若速度为v2时牵引力恰为，则，则v22v1，选项D正确；故选ABD答案：ABD高频考点3动能定理的应用31.(多选) (2016全国卷)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，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则()Aa BaCN DN解析：质点P下滑过程中，重力和摩擦力做功，根据动能定理可得mgRWmv2，根据公式a，联立可得a，A正确，B错误；在最低点重力和支持力的合力充当向心力，根

11、据牛顿第二定律可得，Nmgma，代入可得，N，C正确，D错误答案：AC32.(2017成都外国语学校月考)如图，质量为M3 kg的小滑块，从斜面顶点A静止开始沿ABC下滑，最后停在水平面D点，不计滑块从AB面滑上BC面，以及从BC面滑上CD面的机械能损失已知：ABBC5 m，CD9 m，53，37，重力加速度g10 m/s2，在运动过程中，小滑块与接触面的动摩擦因数相同则()A小滑块与接触面的动摩擦因数0.5B小滑块在AB面上运动时克服摩擦力做功，等于在BC面上运动克服摩擦力做功C小滑块在AB面上运动时间大于小滑块在BC面上的运动时间D小滑块在AB面上运动的加速度a1与小滑块在BC面上的运动的

12、加速度a2之比是5/3解析：根据动能定理得，Mg(SABsin SBCsin )Mg(SABcos SBCcos )MSCD0，解得：，A错误；在AB段正压力小于BC段正压力，故在AB段克服摩擦力做功小于在BC段克服摩擦力做的功，B错误；小滑块在AB面上运动的平均速度小于小滑块在BC面上的平均速度，故小滑块在AB面上运动时间大于小滑块在BC面上运动时间，C正确；小滑块在AB面上运动的加速度：a1gsin gcos m/s2，小滑块在BC面上运动的加速度a2gsin gcos m/s2，则a1a24320，D错误答案：C33 (2017江西师范大学附属中学月考)如图所示，竖直放置的等螺距螺线管高

13、为h，该螺线管是用长为l的硬质直管(内径远小于h)弯制而成一光滑小球从上端管口由静止释放，关于小球的运动，下列说法正确的是()A小球到达下端管口时的速度大小与l有关B小球到达下端管口时重力的功率为mgC小球到达下端的时间为D小球在运动过程中受管道的作用力大小不变解析：在小球到达最低点的过程中只有重力做功，故根据动能定理可知mghmv2，解得v小球到达下端管口时的速度大小与h有关，与l无关，故A错误；到达下端管口的速度为v，速度沿管道的切线方向，故重力的瞬时功率为pmgsin ，故B错误；物体在管内下滑的加速度为a，故下滑所需时间为t，则lat2，即t，故C正确；小球做的是加速螺旋运动，速度愈来

14、愈大，做的是螺旋圆周运动，根据Fn可知，支持力越来越大，故D错误；故选C答案：C34.(2017全国卷)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1s0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度大小为g.求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训练要求的运动员的最小加速度解析：(1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间的动摩擦因数为，由动能定理得mgs0mvmv 解得 (2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2，所用的时间为t由运动学公式得vv2a1s0 v0v1a1t s1a2t2 联立式得a2 答案：(1)(2) 1动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不牵扯加