全国通用2018年高考物理二轮复习专题二动量与能量第2讲动量观点和能量观点在电学中的应用课件
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专题二 能量与动量 第一讲功和功率__动能定理1.[考查功的大小计算] 如图所示,质量m =1 kg 、长L =0.8 m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平,板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。
现用F =5 N 的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F 做的功至少为(g 取10 m/s 2)( )A .1 JB .1.6 JC .2 JD .4 J解析:选B 在薄板没有翻转之前,薄板与水平面之间的摩擦力f =μmg =4 N 。
力F做的功用来克服摩擦力消耗的能量,而在这个过程中薄板只需移动的距离为L 2,则做的功至少为W =f ×L 2=1.6 J ,所以B 正确。
2.[考查平均功率与瞬时功率的分析与计算]如图所示,某质点运动的v -t 图像为正弦曲线。
从图像可以判断( )A .质点做曲线运动B .在t 1时刻,合外力的功率最大C .在t 2~t 3时间内,合外力做负功D .在0~t 1和t 2~t 3时间内,合外力的平均功率相等解析:选D 质点运动的v -t 图像描述的是质点的直线运动,选项A 错误;在t 1时刻,加速度为零,合外力为零,合外力功率的大小为零,选项B 错误;由题图可知,在t 2~t 3时间内,物体的速度增大,动能增大,由动能定理可知,合外力做正功,故C 错误;在0~t 1和t 2~t 3时间内,动能的变化量相同,故合外力的功相等,则合外力的平均功率相等,选项D 正确。
3.[考查机车的启动与牵引问题][多选]我国高铁技术处于世界领先水平。
和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。
假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。
某列车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )A .启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B .做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C .进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D .与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2解析:选BD 启动时,乘客的加速度向前,车厢对人的作用力方向向前,与车运动的方向相同,选项A 错误。
第2讲 动量观点和能量观点在电学中的应用知识必备1.静电力做功与路径无关。
若电场为匀强电场,则W =Fl cos α=qEl cos α;若是非匀强电场,则一般利用W =qU 来求。
2.静电力做的功等于电势能的变化,即W AB =-ΔE p 。
3.电流做功的实质是电场对移动电荷做功,即W =UIt =qU 。
4.磁场力又可分为洛伦兹力和安培力。
洛伦兹力在任何情况下对运动电荷都不做功;安培力可以做正功、负功,还可以不做功。
5.电磁感应中的能量问题(1)能量转化:其他形式的能量――→克服安培力做功电能 电能――→电流做功焦耳热或其他形式能 (2)焦耳热的三种求法: ①焦耳定律:Q =I 2Rt ②功能关系:Q =W 克服安培力 ③能量转化:Q =W 其他能的减少量,备考策略动量观点和能量观点在电学中应用的题目,一般过程复杂且涉及多种性质不同的力,因此,要抓住4点:(1)受力分析和运动过程分析是关键。
(2)根据不同的运动过程中各力做功的特点来选择相应规律求解。
(3)力学中的几个功能关系在电学中仍然成立。
(4)感应电动势是联系电磁感应与电路的桥梁,要做好“源”的分析,电磁感应产生的电功率等于内、外电路消耗的功率之和,这是能量守恒分析这类问题的思路。
功能关系在电学中的应用【真题示例】 (多选)(2017·全国卷Ⅲ,21)一匀强电场的方向平行于xOy 平面,平面内a 、b 、c 三点的位置如图1所示,三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V 。
下列说法正确的是( )图1A.电场强度的大小为2.5 V/cmB.坐标原点处的电势为1 VC.电子在a 点的电势能比在b 点的低7 eVD.电子从b 点运动到c 点,电场力做功为9 eV解析 如图所示,设a 、c 之间的d 点电势与b 点电势相同,则ad dc =10-1717-26=79,所以d 点的坐标为(3.5 cm ,6 cm),过c 点作等势线bd 的垂线,电场强度的方向由高电势指向低电势。
专题二 能量与动量 第一讲功和功率__动能定理1.[考查功的大小计算] 如图所示,质量m =1 kg 、长L =0.8 m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平,板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。
现用F =5 N 的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F 做的功至少为(g 取10 m/s 2)( )A .1 JB .1.6 JC .2 JD .4 J解析:选B 在薄板没有翻转之前,薄板与水平面之间的摩擦力f =μmg =4 N 。
力F做的功用来克服摩擦力消耗的能量,而在这个过程中薄板只需移动的距离为L 2,则做的功至少为W =f ×L 2=1.6 J ,所以B 正确。
2.[考查平均功率与瞬时功率的分析与计算]如图所示,某质点运动的v -t 图像为正弦曲线。
从图像可以判断( )A .质点做曲线运动B .在t 1时刻,合外力的功率最大C .在t 2~t 3时间内,合外力做负功D .在0~t 1和t 2~t 3时间内,合外力的平均功率相等解析:选D 质点运动的v -t 图像描述的是质点的直线运动,选项A 错误;在t 1时刻,加速度为零,合外力为零,合外力功率的大小为零,选项B 错误;由题图可知,在t 2~t 3时间内,物体的速度增大,动能增大,由动能定理可知,合外力做正功,故C 错误;在0~t 1和t 2~t 3时间内,动能的变化量相同,故合外力的功相等,则合外力的平均功率相等,选项D 正确。
3.[考查机车的启动与牵引问题][多选]我国高铁技术处于世界领先水平。
和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。
假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。
某列车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )A .启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B .做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C .进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D .与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2解析:选BD 启动时,乘客的加速度向前,车厢对人的作用力方向向前,与车运动的方向相同,选项A 错误。