(通用版)2020版高考物理大二复习专题三第6讲功、功率和动能定理课件

(1)电场强度的大小;
(2)B运动到P点时的动能。
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解析:(1)设电场强度的大小为E,小球B运动的加速度为a。根据牛顿
运动定律、运动学公式和题给条件,对小球B有
mg+qE=ma①
1 2
������
������ 2
2
= 12gt2
②
解得 E=3������������ ������
③
(2)设 B 从 O 点发射时的速度为 v1,到达 P 点时的动能为 Ek,O、P 两
考点1 考点2 考点3
解析:0~t1 时间内,根据动能定理可以知道,汽车的牵引力和阻力 的合力做功的大小等于动能的增加量,选项 A 错误;由题图可以知 道 得,:0F~1=t1m阶������������11段+,F汽f,在车做t1 时匀刻加汽速车直达线到运额动定,a=功������������11率,F为1-F:Pf==mFa1v,联1=立m������������11+Ff v1,t1~t2 时间内,汽车保持额定功率不变,选项 B 正确;t2 时刻,速度达到 最大值 v2,此时刻有:F2=Ff,P=F2v2,v2=������������2= ������������f������������11+1 v1,选项 C 正确; 由 v-t 图线与横轴所围面积表示位移的大小可以知道,t1~t2 时间内, 汽车的平均速度大于������1+2������2,选项 D 错误。
点的高度差为 h,根据动能定理有
Ek-12 ������������12=mgh+qEh
④
且有 v12������=v0t
⑤
h=12gt2
⑥
联立③④⑤⑥式得 Ek=2m(������02+g2t2)
⑦
答案:(1)3������������ ������ (2)2m(������02+g2t2)
考点1 考点2 考点3
考点1 考点2 考点3
对应训练 3.一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶,发动机 的输出功率为P。从某时刻开始,司机突然加大油门将汽车发动机 的输出功率提升至某个值并保持不变,结果汽车在速度到达2v之后 又开始匀速行驶。若汽车行驶过程中所受路面阻力保持不变,不计 空气阻力。下列说法正确的是( ) A.汽车加速过程的最大加速度为������������������ B.汽车加速过程的平均速度为32v C.汽车在速度从v增大到2v过程中做匀加速运动 D.汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大
A.物体与水平面间的动摩擦因数 B.合外力对物体所做的功 C.物体做匀速运动时的速度 D.物体运动的时间
考点1 考点2 考点3
解析:由题意知物体开始做匀速直线运动,故拉力F与滑动摩擦力 F确f大;减小速相过等程,物由体动与能水定平理面得间W的F+动WF摩f=擦0-因12 m数v2为,根μ=据���F���������������-=x图0.3象5,中选图项线A正与 横轴围成的面积可以估算力F做的功WF,而WFf=-μmgx,由此可求得 合外力对物体所做的功,及物体做匀速运动时的速度v,选项B、C正 确;因为物体做变加速运动,所以运动时间无法求出,选项D错误。
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1.(2017全国卷Ⅱ)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:小环下滑过程中,光滑大圆环对小环的作用力为弹力,开始时 大圆环对小环弹力背离圆心最后指向圆心。小圆环的速度方向沿 着大圆环的切线方向,时刻发生改变,与半径垂直。所以光滑大圆 环对小环的作用力时刻与小环的速度垂直,一直不做功,故选项A正 确,B、C、D错误。 答案:A
能定理、动量守恒定律

合题中应用。
年份 卷别 题号 考查角度
14 动能、动量
卷Ⅰ 18 机械能、动能定理、功能关系
24 动能、重力势能、机械能守恒定律
14 功、动能定理
2018 卷Ⅱ 15 动能定理、动量定理
25 动量守恒定律、能量守恒定律
卷Ⅲ 19
25
功、功率 动能定理、动量
卷Ⅰ 14
24
反冲、动量守恒定律 机械能、功能关系
考点1 考点2 考点3
解析:设汽车所受的阻力为 Ff,则开始时 P=Ffv;加大油门速度到 达 2v 匀速运动后有 P1=2f·v,则 P1=2P;汽车在开始加大油门时的加 速度最大,最大加速度为 am=2���������������-���������f = ������������������,选项 A 正确;汽车若做匀加 速运动,则平均速度为������+22������ = 32v,而实际上随汽车速度的增加,牵引 力逐渐减小,汽车做加速度逐渐减小的加速运动,平均速度大于32v,选 项 B、C、D 错误。
考点1 考点2 考点3
解析:取物体初速度方向为正方向,由题图可知物体与水平面间 存在摩擦力,由题图可知0~2 s内,-F-Ff=ma1,且a1=-5 m/s2;2~4 s内,F+Ff=ma2,且a2=-1 m/s2,联立以上两式解得F=60 N,Ff=40 N,选项A 错误;由P=Fv得4 s时拉力的瞬时功率为120 W,选项B正确;由W=Fx, 可知0~2 s内,W1=-Fx1,2~4 s内,W2=Fx2,由题图可知x1=10 m,x2=2 m, 代入数据解得,4 s内拉力所做的功为-480 J,选项C错误;摩擦力做功 W'=Ffs,摩擦力始终与速度方向相反,故s为路程,由题图可求得总路 程为12 m,4 s内物体克服摩擦力做的功为480 J,选项D错误。
高考试题统计与命题预测
年份 卷别 题号 考查角度
命题预测
16 动量定理的直接应用
能量和动量思想是高
万有引力定律、动能定理、机械能守 中物理解决力学问题
卷Ⅰ 21 恒定律
的重要法宝,既在选
25
2019 卷Ⅱ 18
25 17 24
卷Ⅲ
25
动量守恒定律、机械能守恒定律、能 择题中出现,也在综
量守恒定律
合性的计算题中应
答案:ABC
考点1 考点2 考点3
机车启动问题
例2(多选)(2018江西赣中南五校模拟)质量为m的汽车在平直路
面上启动,启动过程的速度—时间图象如图所示。从t1时刻起汽车 的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则( )
A.0~t1时间内,汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量 B.t1~t2 时间内,汽车的功率等于 m������������11+Ff v1 C.汽车运动的最大速度 v2= ������������f������������11+1 v1 D.t1~t2 时间内,汽车的平均速度等于������1+2������2
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2.(2019全国卷Ⅲ)从地面竖直向上抛出一
物体,物体在运动过程中除受到重力外,还 受到一大小不变、方向始终与运动方向相 反的外力作用。距地面高度h在3 m以内时, 物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化 如图所示。重力加速度取10 m/s2。该物体 的质量为( ) A.2 kg B.1.5 kg C.1 kg D.0.5 kg 解析:根据动能定理,物体在上升过程中有-mgh-Fh=Ek2-Ek1,其中 Ek2=36 J,Ek1=72 J,h=3 m 在下落过程中有mgh-Fh=Ek4-Ek3,其中Ek3=24 J,Ek4=48 J,h=3 m 联立求得m=1 kg 故选C。 答案:C
2017 卷Ⅱ 14
19
做功的判断 万有引力做功与机械能关系
卷Ⅲ 16
20
重力势能、功能关系 冲量、动量定理
命题预测
将本专题内容与其他 知识相结合,与实际 生产、生活和现代科 技相结合,考查动能 定理、动量定理、机 械能守恒定律、动量 守恒定律的应用在近 两年有增加的趋势, 情景设置为多过程, 具有较强的综合性。
利用图象分析功、功率问题
例1质量m=1 kg的物体在光滑水平面上由静止开始沿直线运动,
所受水平外力F与运动距离x的关系如图所示。对图示的全过程进 行研究,下列叙述正确的是( )
A.外力做的功为28 J B.物体的运动时间为5 s C.外力做功的平均功率约为5.7 W D.物体运动到x=5 m处时,外力做功的瞬时功率为25 W
考点1 考点2 考点3
解析:通过计算F-x图象的面积可知,图示的全过程中外力做的功
W=6×3 J+(-5)×2 J=8 J,选项A错误;由动能定理W= 12mv2,计算得到
x=3 m处的速度为v1=6 m/s;x=5 m处的速度为v2=4 m/s,由牛顿第二 定律可知,物体匀加速过程的加速度大小为a1=6 m/s2,匀减速过程 的加速度大小为a2=5 m/s2;设匀加速和匀减速所用的时间分别为t1 和t2,则a1t1=v1,解得t1=1 s;v1-a2t2=v2,解得t2=0.4 s,故物体运动的总时 间P=为������������t==t11+8.4t2=W1.4≈5s,.选7 W项,选B错项误C正;全确过;物程体中运外动力到做x功=的5 m平处均时功,外率力为做功 的瞬时功率为P=5v2=20 W,选项D错误。
程( )
A.矿车上升所用的时间之比为4∶5 B.电机的最大牵引力之比为2∶1 C.电机输出的最大功率之比为2∶1 D.电机所做的功之比为4∶5
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解析:由两次提升的高度相同可知,①②图形不重合部分面积应相 等,可得②过程的总时间为2.5t0,上升所用时间之比为 2t0∶2.5t0=4∶5,A选项正确;加速上升阶段牵引力最大,两次提升的
答案:C
考点1 考点2 考点3