听课手册（物理二轮复习）(5)

甲 乙

图3-12

展1 (多选)如图3-13甲所示，轻杆一端与质量为1 kg、可视为质点的小球相连，另一

端可绕光滑固定轴在竖直平面内自由转动．现使小球在竖直平面内做圆周运动，经最高点开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度v随时间t的变化关系如图乙所示，A、B、C三点分别是图线与纵轴、横轴的交点、图线上第一周期内的最低点，该三点的纵坐标分别是1、0、－5(单位：m/s)．g取10 m/s2，不计空气阻力．下列说法中正确的是( )

图3-13

A．轻杆的长度为0.6 m

B．小球经最高点时，杆对它的作用力方向竖直向上 C．B点对应时刻小球的速度为3 m/s

D．曲线AB段与坐标轴所围图形的面积为0.5 m

展2 (多选)如图3-14所示，光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD

相切于B点，水平轨道AB部分存在水平向右的匀强电场E，半圆形轨道处于竖直平面内，B为最低点，D为最高点．一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下

由静止开始沿AB向右运动，并能恰好通过最高点D，则下列物理量的变化对应关系正确的是( )

图3-14

A．其他条件不变，R越大，x越大 B．其他条件不变，m越大，x越大 C．其他条件不变，E越大，x越大

D．其他条件不变，R越大，小球经过B点瞬间对轨道的压力越大

功与能量

? 知识网络构建

理解功和功率两个基本概念，掌握功和功率的计算；

理解一个定理和两个定律(动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律)，掌握规律应用的基本思路和解题技巧；

通晓两类力做功的特点，掌握重要的功能关系(重力势能、弹性势能和电势能变化，摩擦生热，机械能变化，电能转化等)．

第4讲 功、功率与动能定理

? 高考真题聚焦

1．[2015·全国卷Ⅱ] 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4-1所示．假定汽车所受阻力的大小f恒定不变．如图4-2所示描述该汽车

的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是( )

图4-1

图4-2

【考题定位】

难度系数：中等

出题角度：本题考查了功率、牛顿运动定律、力与运动的规律等知识的理解应用，考查了考生综合应用动力学、功率的知识分析解决问题和应用数学知识解决物理问题的能力．

2.(多选)[2015·浙江卷] 我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器．舰载机总质量为3.03104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.03105 N；弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定．要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则( )

A．弹射器的推力大小为1.13106 N

B．弹射器对舰载机所做的功为1.13108 J

C．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.83107 W D．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2 【考题定位】

难度等级：中等

出题角度：本题考查牛顿第二定律及功和功率的简单计算．由运动学公式可以求得加速度，再由牛顿第二定律可求得推力大小，由功的公式求解功，再由功率公式求解功率.

? 高频考点探究

? 考点一 功与功率的计算 1 质量为2 kg的物体放在动摩擦因数为μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，

由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图4-3所示，g取10 m/s2.下列说法中正确的是( )

图4-3

A．此物体在OA段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 W B．此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 W C．此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 W D．此物体在OA段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 W

导思

①怎样通过W-x图像得到力F？②最大功率是瞬时功率还是平均功率？

归纳

1．功的计算

(1)功的定义式W＝Fxcos α，适宜求恒力做功． (2)W-x图像的斜率为Fcos α.

(3)变力做功的计算：若力随位移按线性规律变化，可转化为平均力求功；若大小不变、方向变化的力做的功可以转换研究对象，转化为恒力做的功进行计算．

2．功率的计算

W

(1)P＝，适用于计算平均功率；

t

(2)P＝Fvcos α，若v为瞬时速度，P为瞬时功率，若v为平均速度，P为平均功率． 式 物体在水平拉力F作用下，沿x轴方向由坐标原点开始运动，设拉力F随x的变

化分别如图4-4甲、乙、丙所示，其中图甲为一半圆图形，对应拉力做功分别为W甲、W乙、

W丙，则以下说法正确的是( )

图4-4

A．W甲>W乙>W丙 B．W甲>W乙＝W丙 C．W甲＝W乙＝W丙 D．无法比较它们的大小 ? 考点二 动能定理的应用

2 [2015·浙江卷] 如图4-5所示，用一块长L1＝1.0 m的木板在墙和桌面间架设斜面，

桌子高H＝0.8 m，长L2＝1.5 m．斜面与水平桌面的倾角θ可在0～60°间调节后固定．将质量m＝0.2 kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1＝0.05，物块与桌面间的动摩擦因数为μ2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失．(重力加速度取g＝10 m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

(1)求θ角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑；(用正切值表示) (2)当θ角增大到37°时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2；(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(3)继续增大θ角，发现θ＝53°时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离xm.

图4-5

【规范步骤】

[解析] (1)为使小物块下滑________________________① θ满足的条件tan θ≥0.05②

(2)克服摩擦力做功Wf＝____________________________________________________③ 由动能定理得________________________④ 代入数据得μ2＝0.8⑤

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库听课手册（物理二轮复习）(5)在线全文阅读。