专题5 功、功率、动能定理-2021年高考物理二轮复习提分技巧

2021年高考物理二轮复习提分技巧 专题5功、功率、动能定理 (1)方法技巧 ①化曲为直的思想方法；②微元法；③合力功的求法；④变力功的求法． (2)易错归纳 ①W＝Flcosα只适用于求恒力功；②求瞬时功率注意力和速度的夹角；③分清机车启动的两种方式；④动能定理没有分量式． 考向1　功和功率的计算 功和功率的理解与计算问题，一般应注意以下几点 1．准确理解功的定义式W＝Fl及变形式W＝Flcosα中各物理量的意义，该式仅适用于恒力做功的情况． 2．变力做功的求解注意对问题的正确转化，如将变力转化为恒力，也可应用动能定理等方式求解． 3．对于功率的计算，应注意区分公式P＝和公式P＝Fv，前式侧重于平均功率的计算，而后式侧重于瞬时功率的计算． 求变力的功的方法 (1)变力F的功率P恒定，W＝Pt.　 (2(利用动能定理及功能关系等方法间接求解，即W合＝ΔEk或W＝ΔE. (3(转换法也叫等效替代，即若某一变力做的功和某一恒力做的功相等，可以通过计算该恒力做的功来求变力做的功. (4(微元法：适用于大小不变、方向总与运动方向相同或相反的变力做功问题.如曲线运动中，滑动摩擦力等做的功. (5(平均力法：如果力的方向不变，大小随位移按线性规律变化时，可用力的算术平均值代替变力.再利用功的定义式求功. [例1]（2020·商河县第一中学高三月考）如图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重力为G的物体．设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率为v逆时针转动，则（ ） A．人对重物做功功率为Gv B．人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向右 C．人对传送带的摩擦力对传送带不做功 D．人对传送带做功的功率大小为Gv [例2]（2020·山东新泰市第一中学高三月考）如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止沿斜面开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升．若以N表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，f为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是 A．加速过程中，N=G B．加速过程中，人受到的支持力大于人对电梯的压力 C．匀速过程中，f＝0，N、G都做功 D．匀速过程中，摩擦力方向水平向右 [例3]（2020·四川省宜宾市第四中学校高三月考）一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图像如图所示。则下列选项正确的是（　　） A．在0~6s内，物体的平均速度为7.5m/s B．物体在4s末离出发点最远 C．在4~6s内，物体所受合外力做功为零 D．在4~6s内，物体所受合外力的冲量为零 [例4]（2020·西藏山南二中高三三模）如图所示，某运动员拖着旧橡胶轮胎进行耐力训练，轮胎始终未脱离地面，分析其在水平直道上跑100 m的过程中，下列说法正确的是（　　） A．轮胎受到的重力对轮胎做了正功 B．轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功 C．轮胎受到的拉力对轮胎不做功 D．轮胎受到地面的支持力对轮胎做了正功 [例5]（2019·茂名市第一中学高二期中）如图所示，运动员把质量为 的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为 ，在最高点时的速度为 ，不计空气阻力，重力加速度为 ，下列说法正确的是( ) A．运动员踢球时对足球做功 B．足球上升过程重力做功 C．运动员踢球时对足球做功 D．足球上升过程克服重力做功 [例6]（2020·广东高三一模）如图所示，某人用绳子拉水平地面上的木箱以恒定速度 向前运动，已知木箱的质量为 ，绳子的拉力大小为 且与水平面夹角为 ，木箱与地面间的动摩擦因数为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 ，下列说法正确的是（　　） A．木箱受到的支持力可能为零 B．木箱受到的摩擦力大小为 C．绳子拉力的功率为 D．木箱与地面间的动摩擦因数 [例7]（2020·安徽高一期末）起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其v－t图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下列选项图中的哪一个（　　） A． B． C． D． [例8]（2020·河北高三一模）如图所示，皮带的最大传送速度为v0=6m/s，传动轮圆心之间的距离s=4.5m，现将m=1kg的小物体轻轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s2。 (1)皮带以v0的速度匀速传动，把物体从左端传送到右端，分别求出该过程中摩擦力对皮带和物体所做的功； (2)皮带以a0=6m/s2的加速度匀加速启动，把物体从左端传送到端，求出该过程中因摩擦产生的热量。 考向2　动能定理的应用 1．动能定理适用范围 动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功，力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作