内容正文:
第二部分 功能与动量
专题05 功、功率 动能定理【讲】
目录
一.讲高考真题-----感悟核心素养 1
【考情研判】 1
【考题分析】 1
【题后总结】 13
二.讲核心问题-----提炼主干必备知识 13
核心问题一 功、功率的分析与计算问题 13
核心问题二 动能定理的应用问题 15
三. 讲重点模型 19
(一)科学思维模型构建-----机车启动模型 19
(二)科学思维-----数形结合 22
一.讲高考真题-----感悟核心素养
【考情研判】
近几年高考命题点主要集中在正、负功的判断,功率的分析与计算,机车启动模型,动能定理在圆周运动、平抛运动中的应用.题目具有一定的综合性,难度适中.
【考题分析】
【例1】(2021年高考全国甲卷 第7题)一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为,向上滑动一段距离后速度减小为零,此后物体向下滑动,到达斜面底端时动能为。已知,重力加速度大小为g。则( )
A. 物体向上滑动的距离为
B. 物体向下滑动时的加速度大小为
C. 物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5
D. 物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长
【试题情境】本题以在斜面上做“等位移折返”运动为素材创设学习探索问题情境。
【考核要求】本题考核要求属于综合性。
【必备知识】本题考查的知识点为牛顿第二定律、动能定理、重力和摩擦力做功等。
【关键能力】本题主要考察的关键能力是:(1)模型构建能力:要求能根据题目所给信息,建立“等位移折返”运动模型。(2)推理论证能力:根据牛顿第二定律和动能定理推理得出物体在上、下滑过程中的摩擦因数和加速度。
【学科素养】(1)考查物理观念:①物质观,物体、斜面;②运动观,匀变速直线运动;③相互作用观,重力、弹力、摩擦力;④能量观,内能、机械能,动能定理。(2)科学思维:能利用运动和相互作用的观念、能量的观念对物体的运动进行分析,根据牛顿第二定律和动能定理推导物块在下滑过程中的加速度和摩擦因数等物理量。
【例2】(2021年高考全国乙卷物理 第6题)水平桌面上,一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动,物体通过的路程等于时,速度的大小为,此时撤去F,物体继续滑行的路程后停止运动,重力加速度大小为g,则( )
A. 在此过程中F所做的功为
B. 在此过中F的冲量大小等于
C. 物体与桌面间的动摩擦因数等于
D. F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍
【试题情境】本题以在水平面上做“0-v-0”运动为素材创设学习探索问题情境。
【考核要求】本题考核要求属于综合性。
【必备知识】本题考查的知识点为牛顿第二定律、动能定理、动量定理、恒力和摩擦力做功等。
【关键能力】本题主要考察的关键能力是:(1)模型构建能力:要求能根据题目所给信息,建立“0-v-0”运动模型。(2)推理论证能力:根据牛顿第二定律和动能定理及动量定理推理得出物体在前后两次过程中的摩擦因数和加速度。
【学科素养】(1)考查物理观念:①物质观,物体;②运动观,匀变速直线运动;③相互作用观,重力、弹力、摩擦力;④能量观,内能、机械能,动能定理。(2)科学思维:能利用运动和相互作用的观念、能量的观念对物体的运动进行分析,根据牛顿第二定律和动能定理推导物块前后两次过程中的加速度和摩擦因数等物理量。
【例3】(新高考全国卷Ⅱ·湖南·第3题)“复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为,若动车组所受的阻力与其速率成正比(,为常量),动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是( )
A. 动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变
B. 若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动
C. 若四节动力车厢输出的总功率为,则动车组匀速行驶的速度为
D. 若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间达到最大速度,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
【试题情境】本题以“复兴号”动车组的运动为素材创设生产生活问题情境。
【考核要求】本题考核要求属于综合性。
【必备知识】本题考查的知识点为牛顿第二定律、动能定理、变力做功等。
【关键能力】本题主要考察的关键能力是:(1)模型构建能力:要求能根据题目所给信息,建立机车启动模型。(2)推理论证能力:根据牛顿第二定律和动能定理推理得出“复兴号”动车在不同过程中的加速度。
【学科素养】(1)考查物理观念:①物质观,动车;②运动观,匀变速直线运动、非匀变速直线运动;③相互作用观,动力、摩擦力;④能量观,动能定理。(2)科学思维:能利用运动和相互作用的观念、动能定理对物体的受力及运动进行分析,根据牛顿第二定律和动能定理推导“复兴号”动车