内容正文:
高考命题解读
考点内容及要求
高考(全国卷)命题情况对照分析
年份
题号
考查情境
科学素养
功和功率Ⅱ
动能和动能定理Ⅱ
重力做功与重力势能Ⅱ
功能关系、机械能守恒定律及应用Ⅱ
实验:探究动能定理
实验:验证机械能守恒定律
2020
卷Ⅰ20题
通过Es图象考查机械能守恒
能量观念、模型构建
卷Ⅱ25题
圆管下落
能量观念、科学推理
2019
卷Ⅱ18题
应用功能关系分析上抛运动Eh图象
数图转化科学推理
卷Ⅱ25题
汽车刹车问题、ft、vt图象
数图转化
科学论证
卷Ⅲ17题
应用动能定理分析竖直向上抛出的物体
数图转化
模型构建
2018
卷Ⅰ18题
动能定理、功能关系、运动的合成与分解
科学推理
卷Ⅱ14题
动能定理的理解及应用
能量观念、科学推理
卷Ⅲ19题
vt图象、功率、动能定理、牛顿第二定律
图象法
科学推理
2017
卷Ⅰ24题
机械能和功能关系的应用
能量观念、科学论证
卷Ⅱ14题
圆周运动、机械能守恒和牛顿第二定律
科学推理
卷Ⅱ24题
动能定理和运动学公式的应用
函数法
科学推理
卷Ⅲ16题
功能关系的应用
函数法
模型构建
考情调研
1.考查方式
能量观点是高中物理解决问题的三大方法之一,既在选择题中出现,也在综合性的计算题中应用,常将功、功率、动能、势能等基础知识融入其他问题中考查,也常将动能定理、机械能守恒定律、功能关系作为解题工具在综合题中应用.
2.命题趋势
通过比较动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用在近两年有增加的趋势,常将功和能的知识和方法融入力学和电学知识中考查,情景设置为多过程,具有较强的综合性.
第1讲 功 功率
一、功
1.做功的两个要素
(1)作用在物体上的力.
(2)物体在力的方向上发生的位移.
2.功的物理意义:功是能量转化的量度.
3.公式:W=Fl_cos_α.
(1)α是力与位移方向之间的夹角(如图所示),l为物体对地的位移.
(2)该公式只适用于恒力做功.
4.功的正负
(1)当0°≤α<90°时,W>0,力对物体做正功.
(2)当90°<α≤180°时,W<0,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功.
(3)当α=90°时,W=0,力对物体不做功.
[微点拨] 功的正、负不表示方向,也不表示多少;某力对物体做负功与“物体克服某力做功(取绝对值)”意义等同.
二、功率
1.物理意义:描述力对物体做功的快慢.
2.公式
(1)P=,P为时间t内的平均功率.
(2)P=Fv cos α,若v为平均速度,则P为平均功率;若v为瞬时速度,则P为瞬时功率.
3.额定功率:机械正常工作时的最大功率.
4.实际功率:机械实际工作时的功率,要求不能大于额定功率.
[微点拨] 求功率时应分清是瞬时功率还是平均功率,求平均功率时应明确是哪段时间或过程的平均功率.
1.判断正误
(1)只要物体受力的同时又发生了位移,则一定有力对物体做功.( )
(2)一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动.( )
(3)作用力做正功时,其反作用力一定做负功.( )
(4)滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功;静摩擦力对物体一定做负功.( )
(5)据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比.( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
2.(人教版必修2 P59T1改编)如图所示,两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等,它们的质量也相等.在甲图中用力F1拉物体,在乙图中用力F2推物体,夹角均为α,两个物体都做匀速直线运动,通过相同的位移.设F1和F2对物体所做的功分别为W1和W2,物体克服摩擦力做的功分别为W3和W4,下列判断正确的是( )
A.F1=F2 B.W1=W2
C.W3=W4 D.W1-W3=W2-W4
答案 D
3.(多选)(人教版必修2 P63T3改编)关于功率公式P=和P=Fv的说法正确的是( )
A.由P=知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B.由P=Fv既能求某一时刻的瞬时功率,也可以求平均功率
C.由P=Fv知,随着汽车速度的增大,它的功率也可以无限增大
D.由P=Fv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比
答案 BD
4.(新教材人教版必修第二册P78T7)质量为m的汽车在平直公路上行驶,阻力F保持不变.当它以速度v、加速度a加速前进时,发动机的实际功率正好等于额定功率,从此时开始,发动机始终在额定功率下工作.
(1)汽车的加速度和速度将如何变化?说出理由.
(2)如果公路足够