专题2 第1讲 功与能-【高考前沿】2023高考物理第二轮复习·超级考生备战高考（新教材）

专题二 能量与动量 第一讲功和能 真X题人引X领X试做 ZHENTI YINLING SHIZUO 1.(2022·山东卷，22)我国多次成 3.(2022·全国乙卷，16)固定于竖直 功使用“冷发射”技术发射长征十 平面内的光滑大圆环上套有一个小 一号系列运载火箭。如图所示， 环，小环从大圆环顶端P点由静止 发射仓内的高压气体先将火箭竖 压气体 开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正 直向上推出，火箭速度接近零时 比于 ( ) 再点火飞向太空。从火箭开始运 射 A.它滑过的弧长 动到点火的过程中 77777777 B.它下降的高度 A.火箭的加速度为零时，动能最大 C.它到P点的距离 B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的 D.它与P点的连线扫过的面积 动能 C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动 4.(2021·山东等级考)如图所示，粗糙程度处 量的增加量 处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细 D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功 杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与 之和等于火箭动能的增加量 质量为m的小木块相连。 2.(多选)(2022·广东卷，9)如图所示，载有防 木块以水平初速度，出发， 疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒 恰好能完成一个完整的圆周 定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡 运动。在运动过程中，木块 PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行 所受摩擦力的大小为 驶。已知小车总质量为50kg,MN=PQ= mvo 20m,PQ段的倾角为30°，重力加速度g取 .2U B. 4πL 10m/s2,不计空气阻力。下列说法正确的有 c m D.16元L [考情分析] 纵观近几年的高考试题，本部分以选择题、计算题的 :形式呈现，是高考的热点，常考查功与功率的计算（如 3097 T1)、动能定理（如T2、T3)、功能关系（如T4)、能量守恒定 :律等。计算题类综合问题中对动能定理、能量守恒定律的 A.从M到N,小车牵引力大小为40N 考查，往往结合平抛运动、圆周运动的规律以及动量定理、 B.从M到N,小车克服摩擦力做功800J :动量守恒定律来进行，题目与实际生活相结合，情境新颖、 C.从P到Q,小车重力势能增加1×104J 过程复杂。对于此类问题，受力分析、过程分析是解题的 D.从P到Q,小车克服摩擦力做功700J 关键。 26 能量与动量《专题二 核心考X点突破 HEXIN KAODIAN TUPO ·考点一功和功率问题 %o考点解读T A.重力做的功W=mvstan9 2 1.功的计算 B.速度的变化量为votan0 (1)功的定义式：W=Flcos a适用于求恒力 C.运动时间为， 做功。 tan 0 (2)变力做功的计算 D.重力的平均功率为P=mgu,tan0 2 ①用动能定理W=m 2m心求功。 [解题指导](1)小球距斜面的距离最大时， ②用Fl图像所围的面积求功。 速度方向与斜面平行。 ③用平均力求功（力与位移呈线性关系，如弹 (2)t= W h= g 281 →W=mgh 簧的弹力)。 ④利用W=Pt求功。 [规律总结]… ⑤用转换法求功：将变力做功转变为恒力 关于功、功率应注意的三个问题 (1)功的公式W=Fl和W=Flcos a仅适用于恒力做 做功。 功的情况。 2.功率的计算 (2)变力做功的求解要注意对问题的正确转化，如将！ )PY,适用于计算平均功率 变力转化为恒力，也可应用动能定理等方法求解。 (2)P=Fvcos a,若)为瞬时速度，P为瞬时 ③》时于功率的计第，应注意区分公式P-?系公式 功率；若)为平均速度，P为平均功率。 :P=F,前式侧重于平均功率的计算，而后式侧重于瞬时 3.机车启动模型中的两个最大速度 功率的计算。 机车启动匀加速过程的最大速度（此时机 %对点训练·T 车输出的功率最大)和全程的最大速度vm 1.如图所示，质量均为m=2kg的小球1、2（可 (此时F牵=F阻)求解方法： 视为质点)用长L=1m的轻质杆相连，小球 (1)求y1:由F牵一F阻=ma,P=F牵y可求 2置于光滑水平面上，小球1紧靠光滑墙面 P 出=Fm十ma 放置。现用斜向左上方的力F使小球1紧贴 （2）求：由P=Fa,可求出m一 P 墙面向上运动，当杆与竖直墙壁的夹角0= 53°时，小球2的速度大小v=0.6m/s, [例1](2022·安徽滁州三中段考)如图所 sin53°=0.8，g取10m/s2,则此过程中外力 示，在倾角为0的斜面上，以 F所做的功为 速度。水平抛出一个质量 为m的小球（斜面足够长， 8876416767041448 重力加速度为g),则在小球 777777777777777 从开始运动到小球距斜面的距离最大的过程 A.12J B.13J 中，