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核心考点·能力突破
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第1讲 功和能
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B
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D
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3.(多选)(2022·广东卷)如图所示,载有防疫物资的无人驾驶小车,在水平MN段以恒定功率200 W、速度5 m/s匀速行驶,在斜坡PQ段以恒定功率570 W、速度2 m/s匀速行驶。已知小车总质量为50 kg,MN=PQ=20 m, PQ段的倾角为30°,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。下列说法正确的有( )
A.从M到N,小车牵引力大小为40 N
B.从M到N,小车克服摩擦力做功800 J
C.从P到Q,小车重力势能增加1×104 J
D.从P到Q,小车克服摩擦力做功700 J
ABD
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Ff2·PQ=35×20 J=700 J,D正确;从P到Q,小车上升的高度h=PQ sin 30°=20×0.5 m=10 m,小车重力势能的增加量ΔEp=mgh=50×10×10 J=5 000 J,C错误。
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BC
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答案:BCD
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真题定位
1.命题规律:本讲是高考的“重中之重”,常以选择题形式考查功率的分析与计算、机车启动模型、机械能守恒的判断及功能关系的简单分析与计算。功能关系渗透在整个物理学内容中,是历年高考综合题命题热点,计算题常与直线运动、平抛运动、圆周运动及电磁学知识相结合,难度偏大。近年来,命题的选材背景趋于联系生活生产、体育运动、航空航天等实际情境,如高铁启动、跳高、跳水、投掷铅球、在某星球上物体的上抛下落、卫星的发射和变轨等。
2.常用思想方法:函数法、图像法、比较法、极限法等。
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考点1 功和功率的分析与计算
1.功
(1)恒力做功:W=Fl cos α(α为F与l之间的夹角)。
(2)变力做功:①用动能定理求解;②用F-x图线与x轴所围“面积”求解。
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[典例1] (多选)一质量为m的物体静止在水平地面上,在水平拉力的作用下开始运动,图甲是在0~6 s内其速度与时间关系图像,图乙是拉力的功率与时间关系图像,g取10 m/s2。下列判断正确的是( )
甲 乙
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A.拉力的大小为4 N,且保持不变
B.物体的质量为2 kg
C.0~6 s内物体克服摩擦力做的功为24 J
D.0~6 s内拉力做的功为156 J
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[答案] BD
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1.一辆汽车在平直公路上由静止开始启动,汽车先保持牵引力F0不变,当速度为v1时达到额定功率Pe,此后以额定功率继续行驶,最后以速度vm匀速行驶。若汽车