内容正文:
专题二 能量与动量
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第5讲 选择题对“功和功率、动能定理”的考查
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1.功与功率
(1)用功的定义式______________计算力F的功时,一定要清楚三个要素:①研究对象,即对谁做功;②哪个力做功,特别是当物体受多个力作用时,要找准力;③位移l,即“力直接作用在其上的物体”“对地的位移”(绝对位移)。
W=Flcos α
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(2)摩擦生热:发生相对滑动的两物体间的一对滑动摩擦力做的总功(负功)等于转化的内能的相反数,即Q=________,s相是两物体的________滑动路程。注意将摩擦力的功和摩擦生热区分开——摩擦力的功,位移必须是受力物体对地的位移,而摩擦生热计算式中s是相对滑动路程。
(3)求某个力的功率时一定要搞清是求瞬时功率还是求平均功率。
(4)功率与力和速度的关系式不是P=____,而是P=FvF,只有在速度与力方向一致时,vF=v,才有P=Fv,比如机车牵引力功率。
(5)在机车启动问题中所说的机车的功率或发动机的功率就是牵引力的功率。计算公式P=Fv,式中F为牵引力,v为机车瞬时速度。
Fs相
相对
Fv
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3.应用动能定理应注意以下四点
(1)动能定理虽然是在恒力作用下的直线运动中推导出来的,但也适用于_______做功、曲线运动的情况。
(2)当问题涉及力、位移(或路程)、速度,而不涉及加速度和时间时,可优先考虑利用______________分析问题。
(3)对于多过程问题,求解时可对全过程应用动能定理,从而避开对每个运动过程的具体细节进行分析,具有过程简明、运算量小等优点。
(4)应用动能定理的关键是写出各力做功的代数和,不要漏掉某个力做的功,同时要注意各力做功的正、负。
变力
动能定理
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1.求功的六种方法
(1)变力做功的分析与计算
(2)气体做功:W=pΔV(p——气体的压强;ΔV——气体的体积变化)。
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2.动摩擦因数处处相同,克服摩擦力做功W=μmgs。
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1.易误认为摩擦力总是做负功,一对滑动摩擦力大小相等,方向相反,做的总功为零。
2.功的计算公式中,s为力的作用点移动的位移,它是一个相对量,与参考系选取有关,通常都取地面为参考系,这一点也是学生常常忽视的,要引起注意。
3.易误将匀加速启动过程的末速度当成机车能达到的最大速度。
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4.机车启动分两种方式,而以恒定加速度启动过程又分为两个阶段,有时易将P=Fv中的常量和变量弄混。
5.易错误地将动能定理当成矢量式,列分方向的动能定理。
6.利用动能定理解决多过程问题时,常常使合力做功对应的过程和初末动能对应的过程不统一造成错误。
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考点 功和功率的分析与计算
1.(2018·全国卷Ⅰ)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段,列车的动能( )
A.与它所经历的时间成正比
B.与它的位移成正比
C.与它的速度成正比
D.与它的动量成正比
B
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2.(多选)(2018·全国卷Ⅰ)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程( )
A.矿车上升所用的时间之比为4∶5
B.电机的最大牵引力之比为2∶1
C.电机输出的最大功率之比为2∶1
D.电机所做的功之比为4∶5
AC
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1.(2022·江苏涟水调研)小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶,因电瓶“没电”,故改用脚蹬骑车匀速前行。设小明