第4讲 功和功率 功能关系-2024年浙江省高中物理选考二轮复习解密

第4讲 功和功率 功能关系 1. （2023•浙江）铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是（　　） A． B． C． D． 2. （2022•浙江）小明用额定功率为1200W、最大拉力为300N的提升装置，把静置于地面的质量为20kg的重物竖直提升到高为85.2m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过5m/s2的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，则提升重物的最短时间为（　　） A．13.2s B．14.2s C．15.5s D．17.0s 3. （2023•浙江）一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落直到最低点过程中（　　） A．弹性势能减小 B．重力势能减小 C．机械能保持不变 D．绳一绷紧动能就开始减小 4. （2022•浙江）物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度l1＝4m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ，货物可视为质点（取cos24°＝0.9，sin24°＝0.4）。 （1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小； （2）求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小； （3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度l2。 5. （2022•浙江）如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角α＝37°的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点（与B点等高），B、O1、D、O2和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m＝0.1kg，轨道BCD和DEF的半径R＝0.15m，轨道AB长度lAB＝3m，滑块与轨道FG间的动摩擦因数μ，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放。 （1）若释放点距B点的长度l＝0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小； （2）设释放点距B点的长度为lx，滑块第一次经F点时的速度v与lx之间的关系式； （3）若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度lx的值。 知识点一、功与功率 1.功和功率的求解 2.机车启动问题 (1)机车输出功率：P＝Fv，其中F为机车牵引力。 (2)设机车匀加速启动过程的最大速度为v1，此时机车输出的功率最大；由F牵－F阻＝ma，P＝F牵v1可求v1＝。 (3)设全程的最大速度为vm，此时F牵＝F阻；由P＝F阻vm，可求vm＝。 (4)以额定功率启动的过程中，牵引力不断减小，机车做加速度减小的加速运动，牵引力的最小值等于阻力。 知识点二、常见的功能关系 【方法指导】 1．做好两个分析 (1)综合受力分析、运动过程分析，由牛顿运动定律做好动力学分析． (2)分析各力做功情况，做好能量的转化与守恒的分析，由此把握运动各阶段的运动性质，各连接点、临界点的力学特征、运动特征和能量特征． 2．做好四个选择 (1)当物体受到恒力作用发生运动状态的改变而且又涉及时间时，一般选择用动力学方法解题； (2)当涉及功、能和位移时，一般选用动能定理、机械能守恒定律、功能关系或能量守恒定律解题，题目中出现相对位移时，应优先选择能量守恒定律； (3)当涉及细节并要求分析力时，一般选择牛顿运动定律，对某一时刻进行分析时选择牛顿第二定律求解； (4)复杂问题的分析一般需选择能量的观点、运动与力的观点综合解题． 考点一 功和功率的分析计算 [例题1] （2023•乐清市校级模拟）如图，质量为2kg的楔形木块abc固定在水平地面上，顶角θ为直角，ab面和bc面均光滑，两个完全相同质量均为1kg的滑块同时从顶端释放，则对于滑块在斜面上时（　　） A．楔形木块abc受到地面支持力为30N B．楔形木块abc始终受到地面的摩擦力 C．同一时刻，两滑块重力的瞬时功率相同 D．两滑块所受弹力冲量为0 [例题2] （2023•镇海区模拟）已知某款汽车每百公里平均油耗为7L，每升汽油8.3元，家庭用电每度（1度＝1kW•h）0.52元。小明家里某款电动自行车的一些主要参数如下表所示，假定电动自行车载人行驶时，受到的阻力是人与车总重力的0.02倍，小明自身质量为60kg。下列说法正确的是（　　） 外形尺寸 1630mm×600mm×1100mm 额定输出功率 100～200W 整车质量 40kg 标准载重 90kg 充电电压 36V 电池容量 12A•h 欠压保护