专题05 功 功率和动能定理（讲义）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）

专题06　功、功率和动能定理 1 02考情分析·解密高考 2 03高频考点·以考定法 2 2 一、功和功率的计算 2 二、机车启动问题 2 三、动能定理的应用 3 4 5 考向1：常见力做功的综合计算 5 考向2：机车的启动 6 考向3：动能定理在变速运动中的应用 7 考向4：动能定理在传送带问题中的应用 8 04核心素养·难点突破 9 05创新好题·轻松练 14 新情境：动能定理在生产、生活中的应用 14 考点内容 要求 学习目标 功和功率的计算 II 1. 掌握整体法和隔离法在多个物体中的受力分析； 2. 掌握处于静态平衡中的物体的受力分析，熟练运用力的合成与分解、力的正交分解法处理处理物体的受力平衡问题； 掌握图解法、相识三角形法和拉米定律在动态平衡问题中的应用； 机车的启动问题 II 动能定理的应用 II 电磁场中的受力平衡问题 II 一、功和功率的计算 功 单个力做功的求法 恒力做功 W＝Fl cos α 变力做功 动能定理或其他功能关系 力的大小不变，方向与速度方向始终相同的曲线运动：W＝Fx路程 力的大小改变，方向与速度方向相同的直线运动：F­x图像面积法 总功的 求法 方法一：W总＝F合l cos α 方法二：W总＝W1＋W2＋W3＋… 功率 平均功率 的求法 ＝ ＝Fcos α 瞬时功率的求法 P＝Fv cos α 二、机车启动问题 1．以恒定功率启动 (1)动态过程 (2)这一过程的P­t图像和v­t图像如图所示： 2．以恒定加速度启动 (1)动态过程 (2)这一过程的P­t图像和v­t图像如图所示： 三、动能定理的应用 1. 应用动能定理时的注意事项 （1）合力做功是物体动能变化的原因和量度。 （2）动能定理中的位移和速度必须相对于同一个惯性系。 2．应用动能定理解题的分析步骤 注：多过程中的往复运动问题一般应用动能定理求解。 3．应用动能定理时常见的三个误区 （1）公式W＝mv－mv中W应是总功，方程为标量方程，不能在某方向上应用。 （2）功的计算过程中，易出现正、负功判断错误及遗漏某些力做功的现象。 （3）多过程问题中，不善于挖掘题目中的隐含条件，运动物体的过程分析易出现错误。 【典例1】（2023·山东·统考高考真题）《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（   ）    A． B． C． D．nmgωRH 【典例2】（2023·江苏·统考高考真题）滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（　　）    A．受到的合力较小 B．经过A点的动能较小 C．在A、B之间的运动时间较短 D．在A、B之间克服摩擦力做的功较小 【典例3】（2023·山东·统考高考真题）质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时，牵引力F和受到的阻力f均为恒力，如图所示，小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶的位移为时，小车达到额定功率，轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下，其总位移为。物体与地面间的动摩擦因数不变，不计空气阻力。小车的额定功率P0为（   ）    A． B． C． D． 【典例4】（2023·湖北·统考高考真题）两节动车的额定功率分别为和，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为和。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为（    ） A． B． C． D． 【典例5】（2020·江苏·统考高考真题）如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能与水平位移x关系的图象是（　　） A．B．C．D． 考向1：常见力做功的综合计算 1.（多选）（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测）如图甲所示，一足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧一端与竖直墙而连接，另一端与物块不栓接。物块将弹簧压缩一段距离后置于传送带最左端无初速度释放，物块向右运动受到的摩擦力f随位移x的关系如图乙所示，为已知量，则下列说法正确的是（　　）    A．工件在传送带上先加速，后减速 B．工件向右运