第一部分 专题二 第1讲 功和能-【创新教程】2024高考物理总复习大二轮专题增分方案教师用书word（新教材）

第1讲　功和能 真题引领 1.(2023·湖北卷，4)两节动车的额定功率分别为P1和P2，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1和v2.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. [解析]　由题意可知两节动车功率分别有P1＝f1v1， P2＝f2v2， 当将它们编组后有P1＋P2＝(f1＋f2)v， 联立可得v＝， [答案]　D 30 学科网（北京）股份有限公司 ◆[情境设置]　本题以动车编组运行为素材，创设生产实践类问题情境． ◆[素养聚焦]　本题考查机车启动问题，主要考查考生的理解能力、推理论证的能力. 真题引领 2.(2023·山东卷，4)《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 [解析]由题知，水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，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，则水轮转一圈灌入农田的水的总质量为m总＝2πRnm×60%＝1.2πRnm， 则水轮转一圈灌入稻田的水克服重力做的功W＝1.2πRnmgH， 则筒车对灌入稻田的水做功的功率为P＝，T＝， 联立有P＝. [答案]　B ◆[情境设置]　以高转筒车往稻田里引水为素材，建构学习探索类问题情境． ◆[素养聚焦]　本题考查功率的计算问题，主要考查考生思维建模和归纳推理的能力. 30 学科网（北京）股份有限公司 3.(2023·全国乙卷，21)如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度v0开始运动．已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时(　　) A．木板的动能一定等于fl　　　　　　 B．木板的动能一定小于fl C．物块的动能一定大于mv－fl D．物块的动能一定小于mv－fl [解析]　当物块从木板右端离开时， 对m有－fxm＝mv－mv， 对M有fxM＝Mv， 其中l＝xm－xM， AB.由于l>xM，则根据以上分析可知木板的动能一定小于fl，A错误、B正确；CD.根据以上分析，联立有mv－fl＝mv＋Mv， 则物块的动能一定小于mv－fl，C错误、D正确．故选BD. [答案]　BD ◆[情境设置]　本题以质量为m的小物块在质量为M、长为l的木板上滑动为素材，创设板块模型情境． ◆[素养聚焦]　本题考查板块模型中的功能问题，主要考查考生的理解能力、思维建模的能力. 真题引领 4.(多选)(2023·湖南卷，8)如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R.小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是(　　) A．小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大 B．小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变 30 学科网（北京）股份有限公司 C．小球的初速度v0＝ D．若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道 [解析]A.由题知，小球能沿轨道运动恰好到达C点，则小球在C点的速度为vC＝0，设小球与竖直方向的夹角为α，则小球从C到B的过程中，有mgR(1－cos α)＝mv2，FN＝mg cos α－m，联立有FN＝3mg cos α－2mg， 则从C到B的过程中α由0增大到θ，则cos α逐渐减小，故FN逐渐减小，而小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大，A正确；B.由于A到B的过程中小球的速度逐渐减小，则A到B的过程中重力的功率为P＝－mgv sin θ， 则A到B的过程中小球重力的功率始终减小，则B错误；C.从A到C的过程中有－mg·2R＝mv－mv，解得v0＝，C错误；D.小球在B点恰好脱离轨道有mgcos θ＝m，则vB＝，则若小球初速度v0增大，小球在B点的速度有可能为，故小球有可能从B点脱离轨道，D正确． [答案]　AD · [情境设置]　本题以小球在复杂轨道上运动为素材，创设多运动过程情境． ◆ [素养聚焦]　 本题通过多运动过程的功能关系的考查，体现考生的理解能力，逻辑推理能力． 备考导航 对功和功率、动能定理的考查历来是高考试题中的重中之重，尤其近几年高考题对该部分知识点的命题呈现多样化，不但从功、功率、动能、动能定理等知