第7讲 功和能-2024年高考物理二轮复习二十五讲

2024高考二轮复习二十五讲 专题五、功与能 第一部分 织网点睛，纲举目张 1．功和功率 (1)正、负功的判断 (2)功和功率的计算 (3)机车启动问题的两种求解思路 ①机车以恒定功率启动： ②机车以恒定加速度启动： 2．动能定理 (1)内容：合外力做的功等于动能的变化。 (2)表达式：W＝mv22－mv12。 (3)运用动能定理解题的优越性 ①动能定理既适用于恒力做功、直线运动、单过程问题，也适用于变力做功、曲线运动、多过程问题。 ②动能定理不涉及势能，解决的是合力做功与动能变化的问题，各力做功的情况都要进行分析。 ③在接触面粗糙的情况下，机械能往往是不守恒的，可应用动能定理解题。 3．机械能守恒定律 (1)判断机械能是否守恒的两个角度 ①从功的角度：若只有物体重力和弹簧弹力做功，则物体和弹簧组成的系统机械能守恒。 ②从能的角度：若系统内部只有动能和势能的相互转化，没有其他形式的能(如内能)与机械能相互转化，且系统与外部也没有能量的转移或转化，则系统机械能守恒。 (2)掌握系统机械能守恒的三种表达式 4．常见的功能关系及其体现 (1)常见的功能关系 合力做功与动能的关系 W合＝ΔEk 重力做功与重力势能的关系 WG＝－ΔEp 弹力做功与弹性势能的关系 W弹＝－ΔEp 除重力和系统内弹力之外其他力做功与机械能的关系 W其他＝ΔE机 滑动摩擦力做功与内能的关系 Ffx相对＝ΔE内 (2)功能关系的体现 第二部分 实战训练，高考真题演练 1．（2023高考北京卷）如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动．已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中（ ） A．摩擦力做功大小与F方向无关 B．合力做功大小与F方向有关 C．F为水平方向时，F做功为 D．F做功的最小值为 2. （2023高考山东高中学业水平等级考试）《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 3. （2023高考选择性考试辽宁卷）如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（　　） A. 甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大 B. 甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小 C. 乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变 D. 乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大 4. （2023高考江苏学业水平选择性考试） 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 5．（2023全国高考新课程卷）一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（ ） A．在时，拉力的功率为6W B．在时，物体的动能为2J C．从运动到，物体克服摩擦力做的功为8J D．从运动到的过程中，物体的动量最大为 6．（2023全国高考新课程卷）无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（ ） A．0 B．mgh C． D． 7. （2023高考山东高中学业水平等级考试）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. 8. （2023学业水平等级考试上海卷）若有个物体在空中发生爆炸，分裂