第二板块 层级Ⅰ微专题Ⅰ-1 功和能（Word教参）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（新教材 江苏北京专用）

师说高考 本板块在高考命题中主要集中在：功和功率、动能定理、机械能守恒定律、动量定理和动量守恒定律等，试题难度中等或偏上。单独命题多以选择题形式呈现，而动能定理、机械能守恒定律、动量守恒定律及能量守恒定律的综合问题，常以计算题的形式呈现，有时甚至以压轴题的形式呈现。命题情境多与生产、生活、体育、娱乐及现代科技相联系。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 |系统“物理观念”·落实备考基础·保分题目“短平快” 微专题Ⅰ－1　　功和能 命题视角一　功和功率　 [真题试能力] 1．(2023·湖北高考)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：选D　由题意可知，两节动车编组前分别有P1＝f1v1，P2＝f2v2，当将它们编组后有P1＋P2＝(f1＋f2)v，联立可得v＝，故选D。 2．(2023·山东高考)《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：选B　根据题意可知，水轮转一圈灌入农田的水的总质量为m总＝2πRnm×60%＝1.2πRnm，水轮转一圈灌入稻田的水克服重力做的功W＝1.2πRnmgH，筒车对灌入稻田的水做功的功率P＝，又T＝，联立有P＝，故选B。 [固本提素养] 1．正、负功的判断方法 学科网（北京）股份有限公司 2．功、功率的求解思路 3．解决机车启动问题的两点注意 (1)分清是匀加速启动还是恒定功率启动 ①匀加速启动过程中，机车功率是不断增大的，当功率达到额定功率时匀加速运动速度达到最大，但不是机车能达到的最大速度。 ②以额定功率启动的过程中，牵引力是不断减小的，机车做加速度减小的加速运动，牵引力的最小值等于阻力。 (2)无论哪种启动方式，最后达到最大速度时，均满足P＝Ffvm，P为机车的额定功率。 [精练速过关] 1．(2023·南通高三调研)如图，定点投篮训练时，篮球两次从出手到进筐在空中的运动轨迹对应a、b两段曲线，不计空气阻力，比较这两次投篮，篮球沿a曲线(　 ) A．进筐时重力的瞬时功率较小 B．进筐时重力的瞬时功率与b曲线相等 C．克服重力做功的平均功率较小 D．克服重力做功的平均功率与b曲线相等 解析：选C　由题图可知，篮球沿a曲线运动时，最大高度较大，抛出时的竖直速度较大，进筐时的竖直速度也较大，根据PG＝Gvy可知，进筐时重力的瞬时功率较大，A、B错误；因篮球沿a曲线运动抛出时的竖直速度较大，根据t＝可知，在空中运动的时间较长，而两次投篮篮球的初末位置都相同，则克服重力做功相同，根据P＝可知，篮球沿a曲线运动时克服重力做功的平均功率较小，C正确，D错误。 2．(2023·镇江高三模拟)质量为m的汽车由静止启动后沿平直路面行驶，汽车牵引力随速度变化的F－v图像如图所示，设汽车与路面间的摩擦力f保持不变，则(　 ) 学科网（北京）股份有限公司 A．汽车速度为v1时，汽车牵引力的功率为fv1 B．汽车速度为v1时，汽车的加速度大小为 C．汽车加速运动过程中，平均速度为 D．汽车加速运动过程中，汽车的最大功率为F0vm 解析：选B　汽车速度为v1时，汽车牵引力的功率为P＝F0v1，故A错误；由题图可知汽车速度为v1时，汽车的牵引力为F0，则汽车的加速度大小为a＝，故B正确；汽车加速运动过程中，先是从静止开始的匀加速直线运动，然后是加速度减小的变加速直线运动，所以平均速度不能表示成，故C错误；汽车加速运动过程中，汽车的最大功率为Pm＝fvm，故D错误。 命题视角二　动能定理的应用　 [真题试能力] 1．(2023·新课标卷)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．mv2－mgh D．mv2＋mgh 解析：选B　地面附近的雨滴做匀速运动，根据动能定理得mgh－Wf＝0，故雨滴克服空气阻力做功为mgh。故选B。 2.(2023·江苏高考)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