06 第1阶段 专题2 第1讲 功与能-【提分教练】2024年新高考物理二轮总复习讲义（老教材）

　功与能 真题情境 考情分析 2023·全国乙卷T21 2023·全国甲卷T24 2022·全国甲卷T14 2022·全国乙卷T16 2021·全国甲卷T24 2020·全国Ⅰ卷T20 【高考定位】 高考命题对本讲内容考查较多，以选择题形式常考查功(变力做功)、功率、机车启动模型、机械能守恒的判断及功能关系的简单分析与计算；计算题形式常与直线运动、平抛运动、圆周运动及电磁学知识相结合，考查动力学、机械能守恒及功能关系的综合应用，题目难度较大，综合性较强。 【素养目标】 1．掌握功、功率的计算方法。 2．掌握两类机车启动问题的分析计算方法。 3．理解动能定理，掌握动能定理的应用方法。 4．熟悉常见功能转化关系及能量守恒定律。 5．掌握利用机械能守恒定律和能量守恒定律分析多过程、多物体问题的方法。 突破点一　功与功率　动能定理 考向1　功与功率 1．功 (1)恒力做功：W＝Fl cos α(α为F与l之间的夹角)。 (2)变力做功：①微元法；②F­x图线的“面积”；③转换法；④利用平均力；⑤动能定理等方法求解。 2．功率 (1)平均功率：P＝。 (2)瞬时功率：P＝Fv cos α(α为F与v的夹角)。 3．机车启动问题 (1)机车启动模型中的两个最大速度 ①机车启动匀加速过程中的最大速度v1(此时机车输出的功率最大)：由F牵－F阻＝ma，P＝F牵v1，可求出v1＝。 ②全程的最大速度vmax(此时F牵＝F阻)：由P＝F阻vmax，可求出vmax＝。 (2)机车启动模型中的关键方程：P＝F·v，F－F阻＝ma，vm＝，Pt－F阻x＝ΔEk。 [典例1]　(多选)(2023·山东省济南市高三阶段性检测)质量为m的物体从距地面H高处由静止开始自由下落，经历时间t，则下列说法中正确的是(　　) A．t秒内重力对物体做功为mg2t2 B．t秒内重力的平均功率为mg2t C．秒末重力的瞬时功率与t秒末重力的瞬时功率之比为1∶2 D．前秒内重力做功的平均功率与后秒内重力做功的平均功率之比为1∶3 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 考向2　动能定理 1．对动能定理的理解 (1)动能定理表达式W＝ΔEk中，W表示所有外力做功的代数和，ΔEk为所研究过程的末动能与初动能之差，且物体的速度均是相对地面的速度。 (2) 2．应用动能定理解题的思维流程 [典例2]　(2023·天津市和平区高三3月检测)如图所示AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道，OA处于水平位置。AB是半径为R＝1 m的圆周轨道，CDO是半径为r＝0.5 m的半圆轨道，最高点O处固定一个竖直弹性挡板(可以把小球弹回，不损失能量，图中没有画出)，D为CDO轨道的中点。BC段是水平粗糙轨道，与圆弧形轨道平滑连接。已知BC段水平轨道长L＝2 m，与小球之间的动摩擦因数μ＝0.2。现让一个质量为m＝1 kg的小球从A点的正上方距水平线OA高H的P处从静止自由落下。(g取10 m/s2) (1)当H＝2 m时，求此时小球第一次到达D点对轨道的压力大小； (2)为使小球仅仅与弹性挡板碰撞一次，且小球不会脱离CDO轨道，求H的取值范围。 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2022·全国甲卷)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于(　　) A．