2016年高考物理专题精解：4.功率与动能定理

2016年高考物理专题精解 4.功率与动能定理 重要考点 考题预测 1.功和功率.(Ⅱ) 2.动能和动能定理.(Ⅱ) 功和功率的计算,机车启动模型的运用,利用动能定理研究多过程、直线及曲线运动是命题的热点. 2016年高考对功和功率、机车启动问题以选择题的形式单独命题可能性较大,也可结合运动图像、生活情景综合命题.对动能定理的考查可能与牛顿运动定律、电和磁等知识综合命题. 一、功的计算 1.恒力F做功:W=Fxcos α. 两种理解:(1)力F与在力F的方向上通过的位移xcos α的乘积;(2)在位移x方向的分力Fcos α与位移x的乘积. (2)滑动摩擦力、空气或介质阻力等,在物体做曲线运动时,这类力的方向始终与运动方向相反,若大小恒为Ff,则功等于力和路程(不是位移)的乘积,即W=-Ffs,式中s为物体的运动路程. (3)相互摩擦的系统内:一对静摩擦力的功的代数和总为零,静摩擦力起着传递机械能的作用,而没有机械能转化为其他形式的能;一对滑动摩擦力的功的代数和等于摩擦力与相对路程的乘积,其值为负值. W=-F滑x相对,且F滑·x相对=ΔE损=Q内能 (4)变力F的功率P恒定,则W=Pt. (5)利用动能定理及功能关系等方法间接求解.即W合=ΔEk或W=ΔE. 3.合力的功W合 (1)W合=F合xcos α,F合是恒力. (2)W合=W1+W2+…+Wn,要注意各功的正负. 2.瞬时功率:P=Fvcos α,式中α为F与v的夹角. 对机车而言,其输出功率P=Fv,其中F为机车的牵引力. 三、动能定理 1.适用对象:涉及单个物体(或可看成单个物体的物体系)的受力和位移问题,或求解变力做功的问题. 2.运用动能定理解题的基本思路和步骤 功和功率的理解与计算 例题 严重的雾霾天气,对国计民生已造成了严重的影响.汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,“铁腕治污”已成为国家的工作重点.地铁列车可实现零排放,大力发展地铁,可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放. 若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20 s达最高速度72 km/h,再匀速运动80 s,接着匀减速运动15 s到达乙站停住.设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106 N,匀速运动阶段牵引力的功率为6×103 kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功. (1)求甲站到乙站的距离; 答案: