2019届二轮复习功　功率　动能定理课件（共44张）（全国通用） 44页

专题整合突破 专题二　能量与动量 要点解读 备考对策 1. 功、功率、动能定理及动量定理部分：考查与功、功率相关的分析和计算及动能定理、动量定理的综合应用，题型为选择题或与牛顿运动定律相结合的计算题。 2 ．功能关系和动量、能量守恒部分：以直线运动、平抛和圆周运动为情景，考查运动过程中的受力分析、运动分析、能量转化及功能关系问题，以及带电粒子在电场、磁场中的能量问题，以计算题形式命题为主。 1. 正确判断是否做功、是做正功还是负功，掌握各种力做功的特点及计算方法，区别瞬时功率和平均功率。能熟练运用动能定理及动量定理解决综合问题，注意和图象有关的题型。 2 ．加强综合运用功能关系、机械能守恒定律、能量守恒定律及动量守恒定律解决多运动过程问题的训练，提高运用动能定理、动量定理和能量守恒定律解决带电粒子在电场、磁场中的运动问题的能力，关注以竞技体育或近现代科技为背景命制的题目。 第 5 讲　功　功率　动能定理 1 微网构建 2 高考真题 3 热点聚焦 4 复习练案 微 网 构 建 高 考 真 题 1 ． (2018 · 全国 Ⅰ ， 14) 高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段，列车的动能 ( 　　 ) A ．与它所经历的时间成正比 B ．与它的位移成正比 C ．与它的速度成正比 D ．与它的动量成正比 B 　 2 ． (2018 · 全国 Ⅱ ， 14) 如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定 ( 　　 ) A ．小于拉力所做的功 B ．等于拉力所做的功 C ．等于克服摩擦力所做的功 D ．大于克服摩擦力所做的功 [ 解析 ] 　 A 对、 B 错：由题意知， W 拉 － W 阻 ＝ Δ E k ，则 W 拉 ＞ Δ E k ； C 、 D 错： W 阻 与 Δ E k 的大小关系不确定。 A 　 3 ． ( 多选 )(2018 · 全国 Ⅲ ， 19) 地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小 v 随时间 t 的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程， ( 　 　 ) A ．矿车上升所用的时间之比为 4∶5 B ．电机的最大牵引力之比为 2∶1 C ．电机输出的最大功率之比为 2∶1 D ．电机所做的功之比为 4∶5 AC 　 4 ． (2018 · 江苏， 4) 从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程中小球的动能 E k 与时间 t 的关系图象是 ( 　　 ) A 　 5 ． ( 多选 )(2018 · 江苏， 7) 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块， O 点为弹簧在原长时物块的位置。物块由 A 点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达 B 点。在从 A 到 B 的过程中，物块 ( 　 　 ) A ．加速度先减小后增大 B ．经过 O 点时的速度最大 C ．所受弹簧弹力始终做正功 D ．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 AD 　 [ 解析 ] 　 A 对， B 错：由 A 点开始运动时， F 弹 > F f ，合力向右，小物块向右加速运动，弹簧压缩量逐渐减小， F 弹 减小，由 F 弹 － F f ＝ ma 知， a 减小；当运动到 F 弹 ＝ F f 时， a 减小为零，此时弹簧仍处于压缩状态，由于惯性，小物块继续向右运动，此时 F 弹 < F f ，小物块做减速运动，且随着压缩量继续减小， F 弹 与 F f 差值增大，即加速度增大；当越过 O 点后，弹簧被拉伸，此时弹力方向与摩擦力方向相同，有 F ′ 弹 ＋ F f ＝ ma ′ ，随着拉伸量增大， a ′ 也增大。故从 A 到 B 过程中，物块加速度先减小后增大，在压缩状态 F 弹 ＝ F f 时速度达到最大。 C 错：在 AO 段物块运动方向与弹力方向相同，弹力做正功，在 OB 段运动方向与弹力方向相反，弹力做负功。 D 对：由动能定理知， A 到 B 的过程中，弹力做功和摩擦力做功之和为 0 。 6 ． (2018 · 天津， 10) 我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机 C919 首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移 x ＝ 1.6×10 3 m 时才能达到起飞所要求的速度 v ＝ 80m /s 。已知飞机质量 m ＝ 7.0 × 10 4 kg ，滑跑时受到的阻力为自身重力的 0.1 倍，重力加速度取 g ＝ 10m/ s 2 。求飞机滑跑过程中 (1) 加速度 a 的大小； (2) 牵引力的平均功率 P 。 [ 解析 ] 　 (1) 飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有 v 2 ＝ 2 ax ① 代入数据解得 a ＝ 2m/s 2 ② (2) 设飞机滑跑受到的阻力为 F 阻 ，依题意有 F 阻 ＝ 0.1 mg ③ 设发动机的牵引力为 F ，根据牛顿第二定律有 F － F 阻 ＝ ma ④ 热 点 聚 焦 1 ．恒力做功的公式 W ＝ Fl cos α ( 通过 F 与 l 间的夹角 α ，判断 F 是否做功及做功的正、负 ) 2 ． 变力做功的计算 (1) 用动能定理 W ＝ ΔE k 或功能关系 W ＝ ΔE 计算 (2) 变力做功的功率一定时，用功率和时间计算： W ＝ Pt (3) 将变力做功转化为恒力做功 热点一　功和功率的计算 典例 1 A ．小球经过 D 点的水平位移是落到 B 点水平位移的 1/2 B ．小球经过 D 点的水平位移是落到 B 点水平位移的 1/3 C ．小球经过 D 点与落在 B 点时重力做功的比为 1/4 D ．小球经过 D 点与落在 B 点时重力做功的比为 1/3 　　　　　 ( 多选 )(2017 · 安徽省江淮十校第三次联考 ) 如图所示， A 、 B 、 C 是水平面上同一直线上的三点，其中 AB ＝ BC ，在 A 点正上方的 O 点以初速度 v 0 水平抛出一小球，刚好落在 B 点，小球运动的轨迹与 OC 的连线交与 D 点，不计空气阻力，重力加速度为 g ，则下列说法正确的是 ( 　 　 ) AC 　 〔 类题演练 1〕 (2018 · 山东、湖北部分重点中学冲刺模拟 ) 质量为 m ＝ 0.5kg 的物体在光滑水平面上运动，沿两个互相垂直的方向的运动方程分别为： x ＝ 3 t 2 ， y ＝ 5 t ＋ 4 t 2 。下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．物体受到的合外力大小为 10N B ．物体做匀加速直线运动 C ．前 2s 内合外力对物体做的功为 140J D ．第 2s 末合外力对物体做功的功率为 165W C 　 热点二　机车启动问题 图 1 (2) 恒定加速度启动 速度图象如图 2 所示。机车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率后获得匀加速运动的最大速度 v 1 ，若再加速，应保持额定功率不变做变加速运动，直到达到最大速度 v m 后做匀速运动 图 2 　　　　　 (2018 · 北京高考压轴卷 ) 用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为 m ，重力加速度为 g, 0 ～ t 0 时间内物块做匀加速直线运动， t 0 时刻后功率保持不变， t 1 时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是 ( 　　 ) 典例 2 D 　 方法总结 解决机车启动问题时的四点注意 (1) 明确启动方式：分清是匀加速启动还是恒定功率启动。 (2) 匀加速启动过程：机车功率是不断改变的，但该过程中的最大功率是额定功率，匀加速运动阶段的最大速度小于机车所能达到的最大速度，达到额定功率后做加速度减小的加速运动。匀加速结束时的功率为额定功率，以后运动的功率也都是额定功率；匀加速结束时的牵引力与匀加速阶段的牵引力相同，都是 ma ＋ f 。 〔 类题演练 2〕 (2018 · 山西省孝义市高三下学期一模理综 ) 车辆在行驶时，要克服的阻力有轮胎产生的滚动阻力 ( 路阻 ) 及空气阻力 ( 风阻 ) 。路阻恒为车重的 0.05 倍；风阻与车速的平方成正比，即 f ＝ b v 2 ， b 为风阻系数。一辆质量为 1.0×10 3 kg 的汽车，牵引力的最大功率为 94.8kW ，在平直公路上运动时，最大速度可达 60m /s 。则当汽车的速度为 20m/ s 时，汽车的最大加速度值约为 ( 取 g ＝ 10m/s 2 ) ( 　　 ) A ． 3.6m /s 2 　　　 B ． 4.1m/ s 2 C ． 4.6m /s 2 　　　 D ． 9.0m/ s 2 B 　 1 ．应用动能定理解题的 “ 两状态，一过程 ” “ 两状态 ” 即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况； “ 一过程 ” 即明确研究过程，确定这一过程中研究对象的受力情况和位置变化或位移等信息。 2 ． 应用动能定理解题的基本思路 热点三　动能定理的应用 典例 3 方法总结 应用动能定理解题应注意的三个问题 (1) 动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学研究方法要简洁。 (2) 动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理是没有依据的。 (3) 物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程 ( 如加速、减速的过程 ) ，此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑，但若能对整个过程利用动能定理列式则可使问题简化。 〔 类题演练 3〕 (2018 · 江西省师大附中一模 ) 如图所示，竖直放置的等螺距螺线管高为 h ，该螺线管是用长为 l 的硬质直管 ( 内径远小于 h ) 弯制而成。一光滑小球从上端管口由静止释放，关于小球的运动，下列说法正确的是 ( 　　 ) C