(安徽专用)2014届高考物理二轮复习方案 第4讲 功、功率与动能定理权威课件
第4讲
功、功率与动能定理
高 频 考 点 探 究
B [解析] 设斜面的倾角为 θ，斜面长度为 L，物体 由静止从底端运动至顶端，两次所用时间相同，重力做功 mgh 为 mgh, 由 PG＝ t ， 两次重力的功率相同， 选项 B 正确； 两 次 的 摩 擦 力 分 别 为 Ff1 ＝ μmgcos θ 和 Ff2 ＝
返回目录
第4讲 功、功率与动能定理 高 考 真 题 聚 焦
设质点经过 a 点和 b 点时的动能分别为 Eka 和 Ekb，有 1 2 Eka＝2mva ④ 1 2 Ekb＝2mvb ⑤ 根据动能定理有 Ekb－Eka＝2rf ⑥ 联立①②③④⑤⑥式得 1 E＝6q(Nb－Na) ⑦ r Eka＝12(Nb＋5Na) ⑧
高 频 考 点 探 究
A．不变 C．变大
图 2－4－6 B．变小 D．变大变小均可能
返回目录
第4讲
功、功率与动能定理
高 频 考 点 探 究
B [解析] 设木盒质量为 M， 木盒中固定一质量为 m 1 2 v ，解 m ＋ M m ＋ M 的砝码，由动能定理，有－μ gx1＝0－ 2 v2 得 x1 ＝ ；加一个竖直向下的恒力 F(F＝mg)，由动能定 2μ g 2 M v 1 理，有－μm＋Mgx2＝0－2Mv2，解得 x2＝ ；显然 m ＋ M 2 μg x2<x1，B 正确．
近年高考纵览
返回目录
网络知识构建
返回目录
网络知识构建
☆理解功和功率两个基本概念，掌握功和功率的计 算； ☆理解一个定理和两个定律 (动能定理、机械能守 恒定律和能量守恒定律)，掌握规律应用的基本思路和 解题技巧； ☆通晓两类力做功(重力、电场力等保守力和摩擦 力等耗散力)的特点，掌握重要的功能关系(重力势能、 弹性势能和电势能变化，摩擦生热，机械能变化，电能 转化等)．
返回目录
第4讲
功、功率与动能定理
[点评] 本题考查了用恒力做功公式求解重力、 摩擦力 和外力做功，用功率公式分别求解平均功率和瞬时功率．
高 频 考 点 探 究
返回目录
第4讲
功、功率与动能定理
变式 如图 2－4－4 所示，竖直放置的两根平行金属导
高 频 考 点 探 究
轨之间接有定值电阻 R， 质量不能忽略的金属棒与两导轨始 终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计， 整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒 在竖直向上的恒力 F 作用下匀速上升的一段时间内，力 F 做的功与重力做的功的代数和等于( ) A．零 B．棒的机械能增加量 C．棒的重力势能增加量 D．电阻 R 上放出的热量
返回目录
第4讲
功、功率与动能定理
高 频 考 点 探 究
【教师备用习题】 考查了应用动能定理求解力或动摩擦因数问题． 质量为 m 的物体，从倾角为 θ 的固定斜面底端以某一 初速度沿斜面上滑，当它再次回到出发点时速度的大小减 1 为初速度的n(n＞1)．求物体和斜面之间的动摩擦因数 μ.
返回目录
第4讲
例2
图 2－4－5
返回目录
第4讲
功、功率与动能定理
(1) 2gH（1－μcot θ ）
1 (2)H μ
－cot θ
[解析] (1)设崩塌体滑到 A 点的速度为 v，由动能定理
高 频 考 点 探 究
得： 1 2 H 2mv －0＝mgH－μmgcos θ ×sin θ 解得 v＝ 2gH（1－μcot θ ）. (2)设最小安全距离为 x，则 1 2 0－ mv ＝－μmgx 2 1 解得 x＝Hμ －cot θ .
返回目录
第4讲
功、功率与动能定理
高 频 考 点 探 究
北京时间 2013 年 4 月 20 日 8 时 02 分，在四川 省雅安市芦山县发生 7.0 级地震．地震引发多处山体崩塌， 严重危害灾区人民的生命和财产安全．研究崩塌体的运动 时可建立如图 2－4－5 所示的简化模型，当崩塌体速度较 低、坡面较缓时，崩塌体的运动可视为滑动．假设某崩塌 体质量为 m，初速度为零，当地重力加速度为 g，θ 为坡面 与水平面的夹角，H 为崩塌体距水平面的高度，μ 为崩塌体 与坡面以及地面间的动摩擦因数．不考虑崩塌体途经 A 处 时的速度大小变化．求： (1)崩塌体滑动到坡底 A 点时的速度大小； (2)水平面上安全位置距 A 点的最小距离．
返回目录
高 考 真 题 聚 焦 高 频 考 点 探 究 热 点 模 型 解 读
返回目录
第4讲 功、功率与动能定理
核心知识重组
一、功的求解方法 1．恒力的功：W＝Flcos α ，α 是恒力 F 与位移 l 之 间的夹角． 2．恒定功率的功：机车类功率恒定情况下，W＝Pt. 3．合力的功：(1)W 合＝Flcos α ，α 是合力 F 与位移 l 之间的夹角；(2)W 合＝W1＋W2＋„(代数和)；(3)动能定 理：W 合＝Ek2－Ek1.
返回目录
第4讲 功、功率与动能定理 高 考 真 题 聚 焦
【考题定位】 ►难度等级：中等 ►出题角度：本题考查了圆周运动、牛顿第二定律和动 能定理的理解应用，要求考生能应用动能定理研究曲线运 动等复杂运动过程.
返回目录
第4讲
功、功率与动能定理
高 频 考 点 探 究
考点一 功与功率的计算 1．做功的计算方法 (1)定义法：W＝Flcos α，只适用恒力做功； (2)转化法：大小不变、方向变化的力做的功可以转 换研究对象，转化为恒力做的功进行计算； (3)动能定理：适用于单体的几乎所有运动情况． 2．功率的计算 W (1)P＝ t ，适用于计算平均功率； (2)P＝Fvcos θ，适用于计算瞬时功率，若 v 为平均 速度，P 为平均功率．
μmgcos θ ＋F2sin θ ，克服摩擦力分别做功为 Wf1＝μ
mgLcos θ 和 Wf2＝μmgLcos θ ＋μF2Lsin θ ， 第二次克服 摩擦力做功多，选项 A 错误；两次运动的加速度相同，外 力 分 别 为 F1 ＝ mgsin θ ＋ μmgcos θ ＋ ma 和 F2 ＝ mgsin θ ＋μmgcos θ ＋ma ，由 W＝FL，第二次外力做功 cos θ －μsin θ 多，由 P＝Fv，第二次的瞬时功率大，选项 C、D 错误．
返回目录
第4讲
功、功率与动能定理
[点评] 凡涉及功、位移、初末速度和动能等力学问题， 在明确初末状态和位移的情况下，一般优先考虑使用动能 定理解题．
高 频 考 点 探 究
返回目录
第4讲
功、功率与动能定理
变式 如图 2－4－6 所示，木盒中固定一质量为 m 的砝
码，木盒和砝码在桌面上一起以一定的初速度滑行一段距 离后停止． 今拿走砝码， 而持续加一个竖直向下的恒力 F(F ＝mg)，其他条件不变，则木盒滑行的距离( )
图 2－4－2
返回目录
第4讲 功、功率与动能定理 高 考 真 题 聚 焦
1 r r 2. (Nb－Na) (N ＋5Na) (5Nb＋Na) 6q 12 b 12 [解析] 质点所受电场力的大小为 f＝qE ① 设质点质量为 m，经过 a 点和 b 点时的速度大小分别 为 va 和 vb，由牛顿第二定律有 v2 a f＋Na＝m r ② v2 b Nb－f＝m r ③ r Ekb＝12(5Nb＋Na) ⑨
返回目录
第4讲
功、功率与动能定理
高 频 考 点 探 究
考点二 动能定理的应用 1． “两状态，一过程”是应用动能定理的着眼点，即 明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况，明确研究 过程，关注这一过程的位置变化或位移信息． 2．动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动； 既适用于恒力做功，也适用于变力做功；力既可以同时作 用，也可以分段作用．
返回目录
核心知识重组
二、功率的计算 W － 1．平均功率： P ＝ t ＝F－ v cos α (－ v 是平均速度)． 2．瞬时功率：P＝Fvcos α (v 是瞬时速度，α 是力 F 与瞬时速度 v 之间的夹角)．重力的瞬时功率 PG＝mgvcos α ＝mgvy， 即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的 竖直分速度的乘积．
返回目录
核心知识重组
三、动能定理 1．动能定理：合力在一个过程中对物体做的功等于 1 2 1 2 在这个过程中物体动能的变化，W 合＝2mv2－2mv1. 2．动能定理的理解：①公式中涉及的位移、速度必 须相对于同一个参考系，一般以地面为参考系．②功是伴 随一个物理过程而产生的，是过程量，而动能是状态量， 动能定理表示了合力的功与动能的改变量的等量关系．
返回目录
第4讲 功、功率与动能定理 高 考 真 题 聚 焦
1．[2012· 安徽卷]如图 2－4－1 所示，在竖直平面内 有一半径为 R 的圆弧轨道，半径 OA 水平、OB 竖直，一 个质量为 m 的小球自 A 的正上方 P 点由静止开始自由下 落， 小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力． 已 知 AP＝2R， 重力加速度为 g， 则小球从 P 到 B 的运动过 程中( )
返回目录
第4讲
功、功率与动能定理
例 1 如图 2－4－3 所示，分别用恒力 F1、F2 先后使质
量为 m 的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面从底端运 动至顶端，两次所用时间相同，第一次力 F1 沿斜面向上， 第二次力 F2 沿水平方向向左．则两个过程
高 频 考 点 探 究
图 2－4－3 A．摩擦力做的功相同 B．全过程重力的功率相同 C．F1 做的功与 F2 做的功相同 D．到达顶端 F1 的功率比 F2 的功率大
图 2－4－4
返回目录
第4讲
功、功率与动能定理
高 频 考 点 探 究
D [ 解析 ] 对导体棒受力分析可知导体棒受到拉 力、安培力和重力三个力的作用，拉力做功 WF＝Fh，重力 做功 WG＝－mgh，安培力做功 W 安＝－F 安 h，由动能定理 可知 WF＋WG＋W 安＝0，解得 WF＋WG＝－W 安；又由功能 关系“克服安培力做多少功，电路将产生多少焦耳热”可 知 Q＝－W 安， 可见力 F 做的功与重力做的功的代数和等录
2014年高考物理二轮复习专题4：功和能关系ppt课件
高考热点
1．做功的两个重要因素是：有力作用在物体上，且使物体 在力的方向上 发生了位移．功的求解可利用W＝Flcos α求，但F必须为 动能定理 ．也可以利用F－l图象来求； 恒力间接求解． 变力的功一般应用
2．功率的计算公式 W 平均功率 P＝ t ＝Fvcos α ； 瞬时功率 P＝Fvcos α ， 当α ＝0， 即 F 与 v 方向 相同 时， P＝Fv. 3．动能定理
A．重力做功 2 mgR C．合外力做功 mgR B．机械能减少 mgR 图5－3 1 D．克服摩擦力做功 mgR 2
解析
小球到达 B 点时， 恰好对轨道没有压力， 只受重力作 mv 2 用，根据 mg＝ 得，小球在 B 点的速度 v＝ gR.小球从 P R 到 B 的过程中，重力做功 W＝mgR，故选项 A 错误；减少 1 2 1 的机械能ΔE 减＝mgR－ mv ＝ mgR，故选项 B 错误； 合外 2 2 1 2 1 力做功 W 合＝ mv ＝ mgR，故选项 C 错误；根据动能定理 2 2 1 2 1 2 1 得，mgR－Wf＝ mv －0，所以 Wf＝mgR－ mv ＝ mgR， 2 2 2 故选项 D 正确．
3．计算功率的基本思路 (1)首先判断待求的功率是瞬时功率还是平均功率． (2)①平均功率的计算方法 W a．利用 P＝ . t b．利用 P＝Fvcos θ . ②瞬时功率的计算方法 P＝Fvcos θ ，v 是 t 时刻的瞬时速度．
高频考点12:功能关系与曲线运动的综合(选择题)
【例2】 (2012·安徽卷，16)如图5－3 所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖 直，一个质量为m的小球自A的正 上方P点由静止开始自由下落，小 球沿轨道到达最高点B时恰好对轨 道没有压力．已知AP＝2R，重力 加速度为g，则小球从P到B的运动 过程中 ( )．
2014高考物理二轮课件(热点例析+命题动向+最新预测)：机械能守恒、功能关系
专题二 功与能量
1.机械能守恒定律的三种表达式
(1)守恒观点：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2
(2)转化观点：ΔEp＝－ΔEk (3)转移观点：ΔEA增＝ΔEB减
2．机械能守恒定律解题的基本思路
(1)选取研究对象——某个系统或某个物体． (2)根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，
判断机械能是否守恒．
(2)物块克服摩擦力做的功；
(3)在此过程中转变成的内能． 【解题指导】 解答本题时应把握以下两点： (1)正确分析物块和小车的受力情况及运动情况． (2)正确利用功能关系求摩擦力的功和产生的内能．
专题二 功与能量
【解析】(1)小车做匀加速运动时的加速度为 a1，物块做匀减 μm2g 10 速运动时的加速度为 a2，则 a1＝ ＝ m/s2， a2＝ μg＝ 5 3 m1 v0 2 m/s 2 m/s ， v0－ a2t＝a1t，所以 t＝ ＝ ＝ 0.24 s. a1＋a2 25 m/s2 3 (2)相对静止时的速度 v＝ a1t＝0.8 m/s， 1 2 物块克服摩擦力做的功 W＝ m2(v2 0－ v )＝0.336 J. 2 (3)由功能关系可知，系统损失的机械能转化为内能，则 1 1 2 E＝ m2v0－ (m1＋ m2)v2＝ 0.24 J. 2 2 【答案】(1)0.24 s (2)0.336 J (3)0.24 J
【答案】
(1)60 N，方向竖直向下
(2)0.3
(3)4 J
专题二 功与能量
预测 1
如图所示，水平传送带右端与竖直放置的光滑半圆
形轨道在B点相切,半圆形轨道半径为R＝0.4 m．物块在与传
送带等高的左侧平台上以4 m/s的速度从A点滑上传送带．物
高考教案物理二轮总结学习复习计划专题功及能讲含解析
功和能考试纲领要求考纲解读1. 功和功率Ⅱ1.本章各个考点的层级要求均为“Ⅱ”，突显本章在高考取的重要地位，是历年高考命题重中之重。
2.功和能的关系、能量的转变和守恒是解决物理问题的一种重要门路．从过去两年高考来看，本章知识与电场、磁场、电磁感觉、碰撞或相对运动中的动量守恒相联合，以直线运动、平抛运动和圆周运动等物理现象为情形，以多过程、多状态形式出现的综合题，是高考的最高要求。
3.近几年高考试题与生产、生活实质相联合是一种命题趋向．本专题知识与实质生产、生活联系密切，所以高考题常常将本专题知识放在一些与实质问题相联合的情形中考察，要求考生从实质情形中找出物理过程和状态，并正确运用物理原理来解题。
2. 动能和动能定理Ⅱ3. 重力做功与重力势能Ⅱ4.功能关系、机械能守恒定律及其应用Ⅱ纵观近几年高考试题，展望2019年物理高考试题还会考：1、从近几年高考来看，对于功和功率的考察，多以选择题的形式出现，有时与电流及电磁感觉相联合命题．2、动能定理多半题目是与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知知趣联合的综合性试题；动能定理仍将是高考考察的要点，高考题着重与生产、生活、科技相联合，将对有关知识的考察放在一些与实质问题相联合的情境中。
3、机械能守恒定律，多半是与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知知趣联合的综合性试题；高考题着重与生产、生活、科技相联合，将对有关知识的考察放在一些与实质问题相联合的情境中。
考向01 功和功率 1.讲高考 （1）考纲领求掌握做功正负的判断和计算功的方法；理解tWP =和Fv P =的关系，并会运用；会剖析机车的两种启动方式． （2）命题规律从近几年高考来看，对于功和功率的考察，多以选择题的形式出现，有时与电流及电磁感觉相联合命题．事例1． 如图，某同学用绳索拉动木箱，使它从静止开始沿粗拙水平路面运动至拥有某一速度，木箱获取的动能必定（ ）A. 小于拉力所做的功B. 等于拉力所做的功C. 等于战胜摩擦力所做的功D. 大于战胜摩擦力所做的功【根源】2018年一般高等学校招生全国一致考试物理（全国II 卷） 【答案】 A【分析】试题剖析：受力剖析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，而后观察这几个物理量的变化即可。
2014年高考物理专题四功和能解析
专题四功和能限时训练- •实战演练巩固达标【测控导航】1.（2013江苏省南通市二模）某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片，简化图如图所示则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近（C ）A. 4 JB.40 JC.400 JD.4 000 J解析：运动员起跳瞬间消耗的体能等于运动员增加的重力势能.h取0.5 m,运动员质量取60 kg,mgh=300 J,所以运动员起跳瞬间消耗的体能最接近400 J,选项C正确.2. （2013江西省毕业班质检）质量相同的甲、乙两木块仅在摩擦力作用下沿同一水平面滑动，它们的动能（E k）—位移（x）的关系如图所示则两木块的速度（v）—时间⑴的图像正确的是（D ）甲解析：由动能定理:-fx=E k-E ko,得E k二E ko-fx.由它们的动能(E k)—位移(x)的关系图线可知，甲、乙两木块初动能不同，所受摩擦力f相同. 所以甲、乙两木块初速度不同，加速度相等，两木块的速度(v)—时间(t)的图像是D.3. 如图所示,建筑工地上载人升降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一有内阻的电动机相连，通电后电动机带动升降机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升.摩擦及空气阻力均不计.则(BD )A. 升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的动能B. 升降机匀速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能C. 升降机上升的全过程中，电动机消耗的电能等于升降机增加的机械能D. 升降机上升的全过程中，电动机消耗的电能大于升降机增加的机械能解析：由功能关系W其他= △ E可知，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能,故选项A错误,选项B正确；由于电动机的内阻上产生焦耳热,由能的转化和守恒定律可知，电动机消耗的电能等于内阻上产生的焦耳热和升降机及人增加的机械能，故选项C错误,D正确.4. (2013河北省石家庄市二模)如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的v t图像,0a为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段.be段是与ab段相切的水平直线.下述说法正确的是(CD )*t?Z H / li i i40h I J IA. 0 ~11时间内汽车以恒定功率做匀加速运动B. t i〜t2时间内的平均速度为——2C. t i〜12时间内汽车牵引力做功大于m — m ：2 1D. 在全过程中11时刻的牵引力及其功率都是最大值解析:0〜t i时间内汽车以恒定的牵引力做匀加速运动，汽车的功率一直增大,选项A错误；t i~12时间内汽车没有做匀加速直线运动，因此平均速度不等于——,从图中可以看出，平均速度要比这个值大，选项2B错误；根据动能定理,t i〜12时间内汽车牵引力做的功减去克服摩擦力做的功等于动能的增量，所以选项C正确；在0〜t i时间内牵引力为恒力大于摩擦阻力，功率一直增大,t 1〜t2时间内功率为额定功率不变这时速度增大，牵引力开始减小,t 2〜t3时间内功率为额定功率，牵引力等于摩擦阻力，汽车匀速运动，所以选项D正确•5. 如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C 球放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为4m,B C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.下列说法正确的是（AB ）A. 斜面倾角a =30°B. A获得最大速度为2g三C. C刚离开地面时,B的加速度最大D. 从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒解析:A和B在同一时刻具有最大速度，且此时C恰好离开地面，弹簧被拉长，弹簧弹力F=k A x=mg,此时对A、B整体有:a=0、F合=0,即4mgsin a -mg-F=0,得sin a = , a =30° ,故选项A正确，选项C错误；由于开1始时弹簧被压缩，由F=k A x=mg可知，压缩量△ x= ,A和B速度最大时弹簧伸长,且伸长量等于初状态的压缩量，这两个时刻弹性势能相等在这个过程中B升高h B=2A g字A下降h A=h B Sin a --,设A 的最大速度为V m,由动能定理可知：-,故选项B正确；从释放A到C刚离开地面的过程中，弹性势能先减小后增大,A、B组成的系统机械能不守恒，故选项D错误.6. 两个物体A B的质量分别为m和m,并排静止在水平地面上，如图（甲）所示，用同向水平拉力F i、F2分别作用于物体A和B上，作用一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停止.两物体运动的速度一时间图像分别如图（乙）中图线a、b所示•已知拉力F i、F2分别撤去后，物体减速运动过程的速度一时间图线彼此平行（相关数据已在图中标出）.由图中信息可以得出（AD ）L0A. A、B两物体与地面的动摩擦因数相同B. 若m=m,则力F i对物体A所做的功较多C. 若m=m,则力F i对物体A所做的功较少D. 若m二m,则力F i的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍解析：拉力F i、F2分别撤去后，两物体的加速度大小都为a' =i m/s2, 又因a'二卩g,求得卩=0.i,故选项A正确；力F i拉物体A时的加速度ai=- m/s2,对物体A受力分析，由牛顿第二定律可知F i-卩mg=ma i,得F i= m(N);同理可得F2二m(N);又由图(乙)可知，力F i拉物体A时产生3 3的位移x i二X 2.5 X 1.5 m=— m,力F2拉物体B时产生的位移2 EX2=-X 2.0 X 3 m=3 m;所以力F i 对物体A 做功W=F i X i二m X二(J)=5m i 23 J(J),力F2对物体B做功W=F2X2二-m X 3 (J)=5m2 (J),故选项B C都错; 3力F i的最大瞬时功率R=Fiw=m X 2.5 (W)= &m (W),力F2的最大瞬时3 i功率R=Hv2=m X 2.0 (W)= m (W),故选项D正确.3 37. (20i3河南省郑州市二模)如图所示,在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q. —长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于0点,0点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球P,小球靠在立方体左侧，P和Q的质量相等，整个装置处于静止状态.受到轻微扰动后P倒向右侧并推动Q.下列说法中正确的是(BC )£LA. 在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为B时,小球的速度大小为「⑵B. 在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为9时,立方体和小球的速度大小之比为sin 9C. 在小球和立方体分离前，小球所受的合力一直对小球做正功D. 在落地前小球的机械能一直减少解析：当立方体的速度大于小球在水平方向的分速度时，立方体与小球分离；在分离之前，小球和立方体具有相同的水平方向的速度，即v p sin0 =V Q,所以选项B正确;在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为0时，由能量守恒得：mgL(1-sin 0 )=-m岸+-m •-二m r*+-m(v p sin 0 )2,所以小球的速度大小2 2 2 2V P= ,所以选项A错误；在小球和立方体分离前，立方体Q一直加速向右运动，所以小球的速度V P=—也一定在增大，因此小球受到的合力一定对小球做正功，选项C正确;小球和立方体分离前，小球的机械能减小,小球和立方体分离后，小球的机械能不变，所以选项D错误.8. 在科技馆中有两等高斜轨并排放置，其中斜轨1倾角处处相同，而斜轨2前半段较1陡峭,后半段较1平缓，但两轨道的底边相同，两轨道总长度相差不多，如图所示.一位小朋友在斜面顶端将两个相同的小球同时由静止释放，发现球2先到达底端.则以下对球1和球2这一运动过程的速度大小随时间变化的图线，描述正确的是(设小球均可视为质点且与两斜面的动摩擦因数相同，直线1表示球1的运动,折线2表示球2的运动)(C )解析：如图所示,设斜轨2前半段倾角为a ,长为S i,后半段倾角为B , 长为S2,底边长为L.对球2由动能定理得,mgh-卩mg cos a • S i-卩mgcos B • S2= m -,而cos a • s i +cos [3 • S2=L,即mgh-口mgL二m ,1 I对球1由动能定理得,mgh-卩mgcos 0 • s=m :,而cos 0 • s=L,所2以V i=V2.由于a >3 ,小球在斜轨2前半段加速度大于后半段，故选项C 正确.9. (2013四川内江市二模)如图所示，在足够长的光滑曲面上由静止释放一个物体，若以释放物体的时刻作为零时刻，用E、v、x、W分别表示物体的机械能、速率、位移和重力做的功，那么,下列四个图像分别定性描述了这些物理量随时间变化的规律，其中正确的图像为(A )A B C D解析：曲面光滑，物体下滑过程中机械能守恒，选项A正确,物体下滑过程中加速度变化，选项B错误；物体做加速运动，位移与时间不成正比关系,选项C错误;物体下滑过程中，重力做的功逐渐增大，选项D错误.10. （2013雅安三模）如图,在竖直向上的匀强电场中，有一绝缘轻质弹簧竖直固定于水平地面上，上面放一带正电小球，小球与弹簧不连接, 施加外力F将小球向下压至某位置静止.现撤去F,使小球沿竖直方向运动（不计空气阻力）,在小球由静止到刚离开弹簧的过程中，重力、电场力、弹力对小球所做功的数值分别为 1.0 x 10-2 J、2.5 x 10-2 J、2.0 x 10-2 J,则上述过程中（C ）A.小球的机械能增加B. 小球的电势能增加2.5 x 10-2 JC. 小球离开弹簧瞬间的动能为3.5 x 10-2 JD. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒解析：小球由静止到刚离开弹簧的过程中，电场力做正功，小球的电势能减少2.5 x 10-2 J,选项B错误；对小球由动能定理，W+W电+W单二丘-0, 得丘=3.5 x 10-2 J,选项C正确；此过程中，电场力、弹力对小球做功, 使小球的机械能增加，则△ E机=4.5 x 10-2 J,选项A错误；对于小球与弹簧组成的系统，电场力为外力对系统做功，系统的机械能不守恒，选项D错误.11. (2013四川南充市第三次适应性考试)如图所示,轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端点在O位置.质量为m的物块A(可视为质点)以初速度V0从距O点右方X0的P点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到0’点位置后,A又被弹簧弹回.A离开弹簧后恰好回到P 点.物块A与水平面间的动摩擦因数为卩,求：(1) 物块A从P点出发又回到P点的过程，克服摩擦力所做的功；⑵O点和0’点间的距离“(3)若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右端拴接, 将A放在B右边，向左压A、B,使弹簧右端压缩到0’点位置,然后从静止释放,A、B共同滑行一段距离后分离.分离后物块A向右滑行的最大距离X2是多少？解析：(1)物块A从P点出发又回到P点的过程根据功能关系知，克服摩擦力所做的功为Vf=m「1⑵物块A从P点出发又回到P点的全过程中，根据功能关系有2卩mg(x+x o)=-m ,得X1 = -X 0.(3)物块A、B分离时,两者间弹力为零，且加速度相同,A的加速度是卩g,B的加速度也是卩g,说明B此时只受摩擦力，弹簧处于原长时分离,设此时它们的共同速度是V1,弹出过程弹力做功WF.只有物块A时,从O到P有：WW a mg(X i+x o)=O,物块A B共同从0’点到O点有：WW2 a mgx二• 2mJI分离后对物块A有：a mgx2= m ,2解得: X 2=Xo——.S M答案:(1) -m (2) -X0 (3)X0-「一一12. (2013浙江省绍兴市二模)2012年11月23日上午,由来自东海舰队“海空雄鹰团”的飞行员戴明盟驾驶的中国航母舰载机歼15降落在“辽宁舰”甲板上，首降成功，随后舰载机通过滑跃式起飞成功.滑跃起飞有点像高山滑雪，主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞，其示意图如图所示，设某航母起飞跑道主要由长度为L1=160 m的水平跑道和长度为L2=20 m的倾斜跑道两部分组成，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4.0 m. 一架质量为m=2.0X104 kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为F=1.2 x 105N,方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍,假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点，倾斜跑道看作斜面，不计拐角处的影响.取g=10 m/s .(1) 求飞机在水平跑道上运动的时间.(2) 求飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小.(3) 如果此航母去掉倾斜跑道，保持水平跑道长度不变，现在跑道上安装飞机弹射器，此弹射器弹射距离为84 m,要使飞机在水平跑道的末端速度达到100 m/s,则弹射器的平均作用力多大?(已知弹射过程中发动机照常工作)解析：(1)设飞机在水平跑道上的加速度为a i,阻力为f,飞机在水平跑道上运动的时间为t i,由牛顿第二定律和运动学公式有F-f=ma i,L i= a i g/,2解得:t i=8.0 s.(2) 设飞机在水平跑道末端速度为v i,倾斜跑道末端速度为V2,由运动学公式和动能定理有v i=a i t i,FL-fL 2-mgh=m(屜SJ),2解得:v 2=2 - m/s ~ 41.5 m/s.(3) 设弹射器的平均作用力为F i,弹射距离为x,飞机在跑道末端速度为V3,由动能定理有1 -F i x+FL i-fL i= m虻，解得:F i=i x 106 N.答案:(1)8.0 s(2)41.5 m/s(3)1 x 106 N。
2014届高考物理二轮复习(全国通用)专题精讲：专题六 功和能
图1
P 1 P A．a＝mv cos θ－f，F＝ v0cos θ 0 1 P P － f B．a＝mv ，F＝v cos θ 0 0 P 1 P C．a＝mv cos θ－f，F＝ v0 0 1 P P D．a＝mv －f，F＝ v0 0
易错：(1)把变力的功当做恒力的功来求．
(2)某一过程受力发生变化时求合力的功，仍先求合力，再求合 力的功．
3．一对作用力与反作用力的功一定相等吗？
提示： 作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，同 时存在，同时消失，但它们分别作用在两个不同的物体上，而 这两个物体各自发生的位移却是不确定的．所以作用力做功时， 反作用力可能做功，也可能不做功，可能做正功，也可能做负 功． 易混： 两个功与两个力相混淆，认为两个功一定大小相
力做负功，弹性势能增大，弹力做正功，弹性势能减小．
(2)重力做功与重力势能变化的关系 重 力 势 能 的 变 化 等 于 重 力 做 功 的 负 值 ， 即 ΔEp ＝ － WG.WG>0，重力势能减小；WG<0，重力势能增加．重力势能的 变化与其他力是否做功无关，只与重力做功有关．
(3)合外力做功与动能变化的关系——动能定理W总＝ΔEk.
易混：实际问题使用功能关系时，易混淆它们的应用范围.
猜想一
对功和功率的考查
命题依据：分析近三年高考试题可知，功和功率是高考的必考 内容，以选择题为主，试题难度中等．在高考中单独考查其基 本概念的几率很小，一般来说，往往与动能定理、功能关系、
电磁学、图象问题等结合起来综合考查．预测2014年高考中，
等，一正一负．
4．摩擦力做功有哪些特点？一对相互作用的静摩擦力和一对滑
动摩擦力的总功有什么区别？它们在能量转化上的作用相同吗？
【第二波强势归来】高考物理二轮冲刺 专题四 功和能复习教案
专题四 功和能 教案专题要点1.做功的两个重要因素：有力作用在物体上且使物体在力的方向上发生了位移。
功的求解可利用θcos Fl W =求，但F 为恒力；也可以利用F-l 图像来求；变力的功一般应用动能定理间接求解。
2.功率是指单位时间内的功，求解公式有θcos V F tW P ==平均功率，θcos FV tW P ==瞬时功率，当0=θ时，即F 与v 方向相同时，P=FV 。
3.常见的几种力做功的特点⑴重力、弹簧弹力，电场力、分子力做功与路径无关⑵摩擦力做功的特点①单个摩擦力（包括静摩擦力和滑动摩擦力）可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能的转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值，在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦物体间机械能的转移，还有机械能转化为内能。
转化为内能的量等于系统机械能的减少，等于滑动摩擦力与相对路程的乘积。
③摩擦生热，是指动摩擦生热，静摩擦不会生热4.几个重要的功能关系⑴重力的功等于重力势能的变化，即P G E W ∆-=⑵弹力的功等于弹性势能的变化，即P E W ∆-=弹⑶合力的功等于动能的变化，即K E W ∆=合⑷重力之外的功（除弹簧弹力）的其他力的功等于机械能的变化，即E W ∆=其它⑸一对滑动摩擦力做功等于系统中内能的变化，相对Fl Q =⑹分子力的功等于分子势能的变化。
第二部分：功能关系在电学中的应用1. 电场力做功与路径无关。
若电场为匀强电场，则θθcos cos Eql Fl W ==；若为非匀强电场，则一般利用q W U AB AB =来进行运算2. 磁场力可分为安培力和洛伦兹力。
洛伦兹力在任何情况下对运动电荷都不做功；安培力可以做正功、负功，还可以不做功。
3. 电流做功的实质是电场移动电荷做功。
即W=UIt=Uq 。
2014高考物理二轮复习课件 专题四 功和能
率的计算,而后式侧重于瞬时功率的计算.
针对训练 1-1
(2013 河北石家庄二模) )
如图所示是质量为 1 kg 的滑块在水平面上做直线运动的 v t 图像.下列判断正确的是( A.在 t=1s 时,合力的瞬时功率 为零 B.在 4～6s 时间内,滑块的平均 速度为 2.5m/s C.在 3～7s 时间内,合力做功的 平均功率为 2W D.在 5～6s 时间内,滑块受到的合力为 2N
解析:设斜面与水平面的夹角为θ,则物体下滑时受到的滑动摩擦力 f=
2
(1)滑块运动到 C 点时速度 vC 的大小; (2)B、C 两点的高度差 h 及水平距离 x; (3)水平外力作用在滑块上的时间 t. 思路探究:(1)滑块到达 D 点时,由传感器的示数能否求出到 D 点的速度?又如何求出滑块运动到 C 点时速度大小? 答案:滑块到达 D 点时,由支持力与重力的合力提供向心力求 出到达 D 点的速度,再由机械能守恒定律可求出滑块运动到 C 点时的速度大小.
4 2 gh . 3 v1 tan
(2)A、B 间竖直高度 H=R(1+cosθ) 设小球到达 B 点时的速度为 v,则从抛出点到 B 过程中有
1 1 2 2 m v0 +mg(H+h)= mv 2 2
v2 在 B 点,有 N-mg=m R
解得 N=5.6mg 由牛顿第三定律知,小球在 B 点对轨道的压力大小 5.6mg.
如图所示,半径为 R 的光滑半圆轨道 ABC 与倾角为θ =37°的粗糙斜面轨 道 DC 相切于 C,圆轨道的直径 AC 与斜 面垂直.质量为 m 的小球从 A 点左上方 距 A 高为 h 的斜面上方 P 点以某一速度水平抛出,刚好与半圆 轨道的 A 点相切进入半圆轨道内侧,之后经半圆轨道沿斜面刚 好滑到与抛出点等高的 D 处.已知当地的重力加速度为 g,取
2014届高考物理的二轮复习权威课件(安徽省专用)：专题6选修部分
返回目录
第12讲
高 考 真 题 聚 焦
选修3－4
【考题定位】 ►难度等级：中等 ►出题角度：本题考查机械波的基本知识：波速、波 长、周期、频率的关系与作图能力，综合考查波动图像和 振动图像．
返回目录
第12讲
高 考 真 题 聚 焦
选修3－4
2．[2013· 安徽卷] 如图6－12－3所示，质量为M、倾 角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面 上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数 为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接 3 着质量为m的物块．压缩弹簧使其长度, 为 L时将物块由 4 静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于 静止状态．重力加速度为g.
返回目录
核心知识重组
3．受迫振动的特性：受迫振动的周期等于 无关 ， 驱动力 ____________ 的周期，与振动质点的固有周期________ 相等 时，发生共振 当驱动力的周期与质点的固有周期________ 现象，质点振幅最大．
返回目录
核心知识重组
频率 4．波的特性：________ 相同的两列波叠加发生波的干 2n＋1 涉，与波源的路程差Δ x＝ λ (n＝0，1，2，…)的点为 2 减弱 点，与波源的路程差Δ x＝nλ(n＝0，1，2，…) 振动________ 加强 点． 的点为振动________ 大于 波发生明显衍射的条件是，波长 ________ 障碍物、小 孔的尺寸或两者相差不多． 多普勒效应是由于波源与观察者发生相对运动形成 增大 ，二者距离增大则接 的，二者距离减小则接收频率______ 减小 ． 收频率______
返回目录
核心知识重组
一、机械振动与机械波 1．振动图像和波动图像：振动图像反映了一个质点的 时间t 变化的关系， 位移 x(位置坐标)随______ 波动图像反映了一 系列质点在某一时刻相对其平衡位置的位移随质点的平衡 位置变化的关系． 周期T 、振幅 A、各时刻的位移及 由振动图像可确定______ 波长λ 、振幅 A、波峰和波 速度方向，由波动图像可确定______ 谷的位置、各个质点的位置及运动方向(结合传播的方向)． 注意：(1)简谐运动与其在介质中的传播形成的简谐波 的振幅、频率均相同．(2)简谐振动和简谐波的图像均为正 弦(或余弦)曲线．(3)振动图像和波动图像中质点振动方向 判断方法不同．
2014高考物理二轮复习方案专题限时集训(新课标 安徽专用)：第4讲 功、功率与动能定理含解析
专题限时集训(四)［第4讲功、功率与动能定理]（时间：40分钟)1．如图4－1所示，光滑固定斜面C倾角为θ，质量均为m的两物块A、B一起以某一初速度沿斜面向上做匀减速直线运动．已知物块A上表面是水平的，则在该减速运动过程中，下列说法正确的是( ）图4－1A．物块B对A的摩擦力做负功B．物块A对B的支持力做负功C．物块B的重力和摩擦力做功的代数和为0D．两物块A、B之间的摩擦力大小为mgsinθcos θ2．质点甲固定在原点，质点乙在x轴上运动，乙受到甲的作用力F只与甲、乙之间的距离x有关，在2。
2×10－10m≤x≤5。
0×10－10m范围内，F与x的关系如图4－2所示．若乙自P 点由静止开始运动,假设乙除受力F外不受其他外力作用，规定力F沿＋x方向为正，下列说法正确的是（)图4－2A．乙运动到Q点时,动能最大B．乙运动到R点时,动能最大C．乙运动到Q点后,静止于该处D．乙运动到R点时，速度方向一定沿－x方向3．如图4－3所示, 从F处释放一个无初速度的电子，电子向B 板方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪项是正确的(设电源电动势为E）( )图4－3A．电子到达B板时的动能是2EeB．电子从B板到达C板动能增大C．电子到达D板时动能是3EeD．电子在A板和D板之间做往复运动4．如图4－4所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC 段，且2AB＝BC，小物块P(可视为质点）与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2。
已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下,那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是( )图4－4A．tan θ＝2μ1－μ2B．tan θ＝2μ2－μ1C．tan θ＝错误!D．tan θ＝错误!5．质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数为μ＝0。
1的水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体位置x变化的关系如图4－5所示．取重力加速度g取10 m/s2，则（）图4－5A．x＝0 m至x＝3 m的过程中，物体的加速度是2.5 m/s2B．x＝6 m时,拉力的功率是6 WC．x＝9 m时，物体的速度是3 3 m/sD．x＝3 m至x＝9 m过程中，合外力做的功是12 J图4－66．质量相同的甲、乙两个木块仅在摩擦力作用下沿同一水平面滑动，它们的动能E k与位移x的关系如图4－6所示,则两个木块的速度v－时间t图像正确的是( )图4－7图4－87．如图4－8所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平,质点P与半圆轨道的动摩擦因数处处一样，当质点P从a点正上方高H 处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为错误!，空气阻力不计．当质点下落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（)A．h＝错误!B．从a点能冲出半圆轨道，但h 〈错误!C．不能从a点冲出半圆轨道D．无法确定能否从a点冲出半圆轨道8. 如图4－9所示，光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆形轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A.一质量为m的小球在水平地面上的C点受水平向左的恒力F由静止开始运动,当运动到A点时撤去恒力F，小球沿竖直半圆轨道运动到轨道最高点B点，最后又落在水平地面上的D点（图中未画出)．已知A、C间的距离为L,重力加速度为g。
2024高考物理二轮复习专题四功和能动量学案
专题四 功和能 动量一、主干知法必记1.功和功率(1)恒力做功:W=Fl cos α(α是力F 与位移l 之间的夹角)。
(2)总功的计算:W 总=F 合l cos α或W 总=W 1+W 2+…或W 总=E k2-E k1。
(3)利用F-l 图像求功:F-l 图像与横轴围成的面积等于力F 的功。
(4)功率:P=W W 或P=Fv cos α。
2.动能定理和机械能守恒定律(1)动能定理: W=12m W 22-12m W 12。
(2)机械能守恒定律:E k1+E p1=E k2+E p2 或ΔE k 增=ΔE p 减或ΔE A 增=ΔE B 减。
3.功能关系和能量守恒定律(1)几种常见的功能关系①合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量。
②重力做的功等于物体重力势能的削减量。
③弹簧弹力做的功等于弹簧弹性势能的削减量。
④除重力(或系统内弹力)以外的力对系统做的功等于系统机械能的改变量。
⑤滑动摩擦力与相对路程的乘积等于产生的热量。
⑥电场力做的功等于电势能的削减量。
⑦电流做的功等于电能的改变量。
⑧安培力做的功等于电能的削减量。
(2)能量守恒定律:E 1=E 2 或ΔE 减=ΔE 增。
4.冲量、动量和动量定理(1)冲量:力和力的作用时间的乘积,即I=Ft,方向与力的方向相同。
(2)动量:物体的质量与速度的乘积,即p=mv,方向与速度方向相同。
(3)动量定理:物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量,即F 合·t=Δp=p'-p 。
5.动量守恒定律(1)动量守恒定律的表达式①p'=p,其中p'、p 分别表示系统的末动量和初动量。
②m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1'+m 2v 2'。
③Δp 1=-Δp 2,此式表明:当两个相互作用的物体组成的系统动量守恒时,系统内两个物体动量的改变必定大小相等,方向相反(或者说,一个物体动量的增加量等于另一个物体动量的削减量)。