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增分策略,2016年高考 物理,(二)功和能,1.功功率动能定理,2(多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器舰载机总质量为3.0104 kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105 N;弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则() A弹射器的推力大小为1.1106 N B弹射器对舰载机所做的功为1.1108 J C弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107 W D舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2,答案:C,(1)求角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑;(用正切值表示) (2)当角增大到37时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数2;(已知sin 370.6,cos 370.8) (3)继续增大角,发现53时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离xm.,答案:(1)tan 0.05(2)20.8(3)xm1.9 m,主要题型选择题、计算题 知识热点 (1)单独命题 功和功率的计算 利用动能定理分析简单问题 对动能变化的分析 (2)交汇命题 结合v-t、F-t 等图象综合考查多过程的功和功率的计算 结合应用动能定理、动力学方法解决多运动过程问题,物理方法 (1)整体法、分段法(2)图象法 命题趋势 2013年全国课标卷在力学功能关系中没有单独命题,2014年2015年都有单独命题 (1)2016年高考将有对本专题内容的单独考查,题型为选择题 (2)2016年高考可能和牛顿第二定律、曲线运动等内容相结合综合考查,题型为计算题,1.功、功率的理解与计算,1恒力做功的公式:WFlcos ,第二步:审问题明确解题思路 求t s末力3F的瞬时功率由牛顿第二定律求物块的加速度由vat求t s末的速度由P3Fv求解,关于功、功率应注意的三个问题 1功的公式WFl和WFlcos 仅适用于恒力做功的情况 2变力做功的求解要注意对问题的正确转化,如将变力转化为恒力,也可应用动能定理等方法求解,1质量为m2 kg的物体沿水平面向右做直线运动,t0时刻受到一个水平向左的恒力F,如图甲所示,此后物体的v-t图象如图乙所示,取水平向右为正方向,g取10 m/s2,则(),A物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 B10 s末恒力F的瞬时功率为6 W C10 s末物体在计时起点左侧2 m处 D10 s内物体克服摩擦力做功34 J,解析:由题图乙知前后两段时间内物体加速度的大小分别为a12 m/s2、a21 m/s2,由牛顿第二定律知Fmgma1,Fmgma2,联立得F3 N、0.05,A错误;10 s末恒力F的瞬时功率为PFv18 W,B错误;由速度图象与坐标轴所围面积的物理意义知,10 s内物体的位移x2 m,即在计时起点左侧2 m处,C正确;10 s内物体的路程为s34 m,即10 s内物体克服摩擦力所做的功Wmgs0.0521034 J34 J,D正确 答案:CD,答案:C,2.动能定理的综合应用,第二步:审问题明确解题思路 求克服摩擦力所做的功列出动能定理方程解方程求出Wf.,答案C,1应用动能定理解题应注意的三点 (1)动能定理往往用于单个物体的运动过程,由于不牵扯加速度及时间,比动力学研究方法要简捷,(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,但如能对整个过程利用动能定理列式,则使问题简化,2应用动能定理解题的基本步骤,(1)求物块到达Q点时的速度大小; (2)判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动; (3)求物块水平抛出的位移大小,(1)滑块与木板间的摩擦力; (2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功; (3)滑块相对木板滑行的距离及在木板上产生的热量,机车启动问题 易误警示 机车启动过程中三个重要关系,3机车以恒定功率启动时,牵引力做的功WPt.由动能定理得:PtF阻xEk.此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小,常见误区,防范措施 1机车的合力是牵引力与阻力的矢量和,牵引力的功率即发动机的功率,并非其合力的功率 2匀加速启动过程的末速度并不是机车能达到的最大速度,3机车以恒定的牵引力启动,当功率刚好达到额定功率时,匀加速阶段结束,此后机车保持额定功率不变,继续加速,牵引力减小,当牵引力等于阻力时,速度达到最大,1提高机车运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比,即Ffkv2,k是阻力因数)当发动机的额定功率为P0时,物体运动的最大速率为vm,如果要使物体运动的速率增大到2vm,则下列办法可行的是(),22015年10月1日3日,海南国臻将在海口万国大都会举行国庆活动,汽车爱好者选中一款宝马系列的车,若这辆汽车的质量为m,从静止开始运动,沿水平路面行驶s后达到最大速度vm,设汽车牵引力功率不变,所受阻力为车重的k倍求: (1)汽车的牵引力功率; (2)汽车从静止开始到匀速运动所需的时间,
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