教育精品：2019届高三第二轮复习专题三(第5讲）

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2019,届高三物理第二轮复习,专题三 动量与能量,课件制作讲授：邵阳市二中 谭伟卿,第5讲,功 功率 动能定理,【,命题分析,】,分值,6,14,分,题型,以选择题为主，计算题涉及其中一部分,难度,选择题为中、低档，计算题为中、高档,命题点,(1),功和功率的理解与计算,(2),机车启动问题,(3),动能定理的应用,考点,预测,除了上述三个热点外，还可能考查动能的理解与计算，以选择题出现；还可能考查动能定理的综合应用，以选择题或计算题出现，常常会结合电场、电磁感应出题,考点一功和功率的理解与计算,1.,图解正负功的判断：,2.,图解功和功率的计算：,【,新题速训,】,1.,如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中，下列说法正确的是,(,),A.,猫用力越大，对鱼缸做功越多,B.,鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等,C.,若猫减少拉力，鱼缸受到桌布的摩擦力将减小,D.,若猫增大拉力，鱼缸有可能滑出桌面,【,解析,】,选,B,。猫用力越大，桌布对鱼缸作用时间越短，鱼缸的最大速度越小，位移越短，摩擦力做功越小，故,A,错误；由于鱼缸在桌面上和在桌布上的动摩擦因数相同，故受到的摩擦力相等，则由牛顿第二定律可知，加速度大小相等；但在桌面上做减速运动，由,v=at,可知，它在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，故,B,正确；若猫减少拉力，鱼缸与桌布间是滑动摩擦力，保持不变，故,C,错误；猫增大拉力时，桌布在桌面上运动的加速度不变，则运动时间变短；因此鱼缸加速时间变短，桌布抽出时的位移以及速度均变小，则不可能滑出桌面，故,D,错误。,2.,如图所示，两个人利用机械装置提升相同的重物。已知重物匀速上升，相同的时间内两重物提升的高度相同。不考虑滑轮的质量及摩擦，在重物上升的过程中人拉力的作用点保持不变，则,(,一直小于,30,)(,),A.,站在地面的人比站在二楼的人省力,B.,站在地面的人对绳的拉力越来越大,C.,站在二楼的人对绳的拉力越来越大,D.,同一时刻，二楼的人对绳拉力的功,率小于地面的人对绳拉力的功率,【,解析,】,选,C,。设物体质量为,m,，对物体受力分析，则,有站在地面的人对绳的拉力,F,T,=mg,，站在二楼的人对绳,的拉力,，重物匀速上升过程中，,增大，,cos,减小，所以站在二楼的人对绳的拉力越来越大，,站在地面的人对绳的拉力不变，故,B,错误，,C,正确；由,于,一直小于,30,，,F,T,mg,，故,A,错误；根据动能定理，人对绳拉力的功等于克服物体重力做的功，克服物体重力做的功相等，所以人对绳拉力的功相等，所以二楼的人对绳拉力的功率等于地面的人对绳拉力的功率，故,D,错误。,【,加固训练,】,如图所示是倾角为,45,的斜坡，在斜坡底端,P,点正上方某一位置,Q,处以速度,v,0,水平向左抛出一个小球，小球落在斜坡上时速度方向与斜坡向上的方向成,105,，不计空气阻力，则小球做平抛运动的过程,(,),A.,速度变化量的大小为,v,0,B.,运动时间为,C.,落在斜坡前瞬间重力的瞬时功率为,2mgv,0,D.,小球水平位移与竖直位移之比为,11,【,解析,】,选,A,。小球落到斜面上时，对速度分解，则,v,0,=,vcos,60,，,v,y,=,vsin,60,，联立解得,v,y,=v,0,，,由于小球水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体,运动，故速度变化量为,v,=,v,y,=v,0,，故,A,正确；运动,时间,，故,B,错误；重力的瞬时功率,P=,mgv,y,=mgv,0,，故,C,错误；水平位移为,x=v,0,t,，竖直方向的,位移为,y=gt,2,，故,xy,=2,，故,D,错误。,考点二机车启动问题,1.,图解机车以恒定功率启动：,2.,图解机车以恒定加速度启动：,【,加固训练,】,1.,人与平衡车的总质量为,m,，在平直路面上行驶时，所受阻力不变。当平衡车加速度为,a,，速度为,v,时，平衡车的功率为,P,1,，则当功率为,P,2,时，平衡车行驶的最大速度为,(,),【,解析,】,选,B,。对平衡车受力分析，设受到的阻力的,大小为,F,f,，由牛顿第二定律可得，,F-F,f,=ma,，所以,F=,F,f,+ma,，所以功率,P,1,=Fv=(,F,f,+ma)v,，解得,当功率恒为,P,2,时，设最大速度为,v,，则,P,2,=,Fv,=,F,f,v,，所以,选项,B,正确。,2.,一汽车以速度,v,0,在平直路面上匀速行驶，在,t=0,时刻汽车进入一定倾角的上坡路段，设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变，发动机的输出功率不变，已知汽车上坡路面足够长。从,t=0,时刻开始，汽车运动的,v-t,图象可能正确的是,(,),【,解析,】,选,D,。汽车在平直路面上以速度,v,0,匀速行驶,时，设汽车受到的阻力大小为,F,f,，汽车的牵引力大小,为,F,。,t=0,时刻汽车上坡，加速度,汽车,立即减速，又牵引力,F=,随速度减小而增大，汽车做,加速度减小的减速运动，当加速度减小为,0,时，汽车做,匀速运动，选项,D,正确。,3.,上海市第十三届,“,未来之星上图杯,”,创新模型大赛在上海图书馆举行，比赛中某型号遥控车启动过程中速度与时间图象和牵引力的功率与时间图象如图所示，设遥控车所受阻力大小一定，则该遥控车的质量为,(,),A.kg,B.kg,C.kg,D.kg,B,4(,多选,),如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为,m,的货物从井中拉出，绳与汽车连接点比滑轮顶点低,h,，开始绳绷紧，滑轮两侧的绳都竖直，汽车以,v,0,向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平方向夹角为,30,，则,(,),A.,从开始到绳与水平方向夹角,为,30,时，拉力做功为,mgh,B.,从开始到绳与水平方向夹角,为,30,时，拉力做功为,mgh,+mv,0,2,C.,在绳与水平方向夹角为,30,时，拉力功率大于,mgv,0,D.,在绳与水平方向夹角为,30,时，绳对滑轮的作用力为,mg,BC,考点三动能定理的应用,1.,图解应用动能定理的解题步骤：,2.,应用动能定理的三点提醒：,(1),方法的选择：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，比动力学方法要简捷。,(2),规律的应用：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),过程的选择：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,),，此时可以分段应用动能定理，也可以对全过程应用动能定理，但如果对整个过程应用动能定理，往往能使问题简化。,A.,在摩天轮转动的过程中，,乘客机械能始终保持不变,B.,在最低点时，乘客所受,重力大于座椅对他的支持力,C.,在摩天轮转动一周的过程中，,合力对乘客做功为零,D.,在摩天轮转动的过程中，乘客重力的功率保持不变,【,新题速训,】,1.,坐落在镇江新区的摩天轮高,88 m,，假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是,(,),【,解析,】,选,C,。机械能等于重力势能和动能之和，摩天,轮在运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不,变，则动能不变，但高度变化，重力势能在变化，所,以机械能在变化，故,A,错误；在最低点时，由重力和支,持力的合力提供向心力,F,n,，向心力指向上方，所以,F,n,=F,N,-mg,，则支持力,F,N,=,mg+F,n,，所以座椅对他的支持力,大于重力，故,B,错误；在摩天轮转动一周的过程中，动能的变化量为零，由动能定理知，合力对乘客做功为零，故,C,正确；在摩天轮转动的过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，竖直分速度在变化，所以重力的瞬时功率在变化，故,D,错误。,2.2018,年平昌冬季奥运会雪橇运动，其简化模型如图,所示：倾角为,=37,的直线雪道,AB,与曲线雪道,BCDE,在,B,点平滑连接，其中,A,、,E,两点在同一水平面上，雪道最,高点,C,所对应的圆弧半径,R=10m,，,B,、,C,两点距离水平面,AE,的高度分别为,h,1,=18m,与,h,2,=20m,，雪橇与雪道各处,的动摩擦因数均为,=0.1,，运动员可坐在电动雪橇上,由,A,点从静止开始向上运动，若电动雪橇以恒定功率,1.2 kW,工作,10 s,后自动关闭，则雪橇和运动员,(,总质量,m=50 kg),到达,C,点的速度为,2m/s,，到达,E,点的速度为,10m/s,。已知雪橇运动过程中不脱离雪道且,sin 37,=0.6,，,cos,37,=0.8,，,g,取,10m/s,2,，求：,(1),雪橇在,C,点时对雪道的压力。,(2),雪橇在,BC,段克服摩擦力所做的功。,(3),若仅将,DE,改成与曲线雪道,CD,平滑相接的倾斜直线雪道,(,如图中虚线所示,),，求雪橇到,E,点时速度。,答案：,(1)480 N,方向竖直向下,(2)700 J,(3)10,m/s,【,解析,】,(1),在,C,点，雪橇和人由重力和支持力的合力,提供向心力，由牛顿第二定律得：,mg-F,N,=m,代入数据解得：,F,N,=480 N,由牛顿第三定律可知，雪橇对轨道的压力大小为,480 N,，方向竖直向下。,(2),雪橇在,AB,段受到的滑动摩擦力为,F,f,=,mgcos,37,=40 N,从,A,到,C,，根据动能定理得：,Pt-mgh,2,-W,BC,=mv,2,解得：,W,BC,=700 J,。,(3),设,CE,的水平距离为,x,，从,C,到,E,点过程，若是曲线轨道，克服摩擦力做的功为,W,CE,=mgL,1,cos,1,+mgL,2,cos,2,+mgL,3,cos,3,+,=mg(x,1,+x,2,+x,3,+,)=,mgx,若是直线轨道，克服摩擦力做的功为,W,CE,=,mgLcos,=,mgx,故将,DE,改成倾斜直轨道，克服摩擦力做功不变，即损失的机械能也不变，则,E,点速度：,v,E,=10,m/s,。,补充练习：,1,、,(,多选,)a,、,b,为紧靠着的、且两边固定的两张相同薄纸，如图所示。一个质量为,1 kg,的小球从距纸面高为,60 cm,的地方自由下落，恰能穿破两张纸。若将,a,纸的位置升高，,b,纸的位置不变，在相同条件下要使小球仍能穿破两张纸，则,a,纸距离,b,纸可能是,(,),A.15 cm,B.20 cm,C.30 cm,D.60 cm,ABC,【,加固训练,】2,.,如图所示为一滑草场。某条滑道由上、下两段高均为,h,，与水平面倾角分别为,45,和,37,的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为,。质量为,m,的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端,(,不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，,sin37,=0.6,，,cos37,=0.8),。求：,（,1,）载人滑草车克服摩擦力做功,（,2,）动摩擦因数,（,3,）载人滑草车最大速度,（,4,）载人滑草车在下段滑道上的加速度大小。,2mgh,g,3.,我国将于,2022,年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。质量,m=60kg,的运动员从长直助滑道,AB,的,A,处由静止开始以加速度,a=3.6m/s,2,匀加速滑下，到达助滑道末端,B,时速度,v,B,=24m/s,，,A,与,B,的竖直高度差,H=48m,。为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最,低点,C,处附近是一段以,O,为圆心的圆弧。助滑道末端,B,与滑道最低点,C,的高度差,h=5m,，运动员在,B,、,C,间运动时阻力做功,W=-1530J,，,g,取,10m/s,2,。,(1),求运动员在,AB,段下滑时受到阻力,F,f,的大小。,(2),若运动员能够承受的最大压力为其所受重力