2022年专题4已审核功和功率

1、沈丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题复习导学案+限时练整理： 翟俊鹏审核：赵东山专题四功功率导学案1几种力做功的特点1重力、弹簧弹力、静电力做功与 无关2摩擦力做功的特点单个摩擦力 包括静摩擦力和滑动摩擦力 相互作用的一对静摩擦力做功的代数和可以做正功,也可以做负功,仍可以不做功,在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的转移,没有机械能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,且总为 在一对滑动摩擦力做功的过程中,不仅有相互摩擦的物体间机械能的转移,仍有部分机械能转化为内能, 转化为内能的量等于系统机械能的削减量,等于滑动摩擦力与 的乘积摩擦生热是指滑动摩擦生热,静摩擦不

2、会生热2几个重要的功能关系1重力的功等于的变化,即WG.Q的变化,即W其他.2弹力的功等于的变化,即W弹.3合力的功等于的变化,即W .4重力 或系统内弹簧弹力之外的其他力的功等于5一对滑动摩擦力做的功等于的变化,即第 1 页 共 15 页专题四功和功率沈丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题复习导学案+限时练整理： 翟俊鹏审核：赵东山1功和功率的求解1功的求解： WFl cos 用于恒力做功,变力做功可以用、利用 或者图象法来求解 .2功率的求解：可以用定义式 来求解,假如力是恒力,可以用 来求解高考题型 1 功和功率的分析与运算专题四 功和功率 第 2 页 共 15 页沈丘一高 20

3、22-2022 高三物理二轮专题复习导学案+限时练整理： 翟俊鹏审核：赵东山1例多项 2022 全国卷 19地下矿井的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运输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 1 所示,其中图线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次和第次提升过程, A矿车上升所用的时间之比为 45B电机的最大牵引力之比为 2 1C电机输出的最大功率之比为 21D电机所做的功之比为 45专题四 功和功率 第 3 页 共 15 页沈丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题复习导学案

4、+限时练拓整理： 翟俊鹏审核：赵东山1展训练多项 发动机额定功率为 P0 的汽车在水平路面上从静止开头先匀加速启动,最终达到最大速度并做匀速直线运动,已知汽车所受路面阻力恒为 F f,汽车刚开头启动时的牵引力和加速度分别为 F0 和 a0,如下列图描画的是汽车在这一过程中速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象,其中正确选项 专题四 功和功率 第 4 页 共 15 页沈丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题复习导学案+限时练整理： 翟俊鹏审核：赵东山专题四功和功率第 5 页 共 15 页沈丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题复习导学案+限时练整理： 翟俊鹏审核：赵东山2

5、例. 2022全国卷 如下列图,一质量为m,长度为 l 的匀称松软细绳PQ 竖直悬挂用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点, M点与绳的上端P 相距1 3l.重力加速度大小为g.在此过程中,外力做的功为A.1 9mglB.1 6mglC.1 3mglD.1 2mgl考点 1功和功率的运算多项 如图 2 甲所示,物体受到水平推力F 的作用,在粗糙水平面上做直线运动通过力传感器和速度传感器监测到推力F 和物体速度v 随时间 t 变化的规律如图乙所示重力加速度g10 m/s 2,就 第 6 页 共 15 页A物体的质量m0.5 kg专题四功和功率沈丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题

6、复习导学案+限时练整理： 翟俊鹏审核：赵东山B物体与水平面间的动摩擦因数0.2C第 2 s 内物体克服摩擦力做的功Wf2 JD前 2 s 内推力 F 做功的平均功率P 1.5 W对点训练 1.如下列图,质量 m1 kg、长 L 0.8 m 的匀称矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平,板与桌面间的动摩擦因数为 0.4.现用 F5 N 的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力 F 做的功至少为 g 取 10 m/s2 A 1 J B 1.6 JC2 J D4 J2质量为 m2 kg 的物体沿水平面对右做直线运动,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vt 图象如图乙所

7、示, 取水平向右为正方向, g 取 10 m/s 2,就 A物体与水平面间的动摩擦因数为 0.5B10 s 末恒力 F 的瞬时功率为 6 WC10 s 末物体在计时起点左侧 4 m 处D010 s 内恒力 F 做功的平均功率为 0.6 W考点 2 变力做功【动能定理法】1.多项 一质量为 m 的小球,用长为 L 的轻绳悬挂在 O 点,小球在水平恒力 F 作用下,从静止开头由平稳位置 P 点移动到 Q 点,此时绳与竖 直方向的偏角为 如下列图,就在此过程中（）A.小球受到的合力做功为 mgl（1-cos ）B拉力 F 的功为 FlsinC重力势能增加了 mgl（1-cos ）D水平力 F 做功使

8、小球与地球组成的系统机械能增加了【微元法求变力做功】mgl（1-cos ）专题四功和功率第 7 页 共 15 页沈丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题复习导学案 +限时练 整理： 翟俊鹏 审核：赵东山2.多项 如下列图, 摆球质量为 m ,悬线的长为 L,把悬线拉到水平位置后放手设在摆球运动过程中空气阻力 F 阻的大小不变,就以下说法正确选项（）A重力做功为 mgL B绳的拉力做功为 0 C空气阻力（ F 阻）做功为 -mgL D空气阻力（ F 阻）做功为-1F 阻L2【化变力为恒力】3.如下列图,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力 F 拉

9、绳,使滑块从 A 点起由静止开头上升如从 A 点上升至 B 点和从 B 点上升至 C 点的程中拉力 F 做的功分别为 W1、W2,滑块经 B、C 两点时的动能分别为 就肯定有（）AW1W2 BW 1W 2CEKB EKC DEKBEKC【利用平均力求变力做功】EkB、EkC,图中 AB=BC ,4. 用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比,已知铁锤第一次将钉子钉进 d,假如铁锤其次次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同,那么,其次次钉子进入木板的深度是（）A（3-1）d B（2-1）dC（5-1）d D2d2 2【Pt 图像法】5.物体放在动摩擦因素为 的水平地面上,受到

10、一水平拉力作用开头运动,所运动的速度随时间变化关系和拉力功率随时间变化关系分别如图专题四功和功率第 8 页 共 15 页沈丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题复习导学案+限时练整理： 翟俊鹏审核：赵东山甲、图乙所示；由图像可知动摩擦因素 为（）（ g=10m/s2）A.=0.1 B. =0.3 C. =0.2 D. =0.4【Fx 图像法】6. 多项 如图 1 所示,一轻弹簧下端固定在水平面上,上端放置一小物体,小物体处于静止状态现对小物体施一竖直向上的拉力 F,使小物体向上做匀加速直线运动,拉力 F 与物体位移 x 的关系如图 2 所示, a、b、c 均为已知量,重力加速度为 g,弹

11、簧始终在弹性限度内就以下结论正确选项（）A. 开头时弹簧的压缩量为 c B. 物体与弹簧分别时,弹簧处于压缩状态C. 物体的加速度大小为ag和全程的最大速度bD. 物体从开头运动到离开弹簧的过程经过的时间为2cb-aag考点 3机车的启动问题1机车输出功率：PFv,其中 F 为机车牵引力2机车匀加速启动过程的最大速度v 1此时机车输出的功率最大vm此时 F 牵F 阻求解方法1 求 v 1：由 F牵F阻ma,P F牵 v1 可求 v 12 求 v m：由 PF阻 vm,可求 vmP F阻.P F阻ma.3解决机车启动问题时的四点留意1 分清是匀加速启动仍是恒定功率启动2 匀加速启动过程中,机车功

12、率不断增大,最大功率是额定功率3 以额定功率启动的过程中,牵引力不断减小,机车做加速度减小的加速运动,牵引力的最小值等于阻力4 无论哪种启动方式,最终达到最大速度时,均满意Pf阻v m,P 为机车的额定功率专题四功和功率第 9 页 共 15 页沈丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题复习导学案+限时练整理： 翟俊鹏审核：赵东山例】为了缓解城市交通拥堵问题,某市交通部门在禁止行人步行的十字路口增设了长度为12 m 的“ 直行待行区” 如下列图,当其他车道的车辆右转时,直行道上的车辆可以提前进入“ 直行待行区”；当直行绿灯亮起时,可从“ 直行待行区” 直行通过十字路口假如该路段的限速为60

13、km/h ,从提示进入“ 直行待行区” 到直行绿灯亮起的时间为4 s,现某汽车司机驾驶质量为1.5 t 的小汽车,汽车的额定功率为 63 kW ,汽车的前端刚好停在停车线处,当司机看到上述提示时,立刻由静止开头 做匀加速直线运动, 当汽车的前端运动到 “ 直行待行区”的前段线时, 正好直行的绿灯亮起 司 机保持该加速度连续运动到额定功率后保持功率不变汽车在运动中受到的阻力为车重的 0.2 倍,重力加速度 g 取 10 m/s2,就：1 在前 4 s 时间内,汽车发动机所做的功是多少？2 从开头运动计时,经过12 s 达到该路段的限速,汽车经过的总位移是多少？结果保留两位有效数字对点训练 考向

14、1 恒定功率的启动7.多项 2022 佛山第一中学检测质量为 m 的汽车在平直大路上行驶,所受的阻力恒为车重专题四功和功率第 10 页 共 15 页沈丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题复习导学案+限时练整理： 翟俊鹏审核：赵东山的 k 倍汽车以额定功率行驶,当它加速行驶的速度为v 时,加速度为a.就以下分析正确的是恒定的加速度启动A 汽车发动机的额定功率为kmgvB汽车行驶的最大速度为（kga）v kgC当汽车加速度减小到a 2时,速度增加到2vD汽车发动机的额定功率为makmgv考向8. 质量为 m 的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度时间图象如下列图,从 t1 时刻起汽车的功率

15、保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为 F f,就 A 0t1 时间内,汽车的牵引力等于 mv1 t1Bt1t2 时间内,汽车的功率等于 F fv1mv 1C汽车运动的最大速度等于 F ft11 v 1Dt1t2 时间内,汽车的平均速度小于 v1v22专题四 功和功率限时练1一辆 CRH2 型动车组的总质量 M2 10 5 kg,额定输出功率为 4 800 kW. 假设该动车组在水平轨道上运动时的最大速度为 270 km/h,受到的阻力 F f 与速度 v 满意 Ffkv.当匀速行驶的速度为最大速度一半时,动车组的输出功率为 A600 kW B 1 200 kWC2 400 kW D4 80

16、0 kW专题四 功和功率 第 11 页 共 15 页沈丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题复习导学案 +限时练 整理： 翟俊鹏 审核：赵东山22022 天津卷 2滑雪运动深受人民群众宠爱如图 1 所示,某滑雪运动员 可视为质点 由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道 AB,从滑道的 A 点滑行到最低点 B 的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,就运动员沿 AB 下滑过程中 A所受合外力始终为零B所受摩擦力大小不变C合外力做功肯定为零D机械能始终保持不变3一质量为m 的汽车原先在平直路面上以速度v 匀速行驶,发动机的输出功率为P.从某时刻开头,司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至

17、某个值并保持不变,结果汽车在速度到达 2v 之后又开头匀速行驶 如汽车行驶过程所受路面阻力保持不变,不计空气阻力 下列说法正确选项A汽车加速过程的最大加速度为P mvB汽车加速过程的平均速度为3 2vC汽车速度从v 增大到 2v 过程中做匀加速运动D汽车速度增大时发动机产生的牵引力不断增大4两轮平稳车 如图 2 所示 广受年轻人的宠爱,它的动力系统由电池驱动,能够输出的最大功率为 P0,小明驾驶平稳车在水平路面上沿直线运动,受到的阻力恒为 Ff.已知小明和平稳车的总质量为 m,从启动到达到最大速度的整个过程中,小明和平稳车可视为质点,不计小明对平稳车做的功设平稳车启动后的一段时间内是由静止开头

18、做加速度为 a 的匀加速直线运动,就 P0A平稳车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度为 vF f maB平稳车运动过程中所需的最小牵引力为 FmaP0C平稳车达到最大速度所用的时间 tF fma aP0D平稳车能达到的最大行驶速度 v 0Ffma5多项 如图 3 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对右运动,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专题四功和功率第 12 页 共 15 页沈

19、丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题复习导学案 +限时练 整理： 翟俊鹏 审核：赵东山6多项 如图 4 所示,竖直平面内有一半径为 R 的固定 14圆轨道与水平轨道相切于最低点 B.一质量为 m 的小物块 P可视为质点 从 A 处由静止滑下,经过最低点 B 后沿水平轨道运动,到 C 处停下, B、C 两点间的距离为 R,物块 P 与圆轨道、 水平轨道之间的动摩擦因数均为 .现用力 F 将该小物块沿下滑的路径从 C 处缓慢拉回圆弧轨道的顶端 A,拉力 F 的方向始终与小物块的运动方向一样,小物块从 B 处经圆弧轨道到达 A 处过程中,克服摩擦力做的功为 mgR,以下说法正确选项 A物块在

20、下滑过程中,运动到 B 处时速度最大B物块从 A 滑到 C 的过程中克服摩擦力做的功等于 2 mgRC拉力 F 做的功小于 2mgRD拉力 F 做的功为 mgR127、一质量为 m 的物体在水平恒力 F 的作用下沿水平面运动,在 t0 时刻撤去力 F,其 v-t 图象如下列图；已知物体与水平面间的动摩擦因数为 ,就以下关于力 F 的大小和力 F 做的功 W的大小关系式,正确选项AF mg BF2 mg CW mgv 0t0 DW3 2 mgv 0t 08、一质量为 m 的物体,同时受几个力的作用而处于静止状态；某时刻其中一个力 F 突然变为F 3,其他力不变；就经过时间 t,合力的功率的大小是

21、A.2F2t9m B.4F2t 9m C.2F2t 3m D.4F 2t 3m9.、一滑块在水平地面上沿直线滑行,t 0 时速率为 1 m/s；从今刻开头在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力 F,力 F 和滑块的速度 v 随时间的变化规律分别如图甲和乙所示,就两图取同一正方向,取重力加速度 g10 m/s2A滑块的质量为 0.5 kg B滑块与水平地面间的动摩擦因数为 0.5C第 1 s 内摩擦力对滑块做功为1 JD第 2 s 内力 F 的平均功率为 1.5 W10、质量为 m 的小球在竖直向上的拉力作用下从静止开头运动,其v-t 图象如下列图 竖直向上为正方向, DE 段为直线 ,已知重

22、力加速度大小为 g,以下说法正确选项At3t4 时间内,小球竖直向下做匀减速直线运动Bt0t2 时间内,合力对小球先做正功后做负功C0t2 时间内,小球的平均速度肯定为v2第 13 页 共 15 页2专题四功和功率沈丘一高 2022-2022 高三物理二轮专题复习导学案 +限时练 整理： 翟俊鹏 审核：赵东山mv3v4Dt3t4 时间内,拉力做的功为 2 v4 v3gt4t311、如下列图,一半径为 R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高；质量为 m 的质点自轨道端点 P 由静止开头滑下,滑到最低点 Q 时,对轨道的正压力为 2mg,重力加速度大小为g；质点自 P 滑到 Q 的过程中,克服

23、摩擦力所做的功为A.1 4mgRB.1 3mgRC.1 2mgRD. 4mgR12、多项 如下列图,为码头拖船作业的示意图,质量为m 的汽车在平直路面上运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船,汽车与定滑轮之间的轻绳始终水平；汽车加速行驶,当牵引轮船的轻绳与水平方向的夹角为 时,汽车的加速度大小为a,牵引力的功率为P,受到的阻力大小为f,轮船的速度大小为v,就A轮船在靠岸过程中可能做匀速运动vB此时汽车的速度为 v车cos PC此时绳的拉力 Tvcos ma f D此时绳的拉力对船做功的功率 PTPfmavcos 13、多项 一个物块从斜面底端冲上足够长的斜面后,返回到斜面底端；已知小物块冲上斜面的初动能为 E,它返回斜面底端的速度大小为 v,克服摩擦阻力做功为 14E；如小物块冲上斜面的初动能变为 3E,就3A返回斜面底端时动能为 4EB返回斜面底端时速度大小为 3v3C从动身到返回斜面底端,克服摩擦阻力做功为 4E D从动身到返回斜面底端,机械能削减 38E14、多项 可视为质点的小球由 A 点斜向上抛出,运