高频考点解密物理-能量和动量考点功、功率

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精核心考点考纲要求功和功率Ⅱ动能和动能定理Ⅱ重力做功与重力势能Ⅱ功能关系、机械能守恒定律及其应用Ⅱ动量、动量定理、动量守恒定律及其应用Ⅱ弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ

一、计算功的方法（1）恒力做的功直接用W=Flcosα计算.（2）合外力做的功方法一：先求合外力F合,再用W合=F合lcosα求功。方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3…，再应用W合=W1+W2+W3+…求合外力做的功.（3）变力做的功①应用动能定理求解；②用W=Pt求解，其中变力的功率P不变；③常用方法还有转换法、微元法、图象法、平均力法等,求解时根据条件灵活选择。二、功率及有关计算1．平均功率的计算（1)利用SKIPIF1<0；（2）利用SKIPIF1〈0，其中SKIPIF1<0为物体运动的平均速度。2．瞬时功率的计算（1）利用公式P=Fvcosα，其中v为t时刻的瞬时速度；（2）利用公式P=FvF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度；(3）利用公式P=Fvv,其中Fv为物体受的外力F在速度v方向上的分力。三、机车的两种启动模型的分析1．模型综述物体在牵引力（受功率和速度制约）作用下,从静止开始克服一定的阻力，加速度不变或变化，最终加速度等于零，速度达到最大值。2．模型特征（1)以恒定功率启动的方式①动态过程②这一过程的速度—时间图象如图所示（2）以恒定加速度启动的方式①动态过程②这一过程的速度—时间图象如图所示深化拓展:无论哪种启动方式，机车最终的最大速度都应满足：vm=SKIPIF1〈0，且以这个速度做匀速直线运动。（2014·重庆卷）某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的SKIPIF1〈0和SKIPIF1〈0倍，最大速率分别为SKIPIF1〈0和SKIPIF1〈0，则A．SKIPIF1〈0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1〈0D．SKIPIF1〈0【参考答案】B【试题解析】汽车的阻力分别为SKIPIF1〈0,SKIPIF1<0，当汽车以相同功率启动达到最大速度时,有SKIPIF1〈0，故由SKIPIF1〈0可知最大速度SKIPIF1〈0，则SKIPIF1〈0，有SKIPIF1<0，故选B.【方法技巧】从汽车的两种启动（以恒定功率启动和以恒定加速度启动）中找到运动的特点。1．小刚和小强各自提20kg的米从一楼匀速爬上四楼，小刚用时45s，小强用时60s,则A．小强做功多，功率小B．小刚做功多，功率大C．两人做功一样多，功率一样大D．两人做功一样多，小刚功率大2．一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。下列判断正确的是A．0~2s内外力的平均功率是SKIPIF1<0WB．第2秒内外力所做的功是SKIPIF1<0JC．第2秒末外力的瞬时功率最大D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是1:13．质量为1×103kg、发动机额定功率为60kW的汽车在平直公路上行驶，若汽车所受阻力大小恒为2×103N，下列判断正确的是A．汽车行驶能达到的最大速度是40m/sB．汽车从静止开始加速到20m/s的过程,发动机所做功为2×105JC．汽车保持额定功率启动，当速度大小为20m/s时，其加速度大小为6m/s2D．汽车以2m/s2的恒定加速度启动，发动机在第2秒末的实际功率是16kW4．在训练运动员奔跑中下肢向后的蹬踏力量时,有一种方法是让运动员腰部系绳拖着汽车轮胎奔跑,如图所示，在一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的轻绳拖着质量m=11kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑,5s后轮胎从轻绳上脱落，轮胎运动的v–t图象如图乙所示。不计空气阻力。已知绳与地面的夹角为37°，且SKIPIF1〈037°=0。6，SKIPIF1〈037°=0.8，g取10m/s2。下列说法正确的是A．轮胎与水平面间的动摩擦因数μ=0.25B．绳子拉力的大小为70NC．在0～7s内，轮胎克服摩擦力做的功为1400JD．在2s时,绳子拉力的瞬时功率为224W5．某研究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v–t图象，已知小车在0～t1时间内做匀加速直线运动，t1~10s时间内小车牵引力的功率保持不变,7s末到达最大速度,在10s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=0。5kg，整个过程中小车受到的阻力f大小不变。则以下说法正确的是A．小车匀加速直线运动时牵引力大小为3NB．小车匀加速直线运动的时间t1=2sC．小车所受阻力f的大小为2ND．t1～10s内小车牵引力的功率为6W6．一台起重机匀加速地将质量m=1.0×103kg的货物由静止竖直吊起，在2.0s末货物的速度达到v=4。0m/s.求：（1）货物运动的加速度大小；（2）起重机对货物的拉力大小;(3）在2秒内，起重机对货物所做的功；（4）2秒末起重机的瞬时功率（不计额外功）；

1．D【解析】根据W=Gh可知，两人做功一样多；根据可知，小刚功率大，故选D。【名师点睛】此题主要考查对功和功率的理解,关键是掌握功和功率的求解公式:W=Gh；。2．A【解析】由牛顿第二定律和运动学公式求出1s末、2s末速度的大小分别为:v1=2m/s、v2=3m/s，故合力做功为SKIPIF1〈0，功率为SKIPIF1〈0，所以A正确；1s末、2s末功率分别为4W、3W，所以C错误；第1秒内与第2秒动能增加量分别为：SKIPIF1〈0，SKIPIF1〈0,比值为4:5，第2秒内外力所做的功即为第2s内动能的增加量为2.5J,所以BD错误。【名师点睛】本题考查了功率和功的基本运用，知道平均功率和瞬时功率的区别,掌握这两种功率的求法。3．D【解析】当牵引力等于阻力时，速度达到最大。则SKIPIF1〈0，故A错误；由于不知道物体的加速度和运动时间,没法求牵引力做功，故B错误；汽车保持额定功率启动，当速度大小为20m/s时，其加速度大小为SKIPIF1〈0，选项C错误；汽车以2m/s2的加速度起动做匀加速启动，牵引力F=f+ma=2000N+1000×2N=4000N,2s末的实际功率为P=Fv=Fat=4000×2×2W=16000W=16kW，故D正确。【名师点睛】解决本题的关键是会通过汽车的受力情况判断其运动情况，知道汽车在平直路面上行驶时，当牵引力与阻力相等时，速度最大。4．BCD【解析】在5～7s过程中轮胎只受摩擦力作用，由牛顿第二定律：SKIPIF1〈0，其中由图象可得：SKIPIF1〈0，由以上可得：SKIPIF1〈0，故A错误；在0～5s过程中,轮胎受重力、支持力、摩擦力、拉力的作用，由牛顿第二运动定律：SKIPIF1<0，其中SKIPIF1〈0,代入数据解得：SKIPIF1〈0,故B正确;在0~5s过程中摩擦力做功为：SKIPIF1〈0，其中SKIPIF1〈0,代入数据解得：SKIPIF1〈0,在5~7s过程中摩擦力做功为：SKIPIF1<0，其中SKIPIF1〈0，代入数据解得:SKIPIF1<0，那么轮胎克服摩擦力做功为:SKIPIF1<0，故C正确；在2s时，绳子的速度为:SKIPIF1〈0,那么绳子拉力的瞬时功率为:SKIPIF1<0，故D正确。【名师点睛】本题主要考查了v–t图象、牛顿第二定律、摩擦力做功、瞬时功率。由图示图象应用加速度定义式求出加速度，再应用牛顿第二定律求出动摩擦因数，再利用功的定义求出摩擦力做功；用瞬时功率的定义,求出瞬时功率.5．D【解析】根据速度时间图线知,小车做匀减速直线运动的加速度大小a2=SKIPIF1<0m/s2=2m/s2，则阻力的大小f=ma2=0。5×2N=1N，额定功率P=fvm=1×6W=6W，可知匀加速直线运动的牵引力SKIPIF1<0，故AC错误,D正确；匀加速直线运动的加速度SKIPIF1<0,则小车匀加速直线运动的时间SKIPIF1<0，故B错误。【名师点睛】本题的关键是分析求出物体的运动规律,然后根据牛顿第二定律和运动学规律列式求解，能根据图象得出有效信息。6．(1）2m/s2(2）1.2×104N（3）4.8×104J(4）4.8×104W【解析】(1）已知v0=0，v=4.0m/s,t=2。0s由v=v0+at得SKIPIF1〈0(2）由牛顿第二定律F–mg=ma得F=ma+mg=1.0×103×(2