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文档简介
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
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