新教材高中物理第八章机械能守恒定律核心素养微课4课件新人教版必修第二册

第八章机械能守恒定律核心素养微课(四)课题一求变力做功的常用方法4．用微元法求功功的公式只能计算恒力做功，若一个力的大小不变，只改变方向时，可将运动过程分成很多小段，每一小段内F可看成恒力，求出每一小段内力F做的功，然后累加起来得到整个过程中变力所做的功。此种情况下求功的公式为：W＝Fscosα，s指路程。典题1典例剖析C

1．(多选)(2021·海南文昌中学高一月考)如图所示，质量为m的物体静止在光滑的水平面上，物体在下列四种变化规律不同的合外力F作用下都通过相同的位移x0，对点训练下列说法正确的是

(

)A．甲图和乙图合外力做功相等B．丙图和丁图合外力做功相等C．四个图合外力做功均相等D．四个图中合外力做功最多的是丙图AD

解析：F－x图像中，图线与x轴围成的面积表示力F所做的功，由题图可知，甲、乙所围的面积相等，丙所围的面积最大，丁所围的面积最小，故W丙>W甲＝W乙>W丁，选项AD正确。课题二1．以恒定功率启动：(1)运动过程分析机车启动的两种方式(2)这一过程的P－t图像和v－t图像如图所示：2．以恒定加速度启动：(1)运动过程分析(2)这一过程的P－t图像和v－t图像如图所示：

在平直路面上运动的汽车的额定功率为60kW，若其总质量为5t，在水平路面上所受的阻力为5×103N。(1)求汽车所能达到的最大速度；(2)若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间？(3)若汽车以额定功率启动，则汽车车速v′＝2m/s时其加速度为多大？典题1典例剖析答案：(1)12m/s

(2)16s

(3)5m/s2规律总结：分析机车启动全过程必须抓住三点(1)正确分析其物理过程。(2)抓住两个基本公式：功率公式P＝Fv，P是机车的功率，F是机车的牵引力，v是机车的速度；当机车匀速运动时F＝Ff，当机车匀变速运动时，由牛顿第二定律，得F－Ff＝ma。(3)正确分析公式中各个物理量在各个过程中的变化情况。2．(多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图像如图所示。已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍(取g＝10m/s2)则 (

)A．汽车在前5s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为60kWD．汽车的最大速度为30m/s对点训练BCD

1．(2021·江苏南通市高一月考)一辆汽车在平直公路上以额定功率P＝60kW匀速行驶，阻力Ff＝1800N且保持不变，则汽车的速度大小为 (

)A．60km/h B．80km/hC．100km/h

D．120km/h素养达标D

2．“和谐号”动车组是在引进、消化和吸收国外动车组技术平台的基础上，由中国自主研发制造的世界上运营速度最高的动车组列车之一。如果列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，当速度由原来的200km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的 (

)A．1.5倍

B．(1.5)2倍C．(1.5)3倍

D．(1.5)4倍C

解析：列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，则有Ff＝kv2，牵引力等于阻力时速度最大则有机车发动机的功率P＝Fv＝Ffv＝kv3，所以当速度由原来的200km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的(1.5)3倍，则C正确；ABD错误。3．2021年五一小长假，雪晴同学旅游到一家农家乐餐厅就餐时发现，店内竟有真驴拉磨磨玉米面，如图所示，假设驴拉磨的平均用力大小为500N，运动的半径为1m，则驴拉磨转动一周所做的功为 (

)A．0 B．500JC．500πJ D．1000πJD

解析：由于F的方向保持与作用点的速度方向一致，因此F做功不为零，可否定A答案。由于F的方向保持与作用点的速度方向一致，因此可把圆周划分成很多小段研究，如图所示，当各小段的弧长Δsi足够小(Δsi→0)时，在这Δsi内F的方向几乎与该小段的位移方向重合。故WF＝F·Δs1＋F·Δs2＋F·Δs3＋…＝F·2πR＝1000πJ。(这等效于把曲线拉直)4．一列高速列车总质量m＝465t，其额定功率P＝5300kW，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F阻是车重的0.018。列车以额定功率工作，取重力加速度g＝1