专题二第1讲功、功率与动能定理

专题二功与能量热点视角备考对策1.功、功率与动能定理部分：考查与功、功率相关的分析和计算及动能定理的综合应用,题型为选择题或与牛顿运动定律相结合的计算题.2.功能关系和能量守恒部分：以直线运动、平抛和圆周运动为情景，考查运动过程中的受力分析、运动分析、能量转化及功能关系问题，以及带电粒子在电场、磁场中的能量问题，以计算题形式命题为主.1.正确判断是否做功、是做正功还是负功，掌握各种力做功的特点及计算方法，区别瞬时功率和平均功率，能熟练运用动能定理解决综合问题，注意和图象有关的题型.2.加强综合运用功能关系、机械能守恒定律和能量守恒定律解决多运动过程问题的训练,提高运用动能定理和能量守恒定律解决带电粒子在电场、磁场中的运动问题的能力,关注以竞技体育或近现代科技为背景命制的题目.第1讲功、功率与动能定理热点一对功和功率的计算的考查命题规律：在历年的高考中，很少出现简单、单独考查功和功率的计算，一般将其放在与功能关系、物体的运动等综合问题中一起考查，并且对于功和功率的考查一般以选择题形式出现，题目难度以中档题为主．

(多选)如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在力F的作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(取g＝10m/s2)(

)A．力F的大小为21NB．4s内力F做的功为84JC．4s末力F的功率大小为42WD．4s内力F做功的平均功率为42WBC【解题指导】

解答本题时应注意以下三点：(1)明确v－t图象的意义，正确求出物体的加速度．(2)明确力F的位移与物体的位移的关系．(3)正确利用功和功率的公式进行求解．拓展训练1

(2013·高考浙江卷)(单选)如图所示，水平木板上有质量m＝1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小．取重力加速度g＝10m/s2，下列判断正确的是(

)A．5s内拉力对物块做功为零B．4s末物块所受合力大小为4.0NC．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D．6s～9s内物块的加速度大小为2.0m/s2D拓展训练2

(多选)质量为m＝2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v－t图象如图乙所示，取水平向右为正方向，g＝10m/s2，则(

)A．物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5B．10s末恒力F的瞬时功率为6WC．10s末物体在计时起点左侧2m处D．10s内物体克服摩擦力做功34JCD

【解析】由题图乙知前后两段物体加速度的大小分别为a1＝2m/s2、a2＝1m/s2，由牛顿第二定律知F＋μmg＝ma1，F－μmg＝ma2，联立得F＝3N、μ＝0.05，A错；10s末恒力F的瞬时功率为P＝Fv＝18W，B错；由速度图象与坐标轴所围面积的物理意义知，10s内物体的位移s＝－2m，即在计时起点左侧2m处，C对；10s内物体的路程为L＝34m，即10s内物体克服摩擦力所做的功W＝FfL＝0.05×10×2×34J＝34J，D对．热点二对动能定理应用的考查命题规律：该知识点是近几年高考的重点，也是高考的热点，考查的频率很高，分析近几年的考题，命题有以下规律：(1)物体在单一过程中受恒力作用，确定物体动能的变化．(2)物体经历多个过程，受多个力的作用，且每个过程中所受力的个数可能不同，确定物体动能的变化．(3)在一个复杂的综合问题的某一过程，应用牛顿第二定律与动能定理相结合，分析力做的功或物体的动能变化情况．

(2012·高考北京卷)如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l＝1.4m，v＝3.0m/s，m＝0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ＝0.25，桌面高h＝0.45m．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求：(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s；(2)小物块落地时的动能Ek；(3)小物块的初速度大小v0.【解题指导】

解答本题需要把握以下三点：(1)根据平抛运动规律可以求出水平位移．(2)根据平抛运动开始时的机械能等于落地瞬间的机械能可以求出落地瞬间的动能．(3)根据动能定理可求出初速度．(1)如果在某个运动过程中包含有几个不同运动性质的阶段(如加速、减速阶段)，可以分段应用动能定理，也可以对全程应用动能定理，一般对全程列式更简单．(2)动能定理通常适用于单个物体或可看成单个物体的系统．如果涉及系统，因为要考虑内力做的功，所以要十分慎重．在中学阶段可以先分别对系统内每一个物体应用动能定理，然后再联立求解．拓展训练3

(原创题)(单选)一人用恒定的力F，通过图示装置拉着物体沿光滑水平面运动，A、B、C是其运动路径上的三个点,且AC＝BC.若物体从A到C、从C到B的过程中,人拉绳做的功分别为WFA、WFB,物体动能的增量分别为ΔEA、ΔEB,不计滑轮质量和摩擦，下列判断正确的是(

)A．WFA＝WFB

ΔEA＝ΔEBB．WFA＞WFB

ΔEA＞ΔEBC．WFA＜WFB

ΔEA＜ΔEBD．WFA＞WFB

ΔEA＜ΔEBB解析：如图，F做的功等于F1做功，物体由A向B运动的过程中，F1逐渐减小，又因为AC＝BC，由W＝F1l知WFA＞WFB；对物体只有F做功，由动能定理知ΔEA＞ΔEB，故B正确．拓展训练4如图所示，在E＝103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P为QN圆弧的中点，其半径R＝40cm，一带正电荷q＝10－4C的小滑块质量m＝10g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.15，位于N点右侧1.5m处，取g＝10m/s2，求：(1)要使小滑块恰能运动到半圆轨道的最高点Q，则小滑块应以多大的初速度v0向左运动？(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？答案：(1)7m/s

(2)0.6N机车启动问题机车启动问题在最近3年高考中出现的频率并不高，但该部分内容比较综合，在考查功率的同时也考查功能关系和运动过程的分析以及匀变速直线运动规律的运用，预计可能在2014年的高考中出现，题型为选择题或计算题都有可能【答案】

(1)0.28N

(2)0.224W

(3)1.12m/s预测1

(2013·河北石家庄质检)(单选)如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是(

)D预测2

(2013·郑州市质量检测)如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图象如图乙所示，在t＝20s时汽车到达C点，运动过程中汽车发