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2020高考物理新课标专用版冲刺大二轮讲义:专题二 能量与动量 第4课时

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复习备考建议

1.能量观点是高中物理三大观点之一,是历年高考必考内容;或与直线运动、平抛运动、圆周运动结合,或与电场、电磁感应结合,或与弹簧、传送带、板块连接体等结合;或借助选择题单独考查功、功率、动能定理、功能关系的理解,或在计算题中考查动力学与能量观点的综合应用,难度较大.

2.对于动量问题,可以只在选择题中出现,考查动量守恒定律、动量定理的基本应用,也可在计算题中出现,特别是动量与动力学、能量结合、综合性强、难度高,应加大训练.

第4课时 功和功率 功能关系 考点

1.恒力功的计算

(1)单个恒力的功 W=Flcos α. (2)合力为恒力的功

①先求合力,再求W=F合lcos α. ②W=W1+W2+…. 2.变力功的计算

(1)若力大小恒定,且方向始终沿轨迹切线方向,可用力的大小跟路程的乘积计算. (2)力的方向不变,大小随位移线性变化可用W=Flcos α计算. (3)F-l图象中,功的大小等于“面积”. (4)求解一般变力做的功常用动能定理. 3.功率的计算

W

(1)P=,适用于计算平均功率;

t

(2)P=Fv,若v为瞬时速度,则P为瞬时功率;若v为平均速度,则P为平均功率. 注意:力F与速度v方向不在同一直线上时功率为Fvcos θ.

1

功、功率的分析与计算

例1 (多选)(2019·山西晋中市适应性调研)如图1甲所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,沿杆方向给环施加一个拉力F,使环由静止开始运动,已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示,重力加速度g取10 m/s2.则以下判断正确的是( )

图1

A.小环的质量是1 kg B.细杆与地面间的倾角是30°

C.前3 s内拉力F的最大功率是2.25 W D.前3 s内拉力对小环做功5.75 J 答案 AD

解+析 由速度-时间图象得到环先匀加速上升,然后匀速运动,由题图可得:第1 s内,a=

Δv0.5

= m/s2=0.5 m/s2,加速阶段:F1-mgsin θ=ma;匀速阶段:F2-mgsin θ=0,联立t1

以上三式解得:m=1 kg,sin θ=0.45,故A正确,B错误;第1 s内,速度不断变大,拉力的瞬时功率也不断变大,第1 s末,P=Fv1=5×0.5 W=2.5 W;第1 s末到第3 s末,P=Fv1=4.5×0.5 W=2.25 W,即拉力的最大功率为2.5 W,故C错误;从速度-时间图象可以得到,第1 s内的位移为0.25 m,1~3 s内的位移为1 m,前3 s内拉力做的功为:W=5×0.25 J+4.5× 1 J=5.75 J,故D正确. 变式训练

1.(2019·河南名校联盟高三下学期2月联考)如图2所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为最低点.每根杆上都套着一个质量相等的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处由静止释放,用P1、P2、P3依次表示各滑环从静止滑到d过程中重力的平均功率,则( )

图2

2

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复习备考建议 1.能量观点是高中物理三大观点之一,是历年高考必考内容;或与直线运动、平抛运动、圆周运动结合,或与电场、电磁感应结合,或与弹簧、传送带、板块连接体等结合;或借助选择题单独考查功、功率、动能定理、功能关系的理解,或在计算题中考查动力学与能量观点的综合应用,难度较大. 2.对于动量问题,可以只在选择题中出现,考查动量守恒定律、动量定理的基本应用,也可在计算题中出现,特别是动量与动力学、能量结合、综合性强、难度高,应加大训练. 第4课时 功和功率 功能关系 考点1.恒力功的计算 (1)单个恒力的功 W=Flcos α. (2)合力为恒力的功 ①先求合力,再求W=F合lcos α. ②W=W1+W2+…. 2.变力功的计算 (1)若力大小恒定,且方向始终沿轨迹切线方向,可用力的大小

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