《2022年高中物理必修二功和能 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高中物理必修二功和能 .docx（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品_精品资料_专题二第1讲功 功率和动能定理考向一功和功率的运算挑选题 1. 恒力做功的公式W Fl cos 通过 F 与 l 间的夹角 判定 F 是否做功及做功的正 、负.2. 功率可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 平均功率： PWt F v cos .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 瞬时功率： P Fvcos 为 F 与 v 的夹角 . 例12022 全国新课标 一物体静止在粗糙水平的面上.现用一大小为F 1 的水平拉力拉动物体 ,经过一段时间后其速度变为v.假设将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开头经过同样的时间后速度变为2v .对于上述
2、两个过程, 用 WF1、WF 2 分别表示拉力 F 1、 F2 所做的功 , Wf1、Wf2 分别表示前后两次克服摩擦力所做的功, 就A WF24WF 1, Wf 22Wf 1BWF 24WF1, Wf 2 2Wf1CWF 24WF1, Wf 2 2Wf1 D WF24WF 1, Wf 20,即 WF2P2CW1 W2, P1P2D W1W2, P1 P2t解析： 选 B由 W Fs 可知两次拉力做功相同,但由于的面光滑时不受摩擦力,加速度较大,运动时间较短,由P W可知 P1P2, B 正确.22022 成都一模 一个质量为 m 的物块 ,在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上.现把其中一个
3、水平方向的力从F 突然增大到 3F, 并保持其他力不变, 就从这时开头的t s末, 该力的瞬时功率是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_9F 2tA. mB.6F2tmC.4F 2tmD.3F2tm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析： 选 B物块所受合力为2F ,依据牛顿其次定律有2Fma,在合力作用下,物块做初速度为零的匀加速直线运动,速度v at,该力大小为 3F,就该力的瞬时功率P 3Fv, 6F2t联立可得 P m , B 正确.3 某中学科技小组制作出利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照耀到小车上方的光 电板时 , 光电板中产生的电流经电动机带动小车前进
4、.假设质量为 m 的小车在平直的水泥路上从静止开头沿直线加速行驶,经过时间 t 前进的距离为s,且速度到达最大值vm.设这一过程中电动机的功率恒为P, 小车所受阻力恒为f 阻, 那么在这段时间内A 小车做匀加速运动B. 小车受到的牵引力逐步增大C. 小车受到的合力所做的功为Pt12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D. 小车受到的牵引力做的功为f 阻 smvm2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析： 选 D小车运动时受向前的牵引力F1、向后的阻力 f 阻作用,由于 v 增大, P 不变,由 P F 1v,F1 f 阻 ma,得出 F1 减小, a 减小,当 v v
5、m 时, a 0, A 、B 错误.合21212可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_力的功 W 总 Pt f 阻 s,由动能定理 W 牵 f 阻 sD 正确.mvm 0,得 W 牵 f 阻 s2mvm,C 错误,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_42022 抚顺一模 如下图 ,一个质量为 m 的小球 ,用长 L 的轻绳悬于 O 点,小球在水平恒力 F 的作用下从平稳位置P 点由静止开头运动, 运动过程中绳与竖直方向的最大夹角为 60, 就力 F 的大小为 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A.32 mg1B.3mg 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
6、_精品资料_C. mgD.23 mg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析： 选 D小球在水平恒力作用下从P 点运动至与竖直方向成60角位置的过程中,3由动能定理得FL sin 60 mgL1 cos 60 0,解得 F 3 mg, D 正确.6 2022 攀枝花模拟 一辆汽车在平直的大路上以某一初速度运动, 运动过程中保持恒定的牵引功率 , 其加速度 a 和速度的倒数 1图像如下图 . 假设已知汽车的质量 , 就依据图像v所给的信息 , 能求出的物理量是A 汽车的功率B. 汽车行驶的最大速度C. 汽车所受到的阻力D. 汽车运动到最大速度所需的时间解析： 选 ABC由 F f m
7、a,P Fv 可得 a P 1fPvm m,对应图线可知, m k40,因可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_为汽车的质量已知,所以可求出汽车的功率P.由 a 0 时,P1vm 0.05 可得 vm20 m/s,再可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由 vm f ,可求出汽车受到的阻力 f,但无法求出汽车运动到最大速度的时间, A、 B、C 正确, D 错误.8额定功率为 80 kW 的汽车 ,在平直的大路上行驶 ,行驶的最大速度为 20 m/s,汽车的质量 m 2 000 kg,假设汽车从静止开头做匀加速直线运动 ,加速度 a 2 m/s2,运动过程中阻力不变 .求：
8、1汽车所受的阻力有多大. 2匀加速运动的时间多长.33 s 末汽车的瞬时功率多大.解析： 1当速度最大时,牵引力F 1 与阻力 f 大小相等,有P额f F 1 vm 4 000 N(2) 设以恒定的加速度a 2 m/s2 启动时的牵引力为F2,由牛顿其次定律得F 2 f ma解得 F 2 8 000 N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_当汽车到达额定功率时加速过程终止,设加速运动的末速度为v1,就 v 1v 1所以匀加速运动的时间t1 a 5 s(3) 因 3 s 末汽车为匀加速运动,故3 s 末的速度v at 6 m/s3 s 末的瞬时功率P F 2v48 kW答案： 14 0
9、00 N25 s348 kWP额F2 10 m/s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_92022 正定二模 如下图 ,A、B、C 质量分别为 mA 0.7 kg,mB 0.2 kg ,mC0.1 kg , B 为套在细绳上的圆环 ,A 与水平桌面的动摩擦因数 0.2,另一圆环 D 固定在桌边 ,离的面高 h2 0.3 m, 当 B、C 从静止下降 h1 0.3 m, C 穿环而过 ,B 被 D 拦住 , 不计绳子质量 和滑轮的摩擦 , 取 g 10 m/s 2, 假设开头时 A 离桌面足够远 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 请判定 C 能否落到的面.(2)
10、 求 A 在桌面上滑行的距离是多少.解析： 1 设 B、C 一起下降 h1 时, A、B、C 的共同速度为v, B 被拦住后, C 再下落 h后, A、C 两者均静止,对 A、B、C 一起运动和 A、C 一起再下降 h 过程分别由动能定理得22mB mCgh1 mAgh1 1mA mB mCv2 0 mCgh mAgh 0 1mA mCv 2代入数据解得 h 0.96 m由于 h h2,故 C 能落至的面.2设 C 落至的面瞬时, A 的速度为 v ,在 C 落至的面过程对 A、C 由动能定理得可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1mCgh2 mAgh2 2mA mC v 2 v
11、2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C 落至的面后, A 运动的过程由动能定理得 mA gx 0 1A 22m v解得 x0.165 m故 A 滑行的距离为 xA h1 h2 x 0.3 0.3 0.165m 0.765 m答案： 1C 能落至的面20.765 m考向一机械能守恒定律的应用 挑选题 例12022 遂宁一模 如下图 ,在倾角为 30的光滑固定斜面上, 放有两个质量分别为 1 kg 和 2 kg 的可视为质点的小球A 和 B,两球之间用一根长L 0.2 m 的轻杆相连 ,小球B 距水平面的高度h 0.1 m .斜面底端与水平面之间有一光滑短圆弧相连,两球从静止开头下滑
12、到光滑的面上 ,g 取 10 m/s2. 就以下说法中正确的选项是A 下滑的整个过程中A 球机械能守恒可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B. 下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C. 两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2 m/s2D. 系统下滑的整个过程中B 球机械能的增加量为 3 J 审题指导 题干中 “ 光滑固定斜面 ”、“ 光滑短圆弧 ” 、“ 光滑的面 ” 说明 A、B 两球不受摩擦力作用,系统机械能守恒. 解析 A、B 下滑的整个过程中,杆的弹力对A 球做负功, A 球机械能削减, A 错误.A、B 球组成的系统只有重力和系统内弹力做功,机械能守恒,B 正确.对
13、A、B 球组成的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1系统由机械能守恒定律得mAg h Lsin 30 mBgh22A mBv ,解得 v6 m/s, C 错可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_误. B 球机械能的增加量为Ep 1mBv 2 mBgh 2m23J, D 正确.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_23 答案 BD 感悟升华 应用机械能守恒定律解题的基本思路1. 如下图 , 在高 1.5 m 的光滑平台上有一个质量为2 kg 的小球被一细线拴在墙上, 球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当烧断细线时 ,小球被弹出 ,小球落的时的速度方向与水平方向成
14、 60角, 就弹簧被压缩时具有的弹性势能为g 10 m/s2A 10 JB 15 JC20 JD 25 J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_gt解析： 选 A由 h 12, tan 60vygt,可得 v0 10 m/s,由小球被弹射过程中小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2v 0v 0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1球和弹簧组成的系统机械能守恒得,Ep 2 10 J, A 正确.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mv 022. 2022 四川师大附中模拟 如下图 , 可视为质点的小球A、B 用不行伸长的细软轻线 连接 ,跨过固定在
15、的面上半径为R 的光滑圆柱 ,A 的质量为 B 的两倍 .当 B 位于的面时 ,A 恰与圆柱轴心等高 .将 A 由静止释放 , B 上升的最大高度是5RA 2RB. 34R2RC. 3D. 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析： 选 C如下图,以 A、B 为系统,以的面为零势能面,设A 质量为 2m, B 质量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_为 m,依据机械能守恒定律有2mgRmgR1 3mv 22, A 落的后 B 将以 v 做竖直上抛运动,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_即有 121142mv mgh,解得 h 3R.就 B 上升的高度为
16、R3R 3R,应选项 C 正确.3. 2022 巴中模拟 如下图 , 将质量为2m 的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为 m 的环 ,环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d,杆上的 A 点与定滑轮等高 , 杆上的 B 点在 A 点下方距离为 d 处.现将环从 A 处由静止释放 , 不计一切摩擦阻力 ,以下说法正确的选项是d A 环到达 B 处时 ,重物上升的高度 h 2B. 环到达 B 处时 ,环与重物的速度大小相等C. 环从 A 到 B,环削减的机械能等于重物增加的机械能4D. 环能下降的最大高度为3d解析： 选 CD重物上升的高度h 与滑轮左侧绳长的增加量相
17、等,故h2 1d,A错误.重物的速度v 物 v 环 cos 45 ,B 错误.由于不计一切摩擦阻力,环与重物组成的系统机械能守恒,故C 正确.设环能下降的最大高度为h ,由机械能守恒得mgh 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_d2mgh 2 d2 d,解得 h 43, D 正确.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_考向二功能关系的应用挑选题或运算题 常见的功能关系 例22022 眉山一模 滑板运动是深受年轻人宠爱的一种极限运动,如下图为某公园内一滑板场的的竖直截面示意图. 斜面 AB 与水平面间的夹角 37, 水平的面 BC 长 x 10 m,B 处平滑连接 , CD
18、 为半径 R 3.0 m 的四分之一圆弧轨道 .假设一质量为m50 kg3的运发动 ,以 v 0 4 m/s 的初速度从场的 A 点沿斜面滑下 , 经过 AB 段所用时间为t5 s,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_假设没有蹬的动作 ,恰能到达 D 点.已知滑板与斜面 AB 间的动摩擦因数 0.45, 圆弧轨道 CD 光滑 ,不计滑板质量和空气阻力,除蹬的外运发动和滑板可视为一质点,g 取 10 m/s2,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_sin 370.6, cos 370.8.求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 斜面高度 h.(2) 运发
19、动第一次经过圆弧最低点C 时受到的支持力大小.(3) 运发动在 BC 段受到的阻力大小.(4) 假设运发动第一次经过D 点后有 1.2 s 的时间离开圆弧轨道 , 就其在 BC 段需要通过蹬的做多少功？ 解析 1在 AB 段,对运发动、滑板组成的系统受力分析如下图,由牛顿其次定律得mgsin fma Nmgcos f N由运动学公式得2斜面 AB 长度 l v0 t1at 2由几何关系得 h l sin 解得 a 2.4 m/s2 ,h 6 m(2) 设运发动第一次经过C 点时的速度大小为v C,恰好到达 D 点说明物块在D 点时速度为零,从 C 到 D 过程中,依据机械能守恒定律得122mv C mgR2经 C 点时,由牛顿其次定律得vC Nmgm R解得 N 1 500 N(3) 运发动经过 B 点时的速度为v B,就vB v0 at在 BC 段,由动能定理得 fx 12 1mv2mv CB22解得 f 10 N(4) 运发动离开 D 点后做竖直上抛运动,就2v D gT依据功能关系得W 12mv D2解得 W900 J可编辑资料 - - - 欢