《2019版高考物理通用版二轮复习讲义：第一部分 第一板块 第7讲 掌握“两概念、一模型”破解功和功率问题 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理通用版二轮复习讲义：第一部分 第一板块 第7讲 掌握“两概念、一模型”破解功和功率问题 Word版含解析.pdf（13页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第第 7 讲讲 Error!Error! 考法考法 学法学法 功和功率是高中物理的两个基本概念，机车启动模型是典型的功率应用问题。 高考对这两个概念和机车启动很少单独考查，多数是和其他知识进行综合， 如动能定理。常考查的内容有：功的概念；重力、弹力、摩擦力做功的 特点；功率的概念；机车启动模型。用到的思想方法有：正、负功的 判断方法；功的计算方法；功率的计算方法；图像法 功和功率是高中物理的两个基本概念，机车启动模型是典型的功率应用问题。 高考对这两个概念和机车启动很少单独考查，多数是和其他知识进行综合， 如动能定理。常考查的内容有：功的概念；重力、弹力、摩擦力做功的 特点；功率的概念；机车启
2、动模型。用到的思想方法有：正、负功的 判断方法；功的计算方法；功率的计算方法；图像法(在功和功率问题 中的应用 在功和功率问题 中的应用)。 提提能能点点 一一 功功的的判判断断和和计计算算基 基础 础保保分 分类 类考考点点 练练练练就就能能过过关关 知能全通知能全通 1两个角度判断功的正负1两个角度判断功的正负 (1)利用公式利用公式 WFlcos 进行判断。进行判断。 (2)利用功能关系进行判断，如物体的重力势能增加了，则一定是重力做了负功。利用功能关系进行判断，如物体的重力势能增加了，则一定是重力做了负功。 2变力做功的几种求法变力做功的几种求法 (1)利用微元法求变力做功利用微元法求
3、变力做功 将物体的位移分割成无数多小段，每一小段位移中作用在物体上的力可以视为恒力， 这样就将变力做功转化为在无数多无穷小的位移上的恒力所做功的代数和。 将物体的位移分割成无数多小段，每一小段位移中作用在物体上的力可以视为恒力， 这样就将变力做功转化为在无数多无穷小的位移上的恒力所做功的代数和。 (2)化变力为恒力求变力做功化变力为恒力求变力做功 变力做功有时可化为恒力做功，用变力做功有时可化为恒力做功，用 WFlcos 求解。此法常应用于轻绳通过定滑轮拉 物体的问题中。 求解。此法常应用于轻绳通过定滑轮拉 物体的问题中。 (3)利用利用 Fx 图像所围的面积求功。图像所围的面积求功。 (4)
4、用平均力求功用平均力求功(力与位移呈线性关系，如弹簧的弹力力与位移呈线性关系，如弹簧的弹力)。 (5)利用动能定理求功。利用动能定理求功。 (6)根据功率求功根据功率求功 WPt。 题点全练题点全练 1.多选多选如图所示，一物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平 传送带，传送带按箭头方向匀速转动，则传送带对物体的做功情况可 能是 如图所示，一物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平 传送带，传送带按箭头方向匀速转动，则传送带对物体的做功情况可 能是( ) A始终不做功始终不做功 B先做负功后做正功先做负功后做正功 C先做正功后不做功先做正功后不做功 D先做负功后不做功先做负功后不做功 解析：选解析：
5、选 ACD 设传送带的速度大小为 设传送带的速度大小为 v1，物体刚滑上传送带时的速度大小为，物体刚滑上传送带时的速度大小为 v2。 若 。 若 v2v1，则物体与传送带间无摩擦力，传送带对物体始终不做功；若，则物体与传送带间无摩擦力，传送带对物体始终不做功；若 v2v1，物体相对 于传送带向右运动，物体受到的滑动摩擦力向左，则物体先减速到速度为 ，物体相对 于传送带向右运动，物体受到的滑动摩擦力向左，则物体先减速到速度为 v1，然后随传送 带一起匀速运动，传送带对物体先做负功后不做功 ； 若 ，然后随传送 带一起匀速运动，传送带对物体先做负功后不做功 ； 若 v2v1，物体相对于传送带向左运
6、动， 受到的滑动摩擦力向右，物体先加速到速度为 ，物体相对于传送带向左运动， 受到的滑动摩擦力向右，物体先加速到速度为 v1，然后随传送带一起匀速运动，传送带对 物体先做正功后不做功，选项 ，然后随传送带一起匀速运动，传送带对 物体先做正功后不做功，选项 A、C、D 正确。正确。 2.如图所示，有一长为如图所示，有一长为 L、质量均匀分布的长铁链，其总质量为、质量均匀分布的长铁链，其总质量为 M， 下端位于倾角为 ， 下端位于倾角为 60的斜面的的斜面的 B 端， 斜面长为端， 斜面长为 3L， 其中， 其中 AC 段、段、 CD 段、段、 DB 段长均为段长均为 L， CD 段与铁链间的动摩
7、擦因数为，其余部分均可视为光滑，段与铁链间的动摩擦因数为，其余部分均可视为光滑， 3 2 现用轻绳把铁链沿 斜面全部拉到水平面上，人 至少要做的功为现用轻绳把铁链沿 斜面全部拉到水平面上，人 至少要做的功为( ) A. B. 11 3MgL 8 5 3MgL8MgL 4 C.MgL D.MgL 12 3 4 3 3 2 解析：选解析：选 D 人做功最少时，铁链全部到达水平面时其速度刚好为零，对从开始拉铁 链到铁链全部到达水平面的过程， 运用动能定理得 人做功最少时，铁链全部到达水平面时其速度刚好为零，对从开始拉铁 链到铁链全部到达水平面的过程， 运用动能定理得 WminMg Lsin 60Mg
8、Lcos 600 5 2 0，解得，解得 WminMgL，故，故 D 项正确。项正确。 3 3 2 3(2019 届高三届高三哈尔滨模拟哈尔滨模拟)如图所示，倾角为如图所示，倾角为 30的粗糙 斜面与倾角为 的粗糙 斜面与倾角为 60的光滑斜面对接在一起，两斜面上分别放有 质量均为 的光滑斜面对接在一起，两斜面上分别放有 质量均为 m的物块甲和乙，物块甲与粗糙斜面间的动摩擦因数 为 的物块甲和乙，物块甲与粗糙斜面间的动摩擦因数 为，两物块通过一跨过光滑定滑轮的细线连在一起， 在平行于 斜面的拉力 ，两物块通过一跨过光滑定滑轮的细线连在一起， 在平行于 斜面的拉力 F 的作用下两物块做匀速运动。
9、从图示位置开始计时，在物块甲与滑轮相碰前 的一段时间内，力 的作用下两物块做匀速运动。从图示位置开始计时，在物块甲与滑轮相碰前 的一段时间内，力 F 做的功为做的功为( ) ( ( OA长 长为为L， ，OB长长为为L 2) ) AmgL BmgL ( ( 3 2 3 2 1 2) ) ( ( 3 2 3 2 1 2) ) CmgL DmgL ( ( 1 2 3 2 1 2) ) ( ( 1 2 3 2 1 2) ) 解析 ： 选解析 ： 选 A 对甲 ： 对甲 ： Tmgsin 30mgcos 30； 对乙 ：； 对乙 ： FTmgsin 60； F 做的功 ：做的功 ： W FL；解得；解
10、得 WmgL，故，故 A 对。对。 ( ( 3 2 3 2 1 2) ) 4多选多选(2018焦作月考焦作月考)一质量为一质量为 2 kg 的物体，在水平恒定拉力的作用下以一定的初 速度在粗糙的水平面上做匀速运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到 零时，物体刚好停止运动，拉力随位移变化的关系图像如图所示。已知重力加速度 的物体，在水平恒定拉力的作用下以一定的初 速度在粗糙的水平面上做匀速运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到 零时，物体刚好停止运动，拉力随位移变化的关系图像如图所示。已知重力加速度 g10 m/s2，由此可知，由此可知( ) A物体与水平面间的动摩擦
11、因数为物体与水平面间的动摩擦因数为 0.35 B减速过程中拉力对物体所做的功约为减速过程中拉力对物体所做的功约为 13 J C匀速运动时的速度约为匀速运动时的速度约为 6 m/s D减速运动的时间约为减速运动的时间约为 1.7 s 解析：选解析：选 ABC 物体匀速运动时，受力平衡，则 物体匀速运动时，受力平衡，则 Fmg，0.35， F mg 7 2 10 选项选项 A 正确；因为正确；因为 WFx，故拉力的功等于，故拉力的功等于 Fx 图线包含的面积，由题图可知对应减速过 程的小格数约为 图线包含的面积，由题图可知对应减速过 程的小格数约为 13，则减速过程中拉力做功约为，则减速过程中拉力
12、做功约为 WF131 J13 J，选项，选项 B 正确；由动 能定理可知 正确；由动 能定理可知 WFmgx0 mv02，其中，其中 x7 m，解得，解得 v06 m/s，选项，选项 C 正确 ； 由于不知正确 ； 由于不知 1 2 道具体的运动情况，无法求出减速运动的时间，选项道具体的运动情况，无法求出减速运动的时间，选项 D 错误。错误。 提提能能点点 二二 功功率率的的分分析析和和计计算算基 基础 础保保分 分类 类考考点点 练练练练就就能能过过关关 知能全通知能全通 1平均功率：1平均功率：P或或 PF cos 。 W t v 2瞬时功率：瞬时功率：PFvcos ，需要特别注意力与速度
13、方向不在同一直线上的情况。，需要特别注意力与速度方向不在同一直线上的情况。 题点全练题点全练 1.如图所示，某质点运动的如图所示，某质点运动的 v t 图像为正弦曲线。从图像可以判断图像为正弦曲线。从图像可以判断( ) A质点做曲线运动质点做曲线运动 B在在 t1时刻，合外力的功率最大时刻，合外力的功率最大 C在在 t2t3时间内，合外力做负功时间内，合外力做负功 D在在 0t1和和 t2t3时间内，合外力的平均功率相等时间内，合外力的平均功率相等 解析：选解析：选 D 质点运动的 质点运动的 v t 图像描述的是质点的直线运动，图像描述的是质点的直线运动，A 错误；由题图可知， 在 错误；由
14、题图可知， 在 t1时刻，加速度为零，合外力为零，合外力功率的大小为零，时刻，加速度为零，合外力为零，合外力功率的大小为零，B 错误；在错误；在 t2t3时间内， 质点的速度增大，动能增大，由动能定理可知，合外力做正功， 时间内， 质点的速度增大，动能增大，由动能定理可知，合外力做正功，C 错误；在错误；在 0t1和和 t2t3 时间内，动能的变化量相等，故合外力的功相等，则合外力的平均功率相等，时间内，动能的变化量相等，故合外力的功相等，则合外力的平均功率相等，D 正确。正确。 2(2018潍坊模拟潍坊模拟)质量为质量为 m2 kg 的物体沿水平面向右做直线运动，的物体沿水平面向右做直线运动
15、，t0 时刻受到一时刻受到一 个水平向左的恒力个水平向左的恒力F， 如图甲所示， 此后物体的， 如图甲所示， 此后物体的v t图像如图乙所示， 取水平向右为正方向，图像如图乙所示， 取水平向右为正方向， g 取取 10 m/s2，则，则( ) A物体与水平面间的动摩擦因数为物体与水平面间的动摩擦因数为 0.5 B10 s 末恒力末恒力 F 的瞬时功率为的瞬时功率为 6 W C10 s 末物体在计时起点左侧末物体在计时起点左侧 4 m 处处 D010 s 内恒力内恒力 F 做功的平均功率为做功的平均功率为 0.6 W 解析 ： 选解析 ： 选 D 由题图乙可知 由题图乙可知 04 s 内的加速度
16、大小 ：内的加速度大小 ： a1 m/s22 m/s2，可得 ：，可得 ： Fmg 8 4 ma1；410 s 内的加速度大小：内的加速度大小：a2 m/s21 m/s2，可得：，可得：Fmgma2；解得：；解得： F 6 6 3 N，0.05，选项，选项 A 错误；错误；10 s 末恒力末恒力 F 的瞬时功率为的瞬时功率为 P10F|v10|36 W18 W，选 项 ，选 项B错误 ；错误 ； 04 s 内的位移内的位移x1 48 m16 m,410 s内的位移内的位移x2 66 m18 1 2 1 2 m，故，故 10 s 末物体在计时起点左侧末物体在计时起点左侧 2 m 处，选项处，选项
17、 C 错误；错误；010 s 内恒力内恒力 F 做功的平均功率 为 做功的平均功率 为 W0.6 W，选项，选项 D 正确。正确。P F|x| t 3 2 10 3.多选多选(2018铁岭协作体模拟铁岭协作体模拟)如图所示，用轻绳连接的滑轮组下方悬 挂着两个物体，它们的质量分别为 如图所示，用轻绳连接的滑轮组下方悬 挂着两个物体，它们的质量分别为 m1、m2，且，且 m22m1，m1用轻绳挂在动 滑轮上，滑轮的质量、摩擦均不计。现将系统从静止释放，对 用轻绳挂在动 滑轮上，滑轮的质量、摩擦均不计。现将系统从静止释放，对 m1上升到上升到 h 高度高度(h 小于两滑轮起始高度差小于两滑轮起始高度
18、差)这一过程，下列说法正确的是这一过程，下列说法正确的是( ) Am2减小的重力势能全部转化为减小的重力势能全部转化为 m1增加的重力势能增加的重力势能 Bm1上升到上升到 h 高度时的速度为高度时的速度为 2gh 3 C轻绳对轻绳对 m2做功的功率与轻绳对做功的功率与轻绳对 m1做功的功率大小相等做功的功率大小相等 D轻绳的张力大小为轻绳的张力大小为 m1g 2 3 解析：选解析：选 BCD 根据能量守恒可知， 根据能量守恒可知，m2减小的重力势能全部转化为减小的重力势能全部转化为 m1增加的重力势 能和两物体的动能，故 增加的重力势 能和两物体的动能，故 A 错误 ； 根据动滑轮的特点可知
19、，错误 ； 根据动滑轮的特点可知，m2的速度大小为的速度大小为 m1速度大小的速度大小的 2 倍，根据动能定理可得 ：倍，根据动能定理可得 ： m2g2hm1gh m2v22 m1v12，v22v1，解得 ：，解得 ： v1，故，故 B 1 2 1 2 2gh 3 正确 ； 轻绳中的张力处处相等， 故轻绳对正确 ； 轻绳中的张力处处相等， 故轻绳对 m2、 m1做功的功率大小分别为做功的功率大小分别为 P2Fv2， P12Fv1， 由于由于 v22v1，故轻绳对，故轻绳对 m2做功的功率与轻绳对做功的功率与轻绳对 m1做功的功率大小相等，故做功的功率大小相等，故 C 正确；根据 动滑轮的特点可
20、知， 正确；根据 动滑轮的特点可知， m1的加速度大小为的加速度大小为 m2的加速度大小的一半， 根据牛顿第二定律可知 ：的加速度大小的一半， 根据牛顿第二定律可知 ： 2F m1gm1a，m2gFm22a，解得：，解得：F，故，故 D 正确。正确。 2m1g 3 提提能能点点 三三 机机车车启启动动模模型型重 重难 难增增分 分类 类考考点点 讲讲练练结结合合过过关关 研一题研一题 (2018咸阳模拟咸阳模拟 )质量为质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程 的速度 的汽车在平直路面上启动，启动过程 的速度时间图像如图所示， 从时间图像如图所示， 从 t1时刻起汽车的功率保持不变， 整个 运
21、动过程中汽车所受阻力恒为 时刻起汽车的功率保持不变， 整个 运动过程中汽车所受阻力恒为 Ff，则，则( ) A0t1时间内，汽车的牵引力等于时间内，汽车的牵引力等于 mv 1 t1 Bt1t2时间内，汽车的功率等于时间内，汽车的功率等于 Ffv1 C汽车运动的最大速度等于汽车运动的最大速度等于v1 ( ( mv1 Fft1 1 ) ) Dt1t2时间内，汽车的平均速度小于时间内，汽车的平均速度小于v 1 v2 2 解析解析 由题图可知，汽车运动的最大速度为 由题图可知，汽车运动的最大速度为 v2，则有，则有 PFfv2。在。在 0t1时间内，汽 车做匀加速直线运动，加速度大小为 时间内，汽 车
22、做匀加速直线运动，加速度大小为 a，由牛顿第二定律可得，由牛顿第二定律可得 FFfma，汽车的牵引，汽车的牵引 v1 t1 力力 FFfmaFfm，选项，选项 A 错误 ；错误 ； t1t2时间内，汽车的功率保持不变，汽车功率时间内，汽车的功率保持不变，汽车功率 P v1 t1 Ffv2，选项，选项 B 错误；题图上错误；题图上 A 点和点和 B 点都对应汽车功率点都对应汽车功率 PFv1Ffv2，而，而 FFfm， v1 t1 解得解得 v2v1，选项，选项 C 正确；根据速度正确；根据速度时间图像的面积表示位移，时间图像的面积表示位移，t1t2时间内，汽车时间内，汽车 ( ( mv1 Ff
23、t1 1 ) ) 的位移为曲边梯形的位移为曲边梯形 ABt2t1的面积，汽车的平均速度大于，选项的面积，汽车的平均速度大于，选项 D 错误。错误。 v1v2 2 答案答案 C 悟一法悟一法 1机车启动模型的两类情景1机车启动模型的两类情景 (1)恒定功率启动恒定功率启动 机车先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，后做匀速直线运 动，速度 机车先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，后做匀速直线运 动，速度时间图像如图甲所示，当时间图像如图甲所示，当 FF阻 阻时， 时，vm 。 。 P F P F阻 阻 动能定理：动能定理：PtF阻 阻x mvm20。 1 2 (2)恒定加速度启动恒定加速度启动 速
24、度速度时间图像如图乙所示。机车先做匀加速直线运动，当功 率增大到额定功率后获得匀加速过程的最大速度 时间图像如图乙所示。机车先做匀加速直线运动，当功 率增大到额定功率后获得匀加速过程的最大速度 v1；之后做变加速直线 运动，直至达到最 大速度 ；之后做变加速直线 运动，直至达到最 大速度 vm后做匀速直线运动。后做匀速直线运动。 常用公式：常用公式： Error!Error! 2机车启动问题的四个注意机车启动问题的四个注意 (1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即 vm。 P F阻 阻 (2)机车以恒定加速度
25、启动时，匀加速过程的末速度不是最大速度。机车以恒定加速度启动时，匀加速过程的末速度不是最大速度。 (3)第一种启动过程和第二种启动的后半程都不能套用匀变速直线运动的公式。第一种启动过程和第二种启动的后半程都不能套用匀变速直线运动的公式。 (4)机车启动问题常用动能定理解决，机车启动问题常用动能定理解决，W总 总 PtF阻 阻s。 。 通一类通一类 1多选多选(2019 届高三届高三佛山一中检测佛山一中检测)质量为质量为 m 的汽车在平直公路上行驶，所受的阻力 恒为车重的 的汽车在平直公路上行驶，所受的阻力 恒为车重的 k 倍。汽车以额定功率行驶，当它加速行驶的速度为倍。汽车以额定功率行驶，当它
26、加速行驶的速度为 v 时，加速度为时，加速度为 a。则以下 分析正确的是 。则以下 分析正确的是( ) A汽车的额定功率为汽车的额定功率为 kmgv B汽车行驶的最大速度为汽车行驶的最大速度为 kg a v kg C当汽车加速度减小到 时，速度增加到当汽车加速度减小到 时，速度增加到 2v a 2 D汽车的额定功率为汽车的额定功率为(makmg)v 解析 ： 选解析 ： 选 BD 设汽车的额定功率为 设汽车的额定功率为 P，汽车的速度为，汽车的速度为 v 时，根据牛顿第二定律知 ： 时，根据牛顿第二定律知 ： P v kmgma；所以；所以 P(kmgma)v，故，故 A 错误，错误，D 正确
27、；汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力， 速度最大，故有： 正确；汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力， 速度最大，故有：vm，故，故 B 正确；加速度为 时，设此时牵正确；加速度为 时，设此时牵 P kmg kmg ma v kmg kg a v kg a 2 引力为引力为 F，则，则 Fkmgm ，解得：，解得：Fkmg，此时速度为：，此时速度为：v 2v， a 2 ma 2 P F kmg ma v kmgma 2 故故 C 错误。错误。 2多选多选(2018全国卷全国卷)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电 机通过竖井运送到地面。 某竖井中矿车提升的速度大小 地下矿井中的矿石装在矿车中，用电 机通过竖
28、井运送到地面。 某竖井中矿车提升的速度大小 v 随时间随时间 t 的 变化关系如图所示，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它 们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质 量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次提升过程 的 变化关系如图所示，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它 们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质 量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次提升过程( ) A矿车上升所用的时间之比为矿车上升所用的时间之比为 45 B电机的最大牵引力之比为电机的最大牵引力之比为 21 C电机输出的最大功率之比为电机输出的最大功率之比为 21
29、 D电机所做的功之比为电机所做的功之比为 45 解析：选解析：选 AC 两次提升的高度相同，则图线与时间轴围成的面积相等，由几何知 识可得第次提升过程所用时间为 两次提升的高度相同，则图线与时间轴围成的面积相等，由几何知 识可得第次提升过程所用时间为 2t0 t0，所以两次上升所用时间之比为，所以两次上升所用时间之比为 2t0 t0 t0 2 5 2 5 2 45，故，故 A 正确；在加速上升阶段电机的牵引力最大，由牛顿第二定律知，正确；在加速上升阶段电机的牵引力最大，由牛顿第二定律知，Fmgma， Fm(ga)，由于两次提升的质量和加速度都相同，故最大牵引力相同，故，由于两次提升的质量和加速
30、度都相同，故最大牵引力相同，故 B 错误；两次 提升加速阶段达到的最大速度之比为 错误；两次 提升加速阶段达到的最大速度之比为 21， 由， 由 PFv 可知， 电机输出的最大功率之比为可知， 电机输出的最大功率之比为 2 1，故，故 C 正确；两个过程动能变化量相同，克服重力做功相同，由动能定理知，两次电机做 功也相同，故 正确；两个过程动能变化量相同，克服重力做功相同，由动能定理知，两次电机做 功也相同，故 D 错误。错误。 3如图甲所示，水平面上一质量为如图甲所示，水平面上一质量为 m 的物体在水平力的物体在水平力 F 作用下开始加速运动，力作用下开始加速运动，力 F 的功率的功率 P
31、保持恒定， 运动过程中物体所受的阻力保持恒定， 运动过程中物体所受的阻力 f 大小不变， 物体速度最终达到最大值大小不变， 物体速度最终达到最大值 vmax， 此过程中物体速度的倒数 与加速度 ， 此过程中物体速度的倒数 与加速度 a 的关系图像如图乙所示。仅在已知功率的关系图像如图乙所示。仅在已知功率 P 的情况下，的情况下， 1 v 根据图像所给信息可知以下说法中正确的是根据图像所给信息可知以下说法中正确的是( ) A可求出可求出 m、f 和和 vmax B不能求出不能求出 m C不能求出不能求出 f D可求出物体加速运动时间可求出物体加速运动时间 解析：选解析：选 A 当加速度为零时，物
32、体做匀速运动，此时牵引力大小等于阻力大小，速 度为最大值，最大速度 当加速度为零时，物体做匀速运动，此时牵引力大小等于阻力大小，速 度为最大值，最大速度 vmax m/s10 m/s；功率；功率 PFv，而，而 Ffma，联立可得 ，联立可得 1 0.1 1 v a ，物体速度的倒数 与加速度 ，物体速度的倒数 与加速度 a 的关系图像的斜率为的关系图像的斜率为 k ，纵轴截距为 ，纵轴截距为 0.1，因此，因此 m P f P 1 v m P f P 可求出可求出 m、f 和和 vmax，选项，选项 A 正确，正确，B、C 错误。物体做变加速运动，无法求解物体加速运 动的时间，选项 错误。物
33、体做变加速运动，无法求解物体加速运 动的时间，选项 D 错误。错误。 专题强训提能专题强训提能 1.(2018全国卷全国卷)如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始 沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定 如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始 沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定( ) A小于拉力所做的功小于拉力所做的功 B等于拉力所做的功等于拉力所做的功 C等于克服摩擦力所做的功等于克服摩擦力所做的功 D大于克服摩擦力所做的功大于克服摩擦力所做的功 解析：选解析：选 A 由题意知， 由题意知，W拉 拉 W阻 阻 Ek，则，则 W拉 拉 Ek，故，故 A
34、正确，正确，B 错误；错误；W阻 阻 与与 Ek的大小关系不确定，故的大小关系不确定，故 C、D 错误。错误。 2假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为 原来的 假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为 原来的 2 倍，则摩托艇的最大速率变为原来的倍，则摩托艇的最大速率变为原来的( ) A4 倍 倍 B2 倍倍 C.倍倍 D.倍倍32 解析：选解析：选 D 设 设 fkv，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有 P Fvfvkvvkv2，变化后有，变化后有 2PFvkv
35、vkv2，解得，解得 vv，D 正确。正确。2 3.(2018天津高考天津高考)滑雪运动深受人民群众喜爱。某滑雪运动员滑雪运动深受人民群众喜爱。某滑雪运动员 (可视为质点可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道 AB， 从滑道的， 从滑道的 A 点 滑行到最低点 点 滑行到最低点 B 的过程中，由于摩擦力的存在， 运动员的速率不 变，则运动员沿 的过程中，由于摩擦力的存在， 运动员的速率不 变，则运动员沿 AB 下滑过程中下滑过程中( ) A所受合外力始终为零所受合外力始终为零 B所受摩擦力大小不变所受摩擦力大小不变 C合外力做功一定为零合外力做功一定为零 D机
36、械能始终保持不变机械能始终保持不变 解析 ： 选解析 ： 选 C 运动员从 运动员从 A 点滑到点滑到 B 点的过程做匀速圆周运动， 合 外力指向圆心， 不做功， 故 点的过程做匀速圆周运动， 合 外力指向圆心， 不做功， 故 A 错误，错误，C 正确；如图所示，沿圆弧切线 方向运动员受到的合力为零， 即 正确；如图所示，沿圆弧切线 方向运动员受到的合力为零， 即 Ffmgsin ， 下滑过程中， 下滑过程中 减小，减小， sin 变小，故摩擦力变小，故摩擦力 Ff变小，故变小，故 B 错误；运动员下滑过程中动能不 变，重力势能减小，则机械能减小，故 错误；运动员下滑过程中动能不 变，重力势能
37、减小，则机械能减小，故 D 错误。错误。 4 质量为 质量为 m 的物体， 自高为的物体， 自高为 h、 倾角为、 倾角为 的固定粗糙斜面顶端由静止开始匀加速滑下， 到达斜面底端时的速度为 的固定粗糙斜面顶端由静止开始匀加速滑下， 到达斜面底端时的速度为 v。重力加速度为。重力加速度为 g，下列说法正确的是，下列说法正确的是( ) A物体下滑过程的加速度大小为物体下滑过程的加速度大小为v 2sin h B物体下滑到底端时重力的功率为物体下滑到底端时重力的功率为 mgv C物体下滑过程中重力做功为物体下滑过程中重力做功为 mv2 1 2 D物体下滑过程中摩擦力做功为物体下滑过程中摩擦力做功为 m
38、v2mgh 1 2 解析：选解析：选 D 由 由 v22a，得，得 a，故，故 A 错误；物体下滑到底端时重力功率错误；物体下滑到底端时重力功率 h sin v2sin 2h Pmgvsin ， 故， 故 B 错误 ； 重力做功错误 ； 重力做功 Wmgh， 由于有摩擦力做功， 可得， 由于有摩擦力做功， 可得 mghWf mv2， Wf 1 2 mv2mgh，故，故 C 错误，错误，D 正确。正确。 1 2 5.多选多选如图所示，质量相同的甲、乙两个小物块，甲从竖直 固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为 如图所示，质量相同的甲、乙两个小物块，甲从竖直 固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下
39、，轨道半径为 R，圆弧底端 切线水平，乙从高为 ，圆弧底端 切线水平，乙从高为 R 的固定光滑斜面顶端由静止滑下。下列判 断正确的是 的固定光滑斜面顶端由静止滑下。下列判 断正确的是( ) A两物块到达底端时速度相同两物块到达底端时速度相同 B两物块运动到底端的过程中重力做功相同两物块运动到底端的过程中重力做功相同 C两物块到达底端时动能相同两物块到达底端时动能相同 D两物块到达底端时，甲所受重力做功的瞬时功率大于乙所受重力做功的瞬时功率两物块到达底端时，甲所受重力做功的瞬时功率大于乙所受重力做功的瞬时功率 解析：选解析：选 BC 根据动能定理得 根据动能定理得 mgR mv2，两物块到达底端
40、的动能相等，速度大小，两物块到达底端的动能相等，速度大小 1 2 相等，但是速度的方向不同，相等，但是速度的方向不同，A 错误，错误，C 正确；两物块运动到底端的过程中，下落的高度 相同，重力做功相同， 正确；两物块运动到底端的过程中，下落的高度 相同，重力做功相同，B 正确；两物块到达底端的速度大小相等，甲所受重力与速度方向 垂直，瞬时功率为零，则乙所受重力做功的瞬时功率大于甲所受重力做功的瞬时功率， 正确；两物块到达底端的速度大小相等，甲所受重力与速度方向 垂直，瞬时功率为零，则乙所受重力做功的瞬时功率大于甲所受重力做功的瞬时功率，D 错误。错误。 6中车青岛四方机车厂，试验出时速高达中车
41、青岛四方机车厂，试验出时速高达 605 公里的高速列车。已知列车运行时的阻 力包括车轮与轨道摩擦的机械阻力和车辆受到的空气阻力，若认为机械阻力恒定，空气阻 力和列车运行速度的平方成正比，当列车以时速 公里的高速列车。已知列车运行时的阻 力包括车轮与轨道摩擦的机械阻力和车辆受到的空气阻力，若认为机械阻力恒定，空气阻 力和列车运行速度的平方成正比，当列车以时速 200 公里行驶的时候，空气阻力占总阻力 的 公里行驶的时候，空气阻力占总阻力 的 70%，此时列车功率为，此时列车功率为 1 000 kW，则高速列车在时速为，则高速列车在时速为 600 公里时的功率大约是公里时的功率大约是( ) A10
42、 000 kW B20 000 kW C30 000 kW D40 000 kW 解析：选解析：选 B 当车速为 当车速为 200 km/h 时，受到的总阻力功率为时，受到的总阻力功率为 Pfv，解得，解得 f ，故 ，故 f机 机 P v 30%f，f阻 阻 kv270%f，当列车速度达到，当列车速度达到600 km/h，P(f机 机 kv2)v，联立解得，联立解得P 20 000 kW，B 正确。正确。 7.一辆跑车在稳定行驶过程中的最大输出功率与速度大 小的关系如图所示， 已知该车质量为 一辆跑车在稳定行驶过程中的最大输出功率与速度大 小的关系如图所示， 已知该车质量为 2103 kg，
43、 在某平直路面 上行驶， 阻力恒为 ， 在某平直路面 上行驶， 阻力恒为 3103 N。若该车从静止开始以恒定加速度。若该车从静止开始以恒定加速度 2 m/s2做匀加速运动，则此匀加速过程能持续的时间大约为做匀加速运动，则此匀加速过程能持续的时间大约为 ( ) A8 s B14 s C26 s D38 s 解析：选解析：选 B 由题图可知，该车的最大功率为 由题图可知，该车的最大功率为 P200 kW，在匀加速阶段由牛顿第二 定律可知： ，在匀加速阶段由牛顿第二 定律可知：FF阻 阻 ma，即，即 FF阻 阻 ma7 000 N，再由，再由 PFv 可知：可知：v m/s， P F 200 7
44、 由由 vat，解得，解得 t s14 s，故选项，故选项 B 正确。正确。 100 7 8.多选多选(2018湖北联考湖北联考)如图所示，倾角为如图所示，倾角为 37的光滑 斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为 的光滑 斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为 d0.2 m 的橡胶带，橡胶的橡胶带，橡胶 带的上表面与斜面位于同一平面内， 其上、 下边缘与斜面的上、下边缘平行，橡胶带的上边 缘到斜面的顶端距离为 带的上表面与斜面位于同一平面内， 其上、 下边缘与斜面的上、下边缘平行，橡胶带的上边 缘到斜面的顶端距离为 L0.4 m，现将质量为，现将质量为 m1 kg、宽度为、宽度为 d 的薄矩形板上边缘与斜 面顶端平齐且从斜面顶端静止释放。已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为 的薄矩形板上边缘与斜 面顶端平齐且从斜面顶端静止释放。已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为 0.5，重力加 速度 ，重力加 速度 g 取取 10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，不计空气阻力，矩形板由斜面顶端静止释放 下滑到完全离开橡胶带的过程中 ，不计空气阻力，矩形板由斜面顶端静止释放 下滑到完全离开橡胶带的过程中(此过程矩形板始终在斜面上此过程矩形板始终在斜面上)，下列说