抢分秘籍05 功和功率 能量问题(四大题型)-2025年高考物理冲刺抢押秘籍专题讲练(浙江专用)(原卷版).docx
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秘籍05功和功率能量问题
【解密高考】
【题型一】功与功率的计算
【题型二】动能定理的应用
【题型三】功能关系的理解与应用
【题型四】功能关系与能量观点解决实际问题
【误区点拨】
易错点:功和功率能量易错点
1、重基础概念:强调对功、功率、能量概念的准确理解,通过选择题、填空题考查。
2、联系实际:以生活、科技为背景,考查将实际问题转化为物理模型并求解的能力。
3、突出综合:将相关知识与牛顿运动定律、电场、磁场等融合,考查综合分析和逻辑思维能力
1、梳理框架:以功、功率、能量守恒为核心构建知识框架,梳理各能量形式转化关系及功能关系,用思维导图串联,形成知识链条。
2、深化理解:深入理解功、功率、能量概念,通过实例分析加深对功的正负、功率与力和速度关系、能量转化条件的理解,避免概念混淆。
3、强化公式:牢记相关公式,通过练习学会根据不同情境选公式计算,注意单位统一和适用条件。
【题型一】功与功率的计算
1.功的计算
(1)单个恒力的功W=Flcosα
(2)合力为恒力的功
①先求合力,再求W=F合lcosα
②W=W1+W2+…
2.功率的计算
(1)P=eq\f(W,t),适用于计算平均功率;
(2)P=Fv,若v为瞬时速度,P为瞬时功率,若v为平均速度,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Fvcosθ.
(3)机车启动问题
以恒定功率启动
以恒定加速度启动
P-t图象与v-t图象
运动规律
OA段:做加速度逐渐减小的变加速直线运动;
AB段:做速度为vm的匀速直线运动
OA段:以加速度a做匀加速直线运动;
AB段:做加速度逐渐减小的变加速直线运动;
BC段:做速度为vm的匀速直线运动
过程分析
OA段:v↑?F=eq\f(P额,v)↓?a=eq\f(F-F阻,m)↓;
AB段:F=F阻?a=0?P额=F阻·vm
OA段:a=eq\f(F-F阻,m)不变?F不变?v↑?P=F·v↑,直到P=P额=F·v1;
AB段:v↑?F=eq\f(P额,v)↓?a=eq\f(F-F阻,m)↓;
BC段:F=F阻?a=0?v达到最大值,vm=eq\f(P额,F阻)
羽毛球运动是一项深受大众喜爱的体育运动。某研究小组的同学为研究羽毛球飞行规律,描绘出了如图所示的若干条羽毛球飞行轨迹图,图中A、B是其中同一轨迹上等高的两点,P为该轨迹的最高点,则该羽毛球()
A.在P点时羽毛球的加速度方向竖直向下
B.整个飞行过程中经P点的速度最小
C.AP段的运动时间小于PB段的运动时间
D.在A点的重力功率大小等于在B点的重力功率
如图所示,甲、乙两位选手先后在O点正上方A、B两点将飞镖水平抛出,飞镖击中竖直墙上的同一点P。若不计空气阻力,飞镖可视为质点,则甲、乙投掷的飞镖()
A.甲飞镖的位移大于乙 B.运动时间相等
C.击中P点时飞镖重力的功率相等 D.击中P点时速度的反向延长线交于一点
如图甲为我国自主研制的全球首款轮式起重机,将120吨的风力发电机组吊至高空,若该起重机由静止开始竖直向上提升机组,加速度和速度的倒数图像如图乙所示,不计其他阻力,g=10m/s2,下列说法正确的是(
A.重物上升的最大速度vm=10m/s
C.重物在0~6s内做匀加速直线运动 D.第6s
卫星失效后一般有“冰冻”和“火葬”两种处理方案,对于较低轨道的“死亡”卫星,备用发动机使其快速转移到更低的轨道上,最终一头扎入稠密大气层,与大气摩擦燃烧殆尽;对于较高轨道的“死亡”卫星,备用发动机可将其抬高到比地球同步轨道高300千米的“坟墓轨道”实施高轨道“冰冻”。下列说法正确的是(????)
A.“死亡”卫星进入“坟墓轨道”后的速度比原轨道速度小
B.实施低轨道“火葬”时,卫星的速度一直减小
C.实施高轨道“冰冻”时,备用发动机对卫星做负功
D.卫星在“坟墓轨道”上运行的加速度大于在地球同步轨道上运行的加速度
《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下:两个半径均为R的水轮,以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布,与水轮间无相对滑动,单位长度上有n个。每个水筒离开水面时装有质量为m的水,其中的75%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g,则()
A.筒车对灌入稻田的水做功的功率为3nmgωRH
B.筒车对灌入稻田的水做功的功率为3nmg
C.筒车消耗的功率等于3nπmg
D.筒车消耗的功率小于nmgωRH
【题型二】动能定理的应用
1.表达式:W总=Ek2-Ek1.
2.五点说明
(1)W总为物体在运动过程中所受各力做功的代数和.
(2)动能增量Ek2-Ek1一定是物体在末、初两状态的动能之差.
(3)动能定理既