《2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第05章 機(jī)械能 第1講 功 功率學(xué)案 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第05章 機(jī)械能 第1講 功 功率學(xué)案 新人教版（14頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一講功功率考試內(nèi)容要求高考命題統(tǒng)計(jì)命題規(guī)律201520162017卷卷卷卷卷卷卷卷功和功率T176分T146分機(jī)械能守恒定律是力學(xué)基本規(guī)律之一，利用功能的關(guān)系、機(jī)械能守恒定律解決單個(gè)或多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是高考的熱點(diǎn)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律研究單個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，往往與圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，涉及牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用應(yīng)用機(jī)械能守恒定律研究多物體組成的系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，有時(shí)涉及動(dòng)能定理和動(dòng)量定理的應(yīng)用.動(dòng)能和動(dòng)能定理重力做功與重力勢(shì)能功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用T216分T25、20分T21、6分T25、20分T2412分T17、6分T16、6分實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一功1.定義：一個(gè)物體受到力的作
2、用，如果在力的方向上發(fā)生了一段位移，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功2必要因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移3物理意義：功是能量轉(zhuǎn)化的量度4計(jì)算公式恒力F的方向與位移l的方向成某一夾角：WFlcos 5功的正負(fù)(1)當(dāng)0時(shí)，W0，力對(duì)物體做正功(2)當(dāng)時(shí)，W0，力對(duì)物體做負(fù)功，或者說(shuō)物體克服這個(gè)力做了功(3)當(dāng)時(shí)，W0，力對(duì)物體不做功6(1)把一小球以一定的初速度豎直向上拋出小球上升的最大高度為H，空氣阻力的大小恒為f，求從拋出到落回拋出點(diǎn)整個(gè)過(guò)程中，空氣阻力對(duì)小球做的功甲同學(xué)認(rèn)為“從拋出到落回原點(diǎn)，位移為0，故空氣阻力做功為0”，乙同學(xué)認(rèn)為“上升和下降過(guò)程中空氣阻力做功均為fH，故整個(gè)過(guò)程中，空氣阻
3、力做的功為2fH.”你認(rèn)為哪位同學(xué)的結(jié)果是正確的？為什么？提示：乙同學(xué)是正確的因整個(gè)過(guò)程空氣阻力不是恒力，不能用功的公式直接求解所以甲的認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的(2)舉例說(shuō)明：一對(duì)作用力和反作用力都做正功、都做負(fù)功？一個(gè)做正功，一個(gè)做負(fù)功？提示：兩帶同種電荷的小球相互靠近或遠(yuǎn)離；兩帶異種電荷的小球沿同一方向運(yùn)動(dòng).二功率1.定義：功與完成這些功所用時(shí)間的比值2物理意義：描述力對(duì)物體做功的快慢3公式：(1)P，P為時(shí)間t內(nèi)物體做功的平均功率(2)PFvv為平均速度，則P為平均功率v為瞬時(shí)速度，則P為瞬時(shí)功率當(dāng)力F和速度v不在同一直線上時(shí)，可以將力F分解或者將速度v分解4機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)過(guò)程分析(1)機(jī)車(chē)以恒定功
4、率啟動(dòng)時(shí)，其速度v、牽引力F、加速度a如何變化？試定性畫(huà)出這一過(guò)程的vt圖象提示：(2)機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)時(shí)，其速度v、功率P、加速度a如何變化？勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程何時(shí)結(jié)束？試定性畫(huà)出這一過(guò)程的vt圖象提示：1判斷正誤(1)一個(gè)力對(duì)物體做了負(fù)功，則說(shuō)明這個(gè)力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)()(2)作用力做正功時(shí)，反作用力一定做負(fù)功()(3)力對(duì)物體做功的正負(fù)是由力和位移間的夾角大小決定的()(4)由PFv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，機(jī)車(chē)的牽引力與運(yùn)行速度的大小成反比()(5)汽車(chē)上坡時(shí)換成低擋位，其目的是減小速度得到較大的牽引力()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2(粵教版必修2P67第5題)用起重機(jī)將
5、質(zhì)量為m的物體勻速吊起一段距離，那么作用在物體上的各力做功情況應(yīng)是下列說(shuō)法中的哪一種？()A重力做正功，拉力做負(fù)功，合力做功為零B重力做負(fù)功，拉力做正功，合力做正功C重力做負(fù)功，拉力做正功，合力做功為零D重力不做功，拉力做正功，合力做正功答案：C3(粵教版必修2P77第2題)(多選)一個(gè)物體在水平方向的兩個(gè)恒力作用下沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若撤去其中的一個(gè)力，則()A物體的動(dòng)能可能減少B物體的動(dòng)能可能不變C物體的動(dòng)能可能增加D余下的力一定對(duì)物體做功答案：ACD4(多選)關(guān)于功率公式P和PFv的說(shuō)法正確的是()A由P知，只要知道W和t就可求出任意時(shí)刻的功率B由PFv既能求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率，也
6、可以求平均功率C由PFv知，隨著汽車(chē)速度的增大，它的功率也可以無(wú)限增大D由PFv知，當(dāng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比答案：BD5(人教版必修2P59第1題改編)如圖所示，兩個(gè)物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，它們的質(zhì)量也相等在甲圖中用力F1拉物體，在乙圖中用力F2推物體，夾角均為，兩個(gè)物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)相同的位移設(shè)F1和F2對(duì)物體所做的功分別為W1和W2，物體克服摩擦力做的功分別為W3和W4，下列判斷正確的是()AF1F2BW1W2CW3W4 DW1W3W2W4答案：D考點(diǎn)一功的正負(fù)判斷與計(jì)算1.功的正負(fù)的判斷方法(1)恒力做功的判斷：依據(jù)力與位移方向的夾角來(lái)判斷(2)曲線運(yùn)
7、動(dòng)中做功的判斷：依據(jù)F與v的方向夾角來(lái)判斷，090時(shí)，力對(duì)物體做正功；90180時(shí)，力對(duì)物體做負(fù)功；90時(shí)，力對(duì)物體不做功(3)依據(jù)能量變化來(lái)判斷：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，若有能量轉(zhuǎn)化，則必有力對(duì)物體做功此法常用于判斷兩個(gè)相聯(lián)系的物體之間的相互作用力做功的判斷2恒力做功的計(jì)算方法3合力做功的計(jì)算方法方法一：先求合力F合，再用W合F合lcos 求功方法二：先求各個(gè)力做的功W1、W2、W3、，再應(yīng)用W合W1W2W3求合力做的功1(2017課標(biāo))如圖，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個(gè)小環(huán)小環(huán)由大圓環(huán)的最高點(diǎn)從靜止開(kāi)始下滑，在小環(huán)下滑的過(guò)程中，大圓環(huán)對(duì)它的作用力()A一直不
8、做功B一直做正功C始終指向大圓環(huán)圓心D始終背離大圓環(huán)圓心解析：選A小環(huán)在固定的光滑大圓環(huán)上滑動(dòng)，做圓周運(yùn)動(dòng)，其速度沿大圓環(huán)切線方向，大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的彈力(即作用力)垂直于切線方向，與速度垂直，故大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力不做功，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤開(kāi)始時(shí)大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力背離圓心，到達(dá)圓心等高點(diǎn)時(shí)彈力提供向心力，故大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力指向圓心，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤2如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為的斜面上，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中物體m與斜面體相對(duì)靜止則關(guān)于斜面對(duì)m的支持力和摩擦力的做功情況，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A支持力一定做正功B摩擦力
9、一定做正功C摩擦力可能不做功D摩擦力可能做負(fù)功解析：選B由功的計(jì)算公式WFScos 可知，支持力方向垂直斜面向上，與位移的方向夾角小于90，支持力一定做正功；而摩擦力是否存在需要討論：當(dāng)加速度較小時(shí)，摩擦力Ff沿斜面向上，即agtan ，摩擦力沿斜面向上，做負(fù)功；當(dāng)加速度較大時(shí)，摩擦力Ff沿斜面向下，即agtan ，摩擦力沿斜面向下，做正功；當(dāng)agtan 時(shí)，摩擦力不存在，不做功，綜上所述，B是錯(cuò)誤的.考點(diǎn)二變力做功的幾種計(jì)算方法1.利用微元法求變力做功將物體的位移分割成許多小段，因小段很小，每一小段上作用在物體上的力可以視為恒力，這樣就將變力做功轉(zhuǎn)化為在無(wú)數(shù)多個(gè)位移上的恒力所做功的代數(shù)和此法
10、常用于求解大小不變、方向改變的變力做功問(wèn)題如圖所示，將一光滑圓軌道固定豎直放置，其中A點(diǎn)為圓軌道的最低點(diǎn)，B點(diǎn)為圓水平直徑與圓弧的交點(diǎn)一個(gè)質(zhì)量為m的物體靜置于A點(diǎn)，現(xiàn)用始終沿軌道切線方向、大小不變的外力F作用于物體上，使其沿圓軌道到達(dá)B點(diǎn)，隨即撤去外力F，要使物體能在豎直圓軌道內(nèi)維持圓周運(yùn)動(dòng)，外力F至少為()ABC D解析：選D物體由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得WFmgRmv；因F是變力，對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分割，將劃分成許多小段，則當(dāng)各小段弧長(zhǎng)s足夠小時(shí)，在每一小段上，力F可看做恒力，且其方向與該小段上物體位移方向一致，有WFFs1Fs2FsiF(s1s2si)FR；從B點(diǎn)起撤去外力F
11、，物體的運(yùn)動(dòng)遵循機(jī)械能守恒定律，由于在最高點(diǎn)維持圓周運(yùn)動(dòng)的條件是mgm，即在圓軌道最高點(diǎn)處速度至少為.故由機(jī)械能守恒定律得mvmgRm()2；聯(lián)立式得F.選項(xiàng)D正確2化變力為恒力求變力做功有些變力做功問(wèn)題通過(guò)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，可轉(zhuǎn)化為恒力做功，用WFlcos 求解此法常用于輕繩通過(guò)定滑輪拉物體做功的問(wèn)題中如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個(gè)滑塊，用輕繩系著滑塊繞過(guò)光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開(kāi)始上升若從A點(diǎn)上升至B點(diǎn)和從B點(diǎn)上升到C點(diǎn)的過(guò)程中拉力F做的功分別為W1和W2，滑塊經(jīng)B、C兩點(diǎn)的動(dòng)能分別為EkB和EkC，圖中ABBC，則()AW1W2BW1W2CW1W2D無(wú)
12、法確定W1和W2的大小關(guān)系解析：選A輕繩對(duì)滑塊做的功為變力做功，可以通過(guò)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功；因輕繩對(duì)滑塊做的功等于拉力F對(duì)輕繩做的功，而拉力F為恒力，WFl，l為輕繩拉滑塊過(guò)程中力F的作用點(diǎn)移動(dòng)的位移，大小等于定滑輪左側(cè)繩長(zhǎng)的縮短量，由題圖可知，lABlBC，故W1W2，A正確3利用平均力求變力做功若物體受到的力方向不變，而大小隨位移均勻變化時(shí)，則可以認(rèn)為物體受到一大小為的恒力作用，F(xiàn)1、F2分別為物體在初、末位置所受到的力，然后用公式Wlcos 求此變力所做的功用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對(duì)鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進(jìn)入木板的深度成正比已知鐵錘第一次使鐵釘進(jìn)入木板的深度為d，接著
13、敲第二錘，如果鐵錘第二次敲鐵釘時(shí)對(duì)鐵釘做的功與第一次相同，那么，第二次使鐵釘進(jìn)入木板的深度為()A(1)d B(1)dC Dd解析：選B方法1：根據(jù)題意可得W1dd，W2dd，聯(lián)立式解得d(1)d.故選B方法2：用圖象法來(lái)求解，在Fl圖象中，圖線與位移軸所圍的面積表示功對(duì)于方向不變、大小隨位移變化的力，可作出Fl圖象，求出圖線與位移軸所圍的面積，就求出了變力所做的功由題意知，木板對(duì)鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進(jìn)入木板的深度成正比，則有Fkl，其中k為常數(shù)，作出Fl圖象，如圖所示鐵錘兩次對(duì)鐵釘做的功相同，則OAB的面積與梯形BACD的面積相等，即d(kd)kdk(dd)d解得d(1)d，故選項(xiàng)B正確3(20
14、18安慶模擬)(多選)如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線的長(zhǎng)為L(zhǎng)，把懸線拉到水平位置后放手設(shè)在擺球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中空氣阻力F阻的大小不變，則下列說(shuō)法正確的是()A重力做功為mgLB繩的拉力做功為0C空氣阻力F阻做功為mgLD空氣阻力F阻做功為F阻L解析：選ABD小球下落過(guò)程中，重力做功為mgL，A正確；繩的拉力始終與速度方向垂直，拉力做功為0，B正確；空氣阻力F阻大小不變，方向始終與速度方向相反，故空氣阻力F阻做功為F阻L，C錯(cuò)誤，D正確4如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為l的細(xì)線懸掛而靜止在豎直位置，現(xiàn)用水平拉力F將小球緩慢拉至如圖所示位置，細(xì)線與豎直方向成角，此后撤去拉力F，小球再次到達(dá)豎直
15、位置，下列說(shuō)法正確的是()A整個(gè)過(guò)程中，拉力F做功為Flsin B上升過(guò)程中，重力做功為mgl(1cos )C整個(gè)過(guò)程中，細(xì)繩拉力做功為mgl(1cos )D下擺過(guò)程中，小球速度逐漸增大，細(xì)繩拉力做功逐漸增大解析：選B當(dāng)F緩慢地將小球拉離到與豎直方向成角的位置過(guò)程中，小球的速率不變，動(dòng)能不變，由動(dòng)能定理可得：WF1mgh0，而高度變化為：hL(1cos )，所以WF1mgL(1cos )，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于繩的拉力始終與速度方向垂直，故繩的拉力不做功，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.考點(diǎn)三功率的理解和計(jì)算1.平均功率的計(jì)算方法(1)利用(2)利用Fcos ，其中為物體運(yùn)動(dòng)的平均速度
16、2瞬時(shí)功率的計(jì)算方法(1)利用公式PFvcos ，其中v為t時(shí)刻的瞬間速度(2)PFvF，其中vF為物體的速度v在力F方向上的分速度(3)PFvv，其中Fv為物體受到的外力F在速度v方向上的分力(2017河北五校聯(lián)盟二模)放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在06 s內(nèi)其速度與時(shí)間的關(guān)系圖象和拉力的功率與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖所示下列說(shuō)法正確的是()A物體的質(zhì)量為 kgB滑動(dòng)摩擦力的大小為5 NC06 s內(nèi)物體的位移大小為24 mD02 s內(nèi)拉力做的功為20 J解析：選A當(dāng)P30 W時(shí)，v6 m/s，得到牽引力F5 N；02 s內(nèi)物體的加速度a3 m/s2，根據(jù)Ffma，可得m kg，A正
17、確在26 s內(nèi)，v6 m/s，P10 W，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)f，則滑動(dòng)摩擦力為fF N N，B錯(cuò)誤；06 s內(nèi)物體的位移大小等于vt圖象中圖象與t軸所包圍的面積，x30 m，C錯(cuò)誤；在02 s內(nèi)物體位移為x16 m，則拉力做的功為W1Fx130 J，D錯(cuò)誤求功率時(shí)，必須明確是求哪一個(gè)力的功率，且該力必須為恒力，同時(shí)要分清是何種類(lèi)型的功率平均功率對(duì)應(yīng)的是一段時(shí)間或一個(gè)過(guò)程，求平均功率必須明確是做功的物體在哪一段時(shí)間內(nèi)或哪個(gè)過(guò)程中的平均功率；瞬時(shí)功率對(duì)應(yīng)的是某一時(shí)刻或某一位置，求瞬時(shí)功率必須明確是做功的物體在哪個(gè)時(shí)刻或哪個(gè)位置的瞬時(shí)功率，然后正確選擇公式求解(2018昆明七校聯(lián)考)(多選)物體
18、受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)力和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律分別如圖甲、乙所示。取g10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是()A物體的質(zhì)量m0.5 kgB物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.40C第2 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W2.0 JD前2 s內(nèi)推力F做功的平均功率3W解析：選ABC綜合甲乙兩個(gè)圖象信息，在1 2 s，推力F23 N，物體加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a2 m/s2，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得，F(xiàn)2mgma；在23 s，推力F32 N，物體勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可知，mgF3；聯(lián)立解得：物體的質(zhì)量m0.5 kg，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.40，選項(xiàng)A、B正
19、確由速度圖象的面積表示位移可得，第2 s內(nèi)物體位移x1 m，克服摩擦力做的功Wmgx21 J2.0 J，選項(xiàng)C正確第1 s內(nèi)，由于物體靜止，推力不做功；第2 s內(nèi)，推力做功W F2x3 J，前2 s內(nèi)推力F做功為W3 J，前2 s內(nèi)推力F做功的平均功率 W1.5W，選項(xiàng)D不正確5一質(zhì)量為m的物體靜止在光滑的水平面上，從某一時(shí)刻開(kāi)始受到恒定的外力F作用，物體運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間t，該段時(shí)間內(nèi)力F做的功和t時(shí)刻力F的功率分別為()A，B，C， D，解析：選C物體在恒力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)a，t時(shí)間內(nèi)位移sat2，力F做功WFsF t2.t時(shí)刻F的功率PFvFatFt，故選項(xiàng)C正確6(2018山東質(zhì)檢
20、)如圖所示，質(zhì)量m2 kg的小物體放在長(zhǎng)直的水平地面上，用水平細(xì)線繞在半徑R0.5 m的薄圓筒上t0時(shí)刻，圓筒由靜止開(kāi)始繞豎直的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，小物體和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，重力加速度g取10 m/s2，則()A小物體的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系滿足v4tB細(xì)線的拉力大小為2NC細(xì)線拉力的瞬時(shí)功率滿足P4tD在04 s內(nèi)，細(xì)線拉力做的功為12 J解析：選D根據(jù)圖象可知，圓筒做勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為：t，圓筒邊緣線速度與物塊前進(jìn)速度大小相同，根據(jù)vR得：vR0.5t，故A錯(cuò)誤；物體運(yùn)動(dòng)的加速度a0.5 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：Fmgma解得：F
21、20.50.12103 N，故B錯(cuò)誤；細(xì)線拉力的瞬時(shí)功PFv30.5t1.5t，故C錯(cuò)誤；物體在4 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移：xat20.5424 m，在04 s內(nèi)，細(xì)線拉力做的功為：WFx3412 J，故D正確故選D考點(diǎn)四機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)模型1.機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)模型啟動(dòng)方式恒定功率啟動(dòng)恒定加速度啟動(dòng)Pt圖和vt圖2.機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題常用的三個(gè)公式(1)牛頓第二定律：FFfma(2)功率公式：PFv(3)速度公式：vat說(shuō)明：F為牽引力，F(xiàn)f為機(jī)車(chē)所受恒定阻力(多選)一輛汽車(chē)從靜止開(kāi)始啟動(dòng)，其加速度與速度的倒數(shù)關(guān)系圖象如圖所示，已知汽車(chē)的質(zhì)量為m，汽車(chē)啟動(dòng)過(guò)程受到的阻力恒定，圖中b、c、d已知，則()A汽車(chē)啟動(dòng)
22、過(guò)程中的功率越來(lái)越大B汽車(chē)啟動(dòng)過(guò)程中的功率恒為C汽車(chē)啟動(dòng)過(guò)程中的最大速度為D汽車(chē)啟動(dòng)過(guò)程中受到的阻力為解析：選CD汽車(chē)在啟動(dòng)過(guò)程中受牽引力F和摩擦力f，額定功率為P，根據(jù)題意由牛頓第二定律：Ffma，瞬時(shí)速度與功率關(guān)系為：PFv聯(lián)立可得：fma，代入(v，a0)及(ab，v)可解得：P，f，故D正確，B錯(cuò)誤；由fma可得：ma，變形得：a由圖可知斜率代表，因?yàn)閙不變，所以P不變，故A錯(cuò)誤；由圖意知當(dāng)c時(shí)，速度最大，即最大速度為v，故C正確所以CD正確，AB錯(cuò)誤分析機(jī)車(chē)啟動(dòng)過(guò)程應(yīng)注意的問(wèn)題(1)無(wú)論哪種啟動(dòng)過(guò)程，機(jī)車(chē)的最大速度都等于其勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，即vm(式中Fmin為最小牽引力，其值等于阻
23、力f.)(2)機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，勻加速過(guò)程結(jié)束時(shí)，功率最大，速度不是最大，即vvm(2018廣州模擬)(多選)質(zhì)量為400 kg的賽車(chē)在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a和速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，則賽車(chē)()A速度隨時(shí)間均勻增大B加速度隨時(shí)間均勻增大C輸出功率為160 kWD所受阻力大小為1 600 N解析：選CD由圖可知，當(dāng)賽車(chē)以恒定功率行駛時(shí)，加速度隨速度而變化，此時(shí)賽車(chē)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，速度不隨時(shí)間均勻變化，且加速度逐漸減小至0，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；汽車(chē)受到重力、支持力、牽引力和摩擦力共同作用，根據(jù)牛頓第二定律可知fma；結(jié)合圖象可知，當(dāng)0時(shí)，加速度a4
24、 m/s2，則f1 600 N，選項(xiàng)D正確；由圖象可知，當(dāng)賽車(chē)速度最大為100 m/s時(shí)，加速度為0，則PFv，F(xiàn)f，所以輸出功率P160 kW，選項(xiàng)C正確7(2018烏魯木齊診斷)動(dòng)車(chē)組是由幾節(jié)自帶動(dòng)力的車(chē)廂加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車(chē)廂組成的，帶動(dòng)力的車(chē)廂叫動(dòng)車(chē)，不帶動(dòng)力的車(chē)廂叫拖車(chē)。每節(jié)動(dòng)車(chē)與拖車(chē)質(zhì)量都相等，每節(jié)動(dòng)車(chē)的額定功率都相等動(dòng)車(chē)組運(yùn)行過(guò)程中總阻力來(lái)自兩部分：一部分是車(chē)輪與鐵軌之間摩擦產(chǎn)生的機(jī)械阻力，阻力大小與動(dòng)車(chē)組的質(zhì)量成正比；另一部分來(lái)自于空氣阻力，阻力大小與動(dòng)車(chē)組速度的平方成正比一列12節(jié)車(chē)廂的動(dòng)車(chē)組，有3節(jié)動(dòng)車(chē)時(shí)最大速度為160 km/h，此時(shí)空氣阻力是總阻力的0.5倍若要使12節(jié)車(chē)
25、廂的動(dòng)車(chē)組的最大速度達(dá)到240 km/h，則動(dòng)車(chē)的節(jié)數(shù)至少為()A7節(jié)B8節(jié)C9節(jié)D10節(jié)解析：選B設(shè)空氣阻力為F1kv2，車(chē)輪與鐵軌間的摩擦阻力為Ff由題意可知F10.5(F1Ff)，得FfF1kv23P(Ffkv)v1nP(Ffkv)v2解得n7.3.n取整數(shù)8，選項(xiàng)B正確8(多選)質(zhì)量為2103 kg、發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為80 kW的汽車(chē)在平直公路上行駛；若汽車(chē)所受阻力大小恒為4103 N，則下列判斷中正確的有()A汽車(chē)的最大速度是20 m/sB汽車(chē)以加速度2 m/s2勻加速啟動(dòng)，啟動(dòng)后第2 s末發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際功率是32 kWC汽車(chē)以加速度2 m/s2做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)中，達(dá)到最大速度時(shí)摩擦力做功為4105 JD若汽車(chē)保持額定功率啟動(dòng)，則當(dāng)汽車(chē)速度為5 m/s時(shí)，其加速度為6 m/s2解析：選ABD汽車(chē)的最大速度為vm20 m/s，A正確；汽車(chē)以加速度2 m/s2勻加速啟動(dòng)，啟動(dòng)后第2 s末的速度是4 m/s，此時(shí)的牽引力FFfma8103 N，功率為PFv32 kW，B正確；勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v110 m/s，位移x25 m，所以摩擦力做功WFfx1105 J，C錯(cuò)誤；若汽車(chē)保持額定功率啟動(dòng)，當(dāng)汽車(chē)速度為5 m/s時(shí)，其牽引力大小是F1.6104 N，加速度a6 m/s2，D正確14
2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第05章 機(jī)械能 第1講 功 功率學(xué)案 新人教版
