高考物理一輪復(fù)習(xí)（人教版）課件第五章機(jī)械能守恒定律

高三總復(fù)習(xí)人教版?物理

第五章

機(jī)械能守恒定律

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知識(shí)要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)導(dǎo)航考綱指導(dǎo)策略

了考綱展示

內(nèi)容要求

TT

功和功率11

動(dòng)能和動(dòng)能定理II

重力做功與重力勢(shì)能II

功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用II

高三總復(fù)習(xí)人教版?物理ML

T命題導(dǎo)向

本章內(nèi)容是必修內(nèi)容部分的重點(diǎn)內(nèi)容，在2012年的高考中涉及本

部分內(nèi)容出題的幾率非常大，考查的熱點(diǎn)包括重力勢(shì)能、機(jī)械能守恒、

動(dòng)能定理、能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律等，而單一知識(shí)點(diǎn)命題的幾率小綜

合性命題的幾率大.

在2012年的高考中對(duì)本部分內(nèi)容的考查以計(jì)算題形式出現(xiàn)的可能

性較大，應(yīng)是與功能關(guān)系知識(shí)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)及平拋運(yùn)動(dòng)

（含類(lèi)平拋）、電磁學(xué)等知識(shí)相聯(lián)系的綜合應(yīng)用.

^^忌復(fù)習(xí)-物理

了復(fù)習(xí)策略

i.復(fù)習(xí)本章內(nèi)容應(yīng)把重點(diǎn)放在n級(jí)要求的內(nèi)容中，即：（1）功和

功率概念.（2）動(dòng)能變化和動(dòng)能定理.（3）機(jī)械能守恒定律與能的轉(zhuǎn)化守

恒定律.

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2.復(fù)習(xí)本章內(nèi)容時(shí)應(yīng)注意：

對(duì)本章的復(fù)習(xí)應(yīng)抓住功和能的關(guān)系這一基本線索，通過(guò)“能量轉(zhuǎn)

化”把知識(shí)聯(lián)系在一起.

(1)求一個(gè)力做功及做功功率，應(yīng)從恒力做功、變力做功及功能關(guān)

系、動(dòng)能定理多角度進(jìn)行訓(xùn)練，并應(yīng)進(jìn)一步使學(xué)生明確“功是能量轉(zhuǎn)

化的量度〃這一說(shuō)法的內(nèi)涵.

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(2)機(jī)動(dòng)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題對(duì)大多數(shù)同學(xué)而言是一個(gè)難關(guān)，關(guān)鍵應(yīng)讓學(xué)生

通過(guò)復(fù)習(xí)明白公式P=F-v的意義.學(xué)會(huì)過(guò)程分析方法，對(duì)兩種啟動(dòng)方

式進(jìn)行詳細(xì)剖析是非常有必要的.

(3)動(dòng)能定理的復(fù)習(xí)，首先使學(xué)生明確其物理意義及應(yīng)用步驟，強(qiáng)

調(diào)必須具有所有外力做功的總和才等于物體動(dòng)能變化量，其次要重視

對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行分析.特別是對(duì)復(fù)雜過(guò)程整體使用動(dòng)能定理.

(4)對(duì)機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)形式，可通過(guò)一組相對(duì)簡(jiǎn)單的題

目進(jìn)行比較講解，使學(xué)生真正理解三種形式的實(shí)質(zhì)是相同的，但使用

不同的形式解題在文字說(shuō)明上應(yīng)有所體現(xiàn)，并注意選擇最簡(jiǎn)解法.

(5)機(jī)械能知識(shí)有非常強(qiáng)的綜合性，大部分試題都與牛頓定律、圓

周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)量守恒、電磁學(xué)、熱學(xué)知識(shí)相互聯(lián)系，在指導(dǎo)學(xué)生解答這

類(lèi)問(wèn)題時(shí)，一定要讓學(xué)生養(yǎng)成：首先理清物理情景；其次建立物理模

型，然后把復(fù)雜的過(guò)程問(wèn)題，分解成幾個(gè)簡(jiǎn)單過(guò)程；最后列規(guī)律方程

并求解的好習(xí)慣.

I

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課前自主學(xué)習(xí)梳理知識(shí)突破難點(diǎn)

知識(shí)點(diǎn)一功

一知識(shí)回顧一

1.物理意義：功是描述力對(duì)空間積累效果的物理量,是過(guò)程

量.

2.做功的二要素：力和力的方向上的位移.

3.定義：力和物體在力的方向上位移的乘積稱(chēng)為力對(duì)物體做的

功.

4.計(jì)算式：W=Eicosa,F表示恒力的大小，1表示物體運(yùn)動(dòng)的位

移，a為力的方向與位移方向的夾角.

5.特點(diǎn)：功是標(biāo)量，a取值不同，功會(huì)出現(xiàn)正負(fù)，正功表示

動(dòng)力做功，負(fù)功表示阻力做功，合力的功等于各分力分別做功的

代數(shù)和.

一要點(diǎn)深化一

1.功的計(jì)算公式W二Flcosa應(yīng)用注意要點(diǎn)

(1)W=Flcosa是恒力做功的計(jì)算式，對(duì)變力做功的計(jì)算不適

用.因此，每當(dāng)使用W=Flcosa計(jì)算功時(shí)，要先弄清是恒力做功還是

變力做功.

(2)恒力做功多少只與F、1及二者夾角余弦有關(guān)，而與物體的加速

度大小、速度大小、運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短等都無(wú)關(guān)，即與物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)無(wú)

關(guān)，同時(shí)還與有無(wú)其他力做功也無(wú)關(guān).

(3)公式W二Flcosa中的1是物體相對(duì)地面的位移，而不是相對(duì)于和

它接觸的物體的位移.

2.合力做功的計(jì)算

⑴合力做的功等于各力做功的代數(shù)和.

即W合=W1+W2+W3+..

(2)先求出物體受到的合力F合，再由W合二F合/cosa求解，但應(yīng)注

意a應(yīng)為合力與位移的夾角，F(xiàn)合在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持不變.

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T礎(chǔ)自洌J—

1.下列說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)作用力做正功時(shí)，反作用力一定做負(fù)功

B.當(dāng)作用力不做功時(shí)，反作用力也不做功

C.作用力與反作用力的功，一定大小相等，正負(fù)符號(hào)相反

D.作用力做正功，反作用力也可能做正功

解析：要搞清作用力與反作用力的功，應(yīng)從以下幾個(gè)方面思考：

①作用力與反作用力的關(guān)系，即作用力與反作用力作用在不同的物體

上，大小相等方向相反.②作用力、反作用力所作用的物體的位移關(guān)

系.③我們要明確，作用力、反作用力作用下的一對(duì)物體，可能向相

反的方向運(yùn)動(dòng)，也可能向同一方向運(yùn)動(dòng)，也可能一個(gè)運(yùn)動(dòng)而另一個(gè)靜

止，還可能兩物體都靜止.

由功的公式W二Flcosa,我們不難判斷，當(dāng)作用力做正功時(shí)，反

作用力可以做正功、負(fù)功或不做功.當(dāng)作用力不做功時(shí)，反作用力也

可以做功.故A、B、C均錯(cuò)，只有D正確.一對(duì)相互作用力分別作用

在不同的物體上，兩個(gè)力的作用效果可以相同，也可以完全不同.

答案：D

2.起重機(jī)以1in/s2的加速度將質(zhì)量為1000kg的貨物由靜止開(kāi)始

勻加速向上提升，若g取10m/s2,則在1s內(nèi)起重機(jī)對(duì)貨物所做的功是

A.500JB.4500J

C.5000D.5500

解析：貨物的加速度向上，由牛頓第二定律有F?mg=ma,

起重機(jī)的拉力FRng+ma=11000N,貨物的位移是x=%?=05

m,做功為5500J.

答案：D

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知識(shí)點(diǎn)二功率

一知識(shí)回顧一

1.公式

W

(1))P=?P為時(shí)間t內(nèi)的平均功率.

(2)P=Fvcosa,a為F與v的夾角.

①若v為平均速度，則P為平均功率,

②若v為瞬時(shí)速度，則P為瞬時(shí)功率

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2.物理意義：描述做功的快慢，功率大則做功央—，功率小則

做慢—

3.額定功率：機(jī)器正常工作的功率.一般在機(jī)器的銘牌上標(biāo)

明.

4.實(shí)際功率：機(jī)器實(shí)際工作時(shí)輸出的功率,要求小于等于額定

功率.

——要點(diǎn)深化

1.對(duì)公式P二Fv的認(rèn)識(shí)

當(dāng)力F與位移1方向一致時(shí)，W=F1,代入功率定義式尸=?

Fl

得=Fv,即P=Fv.

此公式適用于力F和速度v方向一致的情況.

(1)當(dāng)力F與速度v不在一條直線上時(shí)，可以將力F分解為沿

v方向上的力Fi和垂直于v方向上的力F2,由于F2不做功，

故

力F的功率與分力Fi的功率相同，可得P=Fiv.

⑵從P二Fy可見(jiàn):

①當(dāng)P一定時(shí)，要增加F,必須減小v,故汽車(chē)爬坡時(shí)，司機(jī)常換

低擋降低速度來(lái)增大牽引力.②當(dāng)F一定時(shí)，v增加（如勻加速運(yùn)動(dòng)），

則P也會(huì)增加，但這樣的過(guò)程是有限度的.③當(dāng)v一定時(shí)，P越大F就越

大.如功率越大的起重機(jī)可吊起的重物的質(zhì)量越大.

平均功率：常應(yīng)用計(jì)算在時(shí)間t內(nèi)的平均功率，有時(shí)也

應(yīng)用P二Fv計(jì)算，不過(guò)v應(yīng)是在時(shí)間t內(nèi)的平均速度.瞬時(shí)功率：

常應(yīng)用P=Fv計(jì)算某一瞬時(shí)的功率，不過(guò)v應(yīng)是該瞬時(shí)的速度.當(dāng)

時(shí)間t無(wú)限小時(shí)，P=?也是瞬時(shí)功率.

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2.機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式

①機(jī)車(chē)以恒定的功率啟動(dòng)

機(jī)車(chē)以恒定的功率啟動(dòng)時(shí)，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其所受阻力F阻不變，其

所受的F率及a、v的變化情況可表示如下:

保持v二vm不變.

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即機(jī)車(chē)啟動(dòng)后先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)

動(dòng).其V-1圖象如圖1所示.

②機(jī)車(chē)從靜止勻加速啟動(dòng)

機(jī)車(chē)以恒定的加速度啟動(dòng)時(shí)，開(kāi)始牽引力不變，當(dāng)其速度增大到

一定值V時(shí)，其功率達(dá)到最大值，下面的過(guò)程與上述①一樣.在此過(guò)程

中，其牽引力功率、牽引力、加速度及速度的變化情況可表示如下：

F_F

F不變時(shí)，=------四不變t=尸=1=

m

當(dāng)p二七時(shí)，

=Pm一定t=F=—I=?a=

m

a￥0,v仍在變大V

FFa]當(dāng)尸二日!1時(shí)，a=0,

二保持v=vm不變.

mv達(dá)最大值vm

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即機(jī)車(chē)啟動(dòng)后先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),

再做勻速運(yùn)動(dòng).其v-t圖象如圖2所示.

圖2

注意：勻加速結(jié)束時(shí)機(jī)車(chē)的速度并不是最后的最大速度.因此時(shí)

F>F阻，之后還要在功率不變的情況下變加速一段時(shí)間才達(dá)到最后的最

大速度Vmax

一基礎(chǔ)自測(cè)一

1.（2009?遼寧、寧夏卷）水平地面上有一木箱，木箱與地面之間

的動(dòng)摩擦因數(shù)為口（0<口<1）.現(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F,使木箱做勻速直線

運(yùn)動(dòng).設(shè)F的方向與水平面夾角為0,如圖3,在0從0逐漸增大到90°

的過(guò)程中，木箱的速度保持不變，貝1）（）

A.F先減小后增大B.F一直增大

C.F的功率減小D.F的功率不變----------F

9

圖3

解析：木箱在F作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受4個(gè)力作

用而平衡.即FcosO=u(mg-Fsin0),解得:F=——F

cos〃+〃sin?！?/p>

有極值，所以A對(duì)B錯(cuò)；F的功率尸=祇。由者^(guò)所以

C對(duì)D錯(cuò).

答案:AC

2.（2011?聊城模擬）質(zhì)量為m的汽車(chē)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率是

P.當(dāng)它勻速沿傾角0的盤(pán)山公路（實(shí)為斜面）向山頂行駛時(shí)，受到的

摩擦阻力為車(chē)重的k倍.那么，該汽車(chē)行駛的最大速度VID應(yīng)是

尸P

?/nw(sin〃+kcosO)

PPsinO

D..--------；--

?〃爾(§in6+A)"九q(sin?+A)

a

解析：由題意知汽車(chē)受的摩擦阻力F-kmg,由牛頓第二定

律得：:-mgsin。—F產(chǎn)ma,當(dāng)p0時(shí)，汽車(chē)行駛的速度為最大

pp

速度’有：工一海加。一斤°得%=贏麗而故c正確?

答案：C

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課曲講練互動(dòng)感悟真題檢驗(yàn)技能

題型一恒力做功的計(jì)算

［例1］如圖4所示，質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為0的斜面上，物

體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為口.現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動(dòng)距離I,求:

⑴物體所受各力對(duì)物體所做的功各為多少?

⑵斜面對(duì)物體做的功是多少?

⑶各力對(duì)物體所做的總功是多少?

圖4

［解析］應(yīng)正確理解功的概念，有力作用在物體上和在力的

方向上發(fā)生位移是功的兩個(gè)必不可少的因素.

(1)由功的表達(dá)式W=HcosO,則

W=flcos0=mglsin0cos0

Wf.=F7COS(T+0)=~mglsinOcosO

WG=/ngZcos?=0J.

⑵求斜面對(duì)物體做的功，即求斜面對(duì)物體施的力做的總功

W=Wp+Wj=OJ.

⑶求總功是求各力功的代數(shù)和

Wa=Wp+W,+WG=OJ.

［答案］⑴W;=mglsinOcosO,Wp=mglsin9cos9,WG=0J

⑵0J(3)0J

題后反思

利用公式求恒力做功時(shí)應(yīng)注意

1.位移S為對(duì)地位移（嚴(yán)格講是力的作用點(diǎn)的位移）.

2.合力的功等于分力做功的代數(shù)和.

變式17在光滑的水平地面上有質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板A（如圖5所示）,

平板上放一質(zhì)量為m的物體B,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為上今在物體B

上加一水平恒力F.B和A發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t求：

⑴摩擦力對(duì)A所做的功.

⑵摩擦力對(duì)B所做的功.-------F-

D---------------

京

AM

圖5

解析：⑴平板A在滑動(dòng)摩擦力作用下，向右做勻加速直線運(yùn)

動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t,A的位移為

因?yàn)槟Σ亮y的方向和位移I的方向相同，即摩擦力對(duì)A做

正功，其大小為

高三總發(fā)習(xí)人教Mbm

⑵物體B在水平恒力F和摩擦力的合力作用下向右做勻加速

直線運(yùn)動(dòng)，B的位移為

\F-Ff,_（尸一〃/〃g），

2m廠2m

摩擦力Fs的方向和位移I的方向相反，所以Fs對(duì)B做負(fù)功,

即wy=F/B=S'丁8)'

高三總五習(xí)人教歷卷理

答案：⑴"必

（_一〃mg”

Q）一從g--2----

高三總復(fù)習(xí)人教Mb物理

題型二變力做功的計(jì)算

［例2］如圖6所示，一質(zhì)量為mp2.0kg的物體從半徑為R==5.0m

的圓弧的A端，在拉力作用下沿圓弧緩慢運(yùn)動(dòng)到B端（圓弧AB在豎直平

面內(nèi)）.拉力F大小不變始終為15N,方向始終與物體在該點(diǎn)的切線成

37°角.圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為60°,B0邊為豎直方向，g取10m/s2.

求這一過(guò)程中：

⑴拉力F做的功.

⑵重力mg做的功.

⑶圓弧面對(duì)物體的支持力F、做的功.

(4)圓弧面對(duì)物體的摩擦力F做的功。

I

［解析］(1)將圓弧AB分成很多小段li」2,…L,拉力在

每小段上做的功為W1,W2,…W,因拉力F大小不變，方向

始終與物體在該點(diǎn)的切線成37。角，所以：Wi=

F1COS37°,W2=F12COS37°,...,WO=Fl,cos37°,

所以w尸Wi+W2+...+W

二Fcos370(li+12+...L)

TT

=Fcos37°-1R=20TTJ=62.8J.

離三總蝮習(xí)人教版?物，

(2)重力mg做的功WGhfflgR(l-cos60°)=-50J.

⑶物體受的支持力F、始終與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以WF戶(hù)0.

(4)因物體在拉力Ff乍用下緩慢移動(dòng)，動(dòng)能不變，由動(dòng)能定理知：

Wr+W6+WF=O.

所以WF二-Wp-WG=(-62.8+50)J=-12.8J.

［答案］(1)62.8J⑵一50J⑶0J(4)-12.8J

題后反思

在遇到求功的問(wèn)題時(shí)，一定要注意分析是求恒力的功還是變力的

功，如果是求變力的功，看能否轉(zhuǎn)化為求恒力功的問(wèn)題，不能轉(zhuǎn)化的,

還可以借助動(dòng)能定理和能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來(lái)求解.

變式27如圖7所示，定滑輪至滑塊的高度為h,已知細(xì)繩的拉

力為F（恒定），滑塊沿水平面由A點(diǎn)前進(jìn)s至B點(diǎn)，滑塊在初、末位置時(shí)

細(xì)繩與水平方向夾角分別為a和P.求滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，

繩的拉力對(duì)滑塊所做的功.

解析：設(shè)繩對(duì)物體的拉力為T(mén),顯然人對(duì)繩的拉力F等于T.T在對(duì)

物體做功的過(guò)程中大小雖然不變，但其方向時(shí)刻在改變，因此該問(wèn)題

是變力做功的問(wèn)題.但是在滑輪的質(zhì)量以及滑輪與繩間的摩擦不計(jì)的

情況下，人對(duì)繩做的功就等于繩的拉力對(duì)物體做的功，而拉力F的大

小和方向都不變，所以F做的功可以用公式W=Flcosa直接計(jì)算.由圖

可知，在繩與水平面的夾角由a變到8的過(guò)程中，拉力F的作用點(diǎn)的位

移大小為：

s=--------所以W=FAs=^Fh(~:------------

sin2asinflsinasin/?

題型三功率的計(jì)算

［例3］如圖8所示，一質(zhì)量為m的物體，從傾角為0的光滑斜面頂

端由靜止下滑，開(kāi)始下滑時(shí)離地高度為h,當(dāng)物體滑至斜面底端時(shí)重力

的瞬時(shí)功率為,整個(gè)過(guò)程的平均功率為

圖Q

0

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［解析］求瞬時(shí)功率：對(duì)m:mgh=2mv2

v=42gh,P=mg-vsinO=mg^ZghesinO

求平均功率:

方法1:P=F?v知

P=mg^sinO=yngV2g^*sin0

方法2:重力做功W=mgh

下滑時(shí)間：h/sin0=3g*sinO?，

由②得，=\/組巴

\1Rsin。

?——W_mgh_1\mg\2glrsin0.

?尸一廠_L甌;

sin。VS

［答案^mg^2gh-sin0\\mg\i2gh9sin0

題后反思

功率的計(jì)算方法

1.首先要明確所求功率是平均功率還是瞬時(shí)功率，對(duì)應(yīng)于某一

過(guò)程的功率為平均功率，對(duì)應(yīng)于某一時(shí)刻的功率為瞬時(shí)功率.

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.

2.(1)瞬時(shí)功率的計(jì)算方法.

P=Fvcos0,v是t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，。為F與v的夾角.

(2)平均功率的計(jì)算方法.

—w——

①利用P=7②利用P=Fvcos0.v為平均速度,0為F與v

之間的夾角，利用②式時(shí)，F(xiàn)為恒力.

變式3-1（2009?遼寧/寧夏高考）質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平

面上，從t=0時(shí)刻開(kāi)始受到水平力的作用.力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系

如圖9所示，力的方向保持不變，貝1（

圖9

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A.3to時(shí)刻的瞬時(shí)功率；為5八%

m

B.3to時(shí)刻的瞬時(shí)功率為經(jīng)手

C.在t=0到3t這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為23;。為

4/〃

D.在t=0到3這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為25廣口°

解析：本題考查牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、功率

的計(jì)算，意在考查考生利用圖象解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的能力.0?2t時(shí)

間內(nèi)，物體的加速度“in"12to時(shí)刻的速度位

mm

移S]=2"通二2to?3to時(shí)間內(nèi)，加速度a2=—,3to時(shí)刻的速度

min

及=力+。2小=亞通，2to~3t時(shí)間內(nèi)的位移題「所以3ho時(shí)

m2m

刻的瞬時(shí)功率尸=3尸（/，="'"'"B對(duì)A錯(cuò)；3to內(nèi)的平均功率P

m

=叱=%土衛(wèi)通=竺四％D對(duì)「第

答案：BD

高三總宴習(xí)人教Mb物理.一

題型四機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題

［例4］額定功率為80kW的汽車(chē)，在平直公路上行駛的最大速度

是20m/s.汽車(chē)的質(zhì)量是2t,如果汽車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

加速度的大小是2m/s2,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力不變.求：

⑴汽車(chē)受到的阻力有多大？

⑵3s末汽車(chē)的瞬時(shí)功率有多大？

⑶汽車(chē)維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?

高三總五習(xí)人毅版?物理

［解析］(1)當(dāng)汽車(chē)速度達(dá)到最大時(shí)，牽引力大小等于阻力大

小，所以P=F阻Vm,

.?.%=￡=噌24*1。”.

Vm20

(2)vi=at=2x3m/s=6m/s

P=F牽'v=(ma+FIWv;

二(2x103x2+4x103)x6W

=4.8x104w.

高三總疑習(xí)人數(shù)Mb物理

⑶?.?FMF牽v'm

3

P?=80xl0

K=8xlOrm/s=10m/s

注意：vm是勻加速過(guò)程結(jié)束時(shí)的最大速度.

又v'm=at，,t'=5s.

［答案］(l)4X103N(2)4.8xlO4W(3)5s

高三總蝮習(xí)人數(shù)Mh物理

題后反思

汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中有兩個(gè)最大的速度vm和vm,這是兩個(gè)不同的

最大速度，切勿混淆.①在勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力恒定，速度逐漸增

大，汽車(chē)的輸出功率逐漸增大，當(dāng)汽車(chē)的輸出功率等于額定功率時(shí)的

速度是汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度v.②之后汽車(chē)以額定功率運(yùn)動(dòng)，

牽引力逐漸減小，速度逐漸增大，當(dāng)牽引力等于摩擦阻力時(shí)，汽車(chē)達(dá)

到最大速度vm,以后汽車(chē)以該速度在額定功率下做勻速運(yùn)動(dòng).顯然

v'm<Vm-

變式4T“綠色奧運(yùn)”是2008年北京奧運(yùn)會(huì)的三大理念之一,

奧組委決定在各比賽場(chǎng)館使用新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車(chē).

圖10

在檢測(cè)某款電動(dòng)車(chē)性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為8義1。2kg的電動(dòng)車(chē)由靜

止開(kāi)始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為15m/s,利用傳感器測(cè)得

此過(guò)程中不同時(shí)刻電動(dòng)車(chē)的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v,并描繪出F—圖

象(圖中AB、B0均為直線，如圖10所示).假設(shè)電動(dòng)車(chē)行駛中所受的阻

力恒定，求此過(guò)程中：

(1)電動(dòng)車(chē)的額定功率；

(2)電動(dòng)車(chē)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間速度達(dá)到2m/s?

總復(fù)習(xí)物理

分析：不管對(duì)哪種啟動(dòng)方式，機(jī)動(dòng)車(chē)的功率均是指牽引力的功率,

對(duì)啟動(dòng)過(guò)程的分析也都是用分段分析法，并且將牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)

學(xué)公式相結(jié)合進(jìn)行綜合分析.有時(shí)也應(yīng)用動(dòng)能定理求解.

解析：（1）分析圖線可知：電動(dòng)車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

達(dá)到額定功率后，做牽引力逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速

度后做勻速直線運(yùn)動(dòng).

當(dāng)最大速度vmax=15m/s時(shí)，牽引力為Fmin=400N

故恒定阻力Fj=Fmin=400N

額定功率P=FminVmax=6kW.

(2)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度

代入數(shù)據(jù)解得v=3m/s

勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度F-F二ma

代入數(shù)據(jù)解得a=2m/s2

電動(dòng)車(chē)在速度達(dá)到3m/s之前，一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

故所求時(shí)間為

a

將v'=2m/s代入上式解得t=ls.

答案：(l)6kW⑵1s

高三總五習(xí)人教院物理

隨堂鞏固劃I練感梧真題檢驗(yàn)技能

1.沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同

一物體到頂端，以下說(shuō)法中正確的是（）

A.沿坡度小、長(zhǎng)度大的斜面上升克服重力做的功多

B.沿長(zhǎng)度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多

C.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多

D.上述幾種情況重力做功同樣多

解析：重力做功只與高度有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)，因此，題中所述幾

種情況重力做功同樣多.

答案：D

2.如圖11所示，物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送

帶，傳送帶以圖示方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，則傳送帶對(duì)物體做功情況可能是

A.始終不做功

B.先做負(fù)功后做正功

C.先做正功后不做功

D.先做負(fù)功后不做功

圖11

解析：設(shè)傳送帶速度大小為V1,物體剛滑上傳送帶時(shí)的速度大小

為V2.①當(dāng)VLV2時(shí)，物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶與物體之間

不存在摩擦力，即傳送帶對(duì)物體始終不做功，A正確；②當(dāng)W〈V2時(shí)，

物體相對(duì)傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力方向向左，則物體

先做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度減為V,再做勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶對(duì)物體先

做負(fù)功后不做功，D正確；③當(dāng)W〉V2時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，

物體受到的滑動(dòng)摩擦力方向向右，則物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)直到速度達(dá)

到㈠，再做勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶對(duì)物體先做正功后不做功，B錯(cuò)誤，C

正確.

答案：ACD

3.以初速度v。做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，重力在第1s末和第2s末的功

率之比為a,重力在第Is內(nèi)和第2s內(nèi)的平均功率之比為B,則（）

A.a/p=3/2B.a/0=2/3

C.a甲=1/2D.a電=2

解析：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，

設(shè)第1s末和第2s末物體在豎直方向上的速度分別為V1和v2,

在

辭娶鳴印多僧城反勉2，則v=gxl=g,v2=gx2=2g,

所以第Is末和第2s末重力的瞬時(shí)功率為Pi=mgvi=mg2,

P2=mgv2=2mg2

22

所以a=Pi/P2=mg/(2mg)=^

高三總系習(xí)人教Mb物理

1

第