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高考物理 专题二 第一讲 功、功率和动能定理课件PPT
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这是一份高考物理 专题二 第一讲 功、功率和动能定理课件PPT，共50页。PPT课件主要包含了◎高考命题分析，栏目索引，必备知识聚焦，热点命题突破，ABD，核心素养提升，►解题指导，专题突破练六等内容，欢迎下载使用。
[诠释题1] (2023·广东汕头二模)成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示的劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是( )A．从释放到落地的过程中，米粒和糠秕的重力做功相同B．从释放到落地的过程中，风力对米粒和糠秕做功相同C．从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间大于米粒的运动时间D．落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率
► 建模突破 变力做功的求法
[例2] (2022·浙江6月选考)小明用额定功率为1 200 W、最大拉力为300 N的提升装置，把静置于地面的质量为20 kg的重物竖直提升到高为85.2 m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过5 m/s2的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，则提升重物的最短时间为(g取10 m/s2)( )A．13.2 s B．14.2 sC．15.5 s D．17.0 s
► 建模突破 机车启动的两种模型
[练1] (2021·北京卷)如图所示，高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是( )A．在ab段汽车的输出功率逐渐减小B．汽车在ab段的输出功率比bc段的大C．在cd段汽车的输出功率逐渐减小D．汽车在cd段的输出功率比bc段的大
在ab段，根据平衡条件可知，牵引力F1＝mg sin θ＋f，由P1＝F1v可知在ab段汽车的输出功率不变；在bc段牵引力F2＝f，bc段的输出功率P2＝F2v＜P1，A错误，B正确；在cd段牵引力F3＝f－mg sin θ，汽车的输出功率P3＝F3v＜P2，所以汽车在cd段的输出功率不变，且小于bc段，C、D错误。
[练2] (多选)(2022·广东卷)如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200 W、速度5 m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570 W、速度2 m/s匀速行驶。已知小车总质量为50 kg，MN＝PQ＝20 m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的有( )A．从M到N，小车牵引力大小为40 NB．从M到N，小车克服摩擦力做功800 JC．从P到Q，小车重力势能增加1×104 JD．从P到Q，小车克服摩擦力做功700 J
热点2 动能定理的综合应用应用动能定理解题的思维流程
(1)若释放点距B点的长度l＝0.7 m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；(2)设释放点距B点的长度为lx，滑块第一次经F点时的速度v与lx之间的关系式；(3)若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度lx的值。
► 解题指导 隐含条件的挖掘和图形剖析(1)滑块最终静止在轨道FG的中点有摩擦力作用的路程sn＝(2n－1)× 。(2)图形剖析：释放点到C点的高度差如图甲所示，释放点到DEF最高点的高度差Δh如图乙所示。
[练3] (2021·湖北卷)如图甲所示，一个物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图乙所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为( )A．m＝0.7 kg，f＝0.5 NB．m＝0.7 kg，f＝1.0 NC．m＝0.8 kg，f＝0.5 ND．m＝0.8 kg，f＝1.0 N
0～10 m内物块上滑，由动能定理得－mg sin 30°·s－fs＝Ek－Ek0，整理得Ek＝Ek0－(mg sin 30°＋f)s，结合0～10 m内的Eks图像得，斜率的绝对值|k|＝mg sin 30°＋f＝4 N，10～20 m内物块下滑，由动能定理得(mg sin 30°－f)(s－s1)＝Ek，整理得Ek＝(mg sin 30°－f)s－(mg sin 30°－f)s1，结合10～20 m内的Eks图像得，斜率k′＝mg sin 30°－f＝3 N，联立解得f＝0.5 N，m＝0.7 kg，A正确。
1 ．物理实质：运动的观念、能量观念，综合分析、推理论证的科学思维。2．育人功能：在新情境中厚植爱国主义情怀，彰显中国特色，引导学生心怀家国，体现民族和时代特色。
[真题诠释] [长征精神，不忘初心](多选)(2021·广东卷)长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有( )A．甲在空中的运动时间比乙的长B．两颗手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等C．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mghD．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mgh
[素养练1] (2022·福建卷)福建土楼兼具居住和防御的功能，承启楼是圆形土楼的典型代表，如图甲所示。承启楼外楼共四层，各楼层高度如图乙所示。同一楼层内部通过直径约50 m的圆形廊道连接。若将质量为100 kg的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用100 s沿廊道运送到N处，如图丙所示。重力加速度大小取10 m/s2，则( ) A．该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为5 400 JB．该物资从M处被运送到N处的过程中，克服重力所做的功为78 500 JC．从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为78.5 mD．从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为0.5 m/s
[诠释题1] (2023·广东汕头二模)成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示的劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是( )A．从释放到落地的过程中，米粒和糠秕的重力做功相同B．从释放到落地的过程中，风力对米粒和糠秕做功相同C．从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间大于米粒的运动时间D．落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率
► 建模突破 变力做功的求法
[例2] (2022·浙江6月选考)小明用额定功率为1 200 W、最大拉力为300 N的提升装置，把静置于地面的质量为20 kg的重物竖直提升到高为85.2 m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过5 m/s2的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，则提升重物的最短时间为(g取10 m/s2)( )A．13.2 s B．14.2 sC．15.5 s D．17.0 s
► 建模突破 机车启动的两种模型
[练1] (2021·北京卷)如图所示，高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是( )A．在ab段汽车的输出功率逐渐减小B．汽车在ab段的输出功率比bc段的大C．在cd段汽车的输出功率逐渐减小D．汽车在cd段的输出功率比bc段的大
在ab段，根据平衡条件可知，牵引力F1＝mg sin θ＋f，由P1＝F1v可知在ab段汽车的输出功率不变；在bc段牵引力F2＝f，bc段的输出功率P2＝F2v＜P1，A错误，B正确；在cd段牵引力F3＝f－mg sin θ，汽车的输出功率P3＝F3v＜P2，所以汽车在cd段的输出功率不变，且小于bc段，C、D错误。
[练2] (多选)(2022·广东卷)如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200 W、速度5 m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570 W、速度2 m/s匀速行驶。已知小车总质量为50 kg，MN＝PQ＝20 m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的有( )A．从M到N，小车牵引力大小为40 NB．从M到N，小车克服摩擦力做功800 JC．从P到Q，小车重力势能增加1×104 JD．从P到Q，小车克服摩擦力做功700 J
热点2 动能定理的综合应用应用动能定理解题的思维流程
(1)若释放点距B点的长度l＝0.7 m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；(2)设释放点距B点的长度为lx，滑块第一次经F点时的速度v与lx之间的关系式；(3)若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度lx的值。
► 解题指导 隐含条件的挖掘和图形剖析(1)滑块最终静止在轨道FG的中点有摩擦力作用的路程sn＝(2n－1)× 。(2)图形剖析：释放点到C点的高度差如图甲所示，释放点到DEF最高点的高度差Δh如图乙所示。
[练3] (2021·湖北卷)如图甲所示，一个物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图乙所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为( )A．m＝0.7 kg，f＝0.5 NB．m＝0.7 kg，f＝1.0 NC．m＝0.8 kg，f＝0.5 ND．m＝0.8 kg，f＝1.0 N
0～10 m内物块上滑，由动能定理得－mg sin 30°·s－fs＝Ek－Ek0，整理得Ek＝Ek0－(mg sin 30°＋f)s，结合0～10 m内的Eks图像得，斜率的绝对值|k|＝mg sin 30°＋f＝4 N，10～20 m内物块下滑，由动能定理得(mg sin 30°－f)(s－s1)＝Ek，整理得Ek＝(mg sin 30°－f)s－(mg sin 30°－f)s1，结合10～20 m内的Eks图像得，斜率k′＝mg sin 30°－f＝3 N，联立解得f＝0.5 N，m＝0.7 kg，A正确。
1 ．物理实质：运动的观念、能量观念，综合分析、推理论证的科学思维。2．育人功能：在新情境中厚植爱国主义情怀，彰显中国特色，引导学生心怀家国，体现民族和时代特色。
[真题诠释] [长征精神，不忘初心](多选)(2021·广东卷)长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有( )A．甲在空中的运动时间比乙的长B．两颗手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等C．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mghD．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mgh
[素养练1] (2022·福建卷)福建土楼兼具居住和防御的功能，承启楼是圆形土楼的典型代表，如图甲所示。承启楼外楼共四层，各楼层高度如图乙所示。同一楼层内部通过直径约50 m的圆形廊道连接。若将质量为100 kg的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用100 s沿廊道运送到N处，如图丙所示。重力加速度大小取10 m/s2，则( ) A．该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为5 400 JB．该物资从M处被运送到N处的过程中，克服重力所做的功为78 500 JC．从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为78.5 mD．从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为0.5 m/s
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