2024届高考物理二轮专题复习与测试第一部分专题二能量与动量第6讲功和能机械能课件

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第6讲　功和能　机械能
1．几种力做功的特点．(1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关．(2)摩擦力做功的特点．①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值．在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦的物体间机械能的转移，还有部分机械能转化为内能，转化为内能的量等于系统机械能的减少量，等于滑动摩擦力与相对位移的乘积．③摩擦生热是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热．
(4)物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度．4．机械能守恒定律要注意其使用条件，及采用哪种形式的机械能守恒定律．5．功能关系的应用．(1)物体动能增加与减少要看合外力对物体做正功还是做负功．(2)物体势能的增加与减少要看对应的作用力(如重力、弹簧弹力、电场力等)做负功还是做正功．(3)物体机械能增加与减少要看重力之外的力对物体做正功还是做负功．
命题点一　功、功率的理解与应用计算功和功率时应注意的问题(1)计算功时，要注意分析受力情况和能量转化情况，分清是恒力做功，还是变力做功，恒力做功一般用功的公式或动能定理求解，变力做功用动能定理或图像法求解．
2023年初冬时节，某市下了一杨暴雪，降雪量达30毫米，是1957年以来最大的一次降雪，某环卫工人利用手推式风力清雪车进行道路清雪，如图所示，已知推力F斜向下且与水平方向夹角为θ，清雪车沿水平方向以速度v做匀速直线运动，则下列说法中正确的是(　　)A．清雪车对人的作用力大小为Fcs θB．清雪车受到的阻力大小Fcs θC．推力的功率为FvD．无论推力与水平方向夹角多大，都可以推车前进
解析：已知人对清雪车的作用力为F，根据牛顿第三定律，清雪车对人的作用力大小也为F，A项错误；清雪车沿水平方向以速度v做匀速直线运动，处于平衡状态，根据平衡条件可得f＝Fcs θ，B项正确；推力的功率为P＝Fvcs θ，C项错误．推力水平方向的分力小于清雪车的水平方向的阻力时，将不能推车前进，故D项错误．故选B.
1.我国新一代高速列车牵引平均功率达9 000 kW，运行的最高时速约为350 km/h.从盐城到上海全长约300 km，新一代高速列车用时约2 h，在动力上耗电约为(　　)A．7.7×103 kW·h B．1.5×104 kW·hC．1.8×104 kW·h D．2.7×106 kW·h
解析：由题可知列车从盐城到上海的时间为2 h，在动力上消耗W＝Pt＝9 000 kW×2h＝18 000 kW·h＝1.8×104 kW·h，故选C.
2．(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
解析：在ab段，根据平衡条件可知，牵引力F1＝mgsin θ＋f，所以在ab段汽车的输出功率P1＝F1v不变，在bc段牵引力F2＝f，bc段的输出功率P2＝F2v