适用于新高考新教材广西专版2024届高考物理二轮总复习专题2能量与动量第1讲动能定理机械能守恒定律功能关系的应用课件

这是一份适用于新高考新教材广西专版2024届高考物理二轮总复习专题2能量与动量第1讲动能定理机械能守恒定律功能关系的应用课件，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，体系构建•真题感悟，知识网络构建，高考真题再练，高频考点•探究突破，命题点点拨，情境突破，ABD，专项模块•素养培优等内容，欢迎下载使用。
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.该物资从M处沿圆形廊道被运送到N处,位移大小为78.5 mD.该物资从M处沿圆形廊道被运送到N处,平均速率为0.5 m/s
解析 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W=mgh=100×10×2×2.7 J=5 400 J,故A正确。M、N两点高度相同,所以物资从M处被运送到N处的过程中,重力不做功,故B错误。该物资从M处沿圆形廊道被运送到N处,位移大小为50 m,故C错误。
2.(2023湖北卷)两节动车的额定功率分别为P1和P2,在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1和v2。现将它们编成动车组,设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变,则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为(　　)
解析 由题意知两节动车分别有P1=Ff1v1,P2=Ff2v2,
3.(2023辽宁卷)如图(a)所示,从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放,沿不同轨道滑到N点,其速率v与时间t的关系如图(b)所示。由图可知,两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中(　　)A.甲沿Ⅰ下滑且同一时刻甲的动能比乙的大B.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小C.乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不变D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
解析 甲下滑过程中加速度不变,沿轨道Ⅱ下滑,乙下滑过程中加速度减小,沿轨道Ⅰ下滑,同一时刻,甲的速度总是比乙的小,故甲的动能比乙的小,选项A错误,选项B正确;开始时乙的重力功率为0,到达底部时,乙的重力功率仍然为0,故乙的重力功率先增大后减小,选项C、D错误。
4.(2022江苏卷)某滑雪赛道如图所示,滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑,经圆弧滑道起跳。将运动员视为质点,不计摩擦力及空气阻力,此过程中,运动员的动能Ek与水平位移x的关系图像正确的是(　　)
解析 设运动员位移与水平方向夹角为θ,对运动员,由动能定理得mgxtan θ=Ek-0,运动员的动能Ek=mgxtan θ,由图示运动员运动过程可知,开始θ不变,Ek与x成正比,运动员运动到倾斜轨道下端时θ发生变化,Ek与位移不成正比,运动员到达轨道最低点然后上升,重力做负功,动能减小,由图示图像可知,A正确,B、C、D错误。
5.(多选)(2023湖南卷)如图所示,固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成,两段相切于B点,AB段与水平面夹角为θ,BC段圆心为O,最高点为C,A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道,能沿轨道运动恰好到达C点,下列说法正确的是(　　)A.小球从B到C的过程中,对轨道的压力逐渐增大B.小球从A到C的过程中,重力的功率始终保持不变
D.若小球初速度v0增大,小球有可能从B点脱离轨道
(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能;(2)小球经过O点时的速度大小;(3)小球过O点后运动的轨迹方程。
(3)小球运动到O点时速度竖直向上,受重力和静电力作用,将静电力分解到x轴和y轴上,则x轴方向有Fcs 45°=maxy轴方向有Fsin 45°-mg=may解得ax=g,ay=0说明小球从O点开始以后的运动为x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,y轴方向做匀速直线运动,即做类平抛运动,则有x= gt2,y=vOt联立解得y2=6Rx,y≥0。
【方法规律归纳】计算功和功率时各需注意的两个方面1.功的计算　　　 　 F、s不共线,则分解(1)恒力做功一般用功的公式或动能定理求解。(2)变力做功一般用动能定理或图像法求解,用图像法求外力做功时应注意横轴和纵轴分别表示的物理意义。注:涉及功和功率的图像常见的是F-x图像、速度图像、F-t图像等。
2.功率的计算(1)明确是求瞬时功率还是平均功率。(2) 侧重于平均功率的计算,P=Fvcs α(α为F和v的夹角)侧重于瞬时功率的计算。要注意P=Fvcs α可理解成力F的瞬时功率等于该力乘以该力方向上的瞬时速度。注:对于机车,通常输出功率P=Fv,其中F为机车牵引力。
解决机车启动问题时的四点注意1.分清是匀加速启动还是恒定功率启动。　　　　　　　　　　　　　　　　　　 两过程2.匀加速启动过程中,机车功率不断增大,最大功率是额定功率。3.以额定功率启动的过程中,牵引力不断减小,机车做加速度减小的加速运动,牵引力的最小值等于阻力。4.无论哪种启动方式,最后达到最大速度时,均满足P=F阻vm,P为机车的额定功率。
【对点训练】1.(命题点2)物体在水平拉力F作用下,沿x轴由坐标原点开始运动,设拉力F随x的变化分别如图甲、乙、丙所示,图甲为一半圆图形,对应拉力做功分别为W甲、W乙、W丙,则以下说法正确的是(　　)A.W甲>W乙>W丙B.W甲=W乙>W丙C.W甲=W乙=W丙D.W甲>W乙=W丙
解析 在F-x图像中,F做的功等于图线与x轴所围的面积。
2.(多选)(命题点1、3)如图所示,一物块前端有一滑轮,轻绳的一端系在右方固定处,水平穿过滑轮,另一端用力F拉住,力F大小随时间的变化如图甲所示,前10 s内物块的v-t图像如图乙所示,保持力F与水平方向之间的夹角θ=60°不变,当用力F拉绳使物块前进时,下列说法正确的是(　　)A.0~5 s内拉力F做的功为75 JB.3 s末拉力F的功率为9 WC.5~10 s内摩擦力大小为6 ND.5~10 s内拉力F做的功为150 J
思路拓展 求拉力F做的功时,也可用等效法求解:看成用两个力F拉物体。
3.(多选)(命题点4)某装甲车的质量为m,若在平直的公路上从静止开始加速,前进较短的距离s速度便可达到最大值vmax。设在加速过程中发动机的功率恒定为P,装甲车所受阻力恒为Ff,当速度为v(v