1、第五章机械能考点内容要求考题统计考法分析201420152016瞬时功率和平均功率问题；动能定理的简单应用；动能定理在多阶段过程中的应用；机械能守恒的条件；两物体系统机械能守恒问题；机械能守恒与平抛运动、圆周运动的综合；功能关系与能量守恒实验的基本操作及数据处理功和功率卷T166分卷T176分卷T176分T216分甲卷T166分T216分T2520分乙卷T225分T2518分丙卷T206分T2412分动能和动能定理重力做功与重力势能功能关系、机械能守恒定律及其应用实验五：探究动能定理实验六：验证机械能守恒定律第1讲功功率考点一功的分析与计算1做功的两个要素(1)物体受到力的作用。(2)物体在力
2、的方向上发生了一段位移。2功的物理意义：功是能量转化的量度。3公式：WFlcos 。(1)是力与位移方向之间的夹角，l为物体对地的位移。(2)该公式只适用于恒力做功。(3)功是标(填“标”或“矢”)量。4功的正负(1)当0时，W0，力对物体做正功。(2)当时，W0，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功。(3)当时，W0，力对物体不做功。思维诊断(1)只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功。()(2)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。()(3)滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体一定做负功。()(4)作用力做正功时，反作用力一定做负功。()(
3、5)相互垂直的两个力分别对物体做功为4 J和3 J，则这两个力的合力做功为5 J。答案：(1)(2)(3)(4)(5)题组训练1.正、负功的判断(多选)如图所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止。关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是()A摩擦力对重物不做功B摩擦力对重物做负功C支持力对重物不做功 D支持力对重物做正功解析：由做功的条件可知：只要有力，并且物体在力的方向上通过位移，则力对物体做功。由受力分析可知，支持力做正功，摩擦力不做功，选项A、D正确。答案：AD2功大小的比较如下图所示，分别用F1、F2、F3将质量为m的物体
4、由静止开始沿同一粗糙水平面以相同的加速度运动相同的距离，力F1、F2、F3做功的大小关系为()AW1W2W3 BW2W1W3CW1W2W3 DW2W1W3解析：加速度相同，说明合力相同，若三个力在水平方向上的分力设为F，则FFfma，所以FmaFf，故物体受到的摩擦力越大，则三个力在水平方向上的分力就越大，根据FN1FN2FN3，FfFN可得Ff1Ff2Ff3，所以有F1F2F3，三个分力在水平方向上的位移相同，所以做功大小关系为W1W2W3，故选C。答案：C3恒力做功的计算(2017保定模拟)质量为2 kg的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力F作用沿水平面做匀变速运动，物体运动的速度时间图
5、象如图所示，若物体所受摩擦力为10 N，则在这段运动过程中做功情况正确的是()A拉力做功150 JB拉力做功100 JC摩擦力做功250 JD物体克服摩擦力做功200 J解析：速度时间图象与时间轴围成的面积表示位移大小，所以位移为25 m，加速度为2 m/s2，FFfma，F6 N，拉力F做功为WFl150 J，A正确，B错误；克服摩擦力做功WFfl250 J，C、D错误。答案：A方法技巧(1)功的正负的判断方法恒力做功正负的判断：依据力与位移的夹角来判断。曲线运动中做功正负的判断：依据F与v的方向的夹角来判断。090，力对物体做正功；90P2CW1W2，P1P2 DW1W2，P1P2解析：由
6、WFx可知两次的功相同，但由于水平面光滑不受摩擦力，加速度较大，运动时间较短，由P可知P1P2，B正确。答案：B7如图所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为，物块与转台转轴相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到某值时，物块即将开始滑动。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在这一过程中，摩擦力对物块做的功是()A.mgR B2mgRC2mgR D0解析：物块即将开始滑动时，最大静摩擦力提供向心力，有mg，根据动能定理有Wf，解得摩擦力对物块做的功为Wf，选项A正确。答案：A8.(2017山西大同一中考试)把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直
7、方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是()A两小球落地时速度大小相同B两小球落地时，重力的瞬时功率相同C从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同D从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同解析：A、B两球落地的速度大小相同，方向不同，A正确；重力的瞬时功率Pmgvcos ，是速度与竖直方向的夹角，因B球落地时竖直方向的速度较大，故PBPA，B错误；重力做功与路径无关，设A、B两球离地高度为h，则重力对两小球做的功均为mgh，C正确；因B球从抛出到落地所用时间较长，故，D错误。答案：AC9(2017太原模拟)位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作
8、用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2的功率相同。则可能有()AF2F1，v1v2 BF2F1，v1F1，v1v2 DF2F1，v1v2解析：水平恒力F1作用下的功率P1F1v1，F2作用下的功率P2F2v2cos ，现P1P2，若F2F1，一定有v1v2，因此B正确，A错误；由于两次都做匀速直线运动，因此第一次的摩擦力Ff1mgF1，而第二次的摩擦力Ff2(mgF2sin )F2cos ，显然Ff2Ff1；即：F2cos F1还是F2F1都会有v1v2，因此C错误，D正确。答案：BD10(2015浙江理综18)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总
9、质量为3.0104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105 N；弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则()A弹射器的推力大小为1.1106 NB弹射器对舰载机所做的功为1.1108 JC弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107 WD舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2解析：根据v22ax得，a32 m/s2，总推力F1.2106 N，所以弹射器推力为1.1106 N，选项A、D正确。由WFx可知弹射器对舰载机所做的功为W1.110610
10、0 J1.1108 J，选项B正确。加速时间t，又P，可得平均功率为4.4107 W，选项C错误。答案：ABD11(2016天津理综8)我国高铁技术处于世界领先水平。和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该车组()A启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为32C进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
11、D与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为12解析：启动时，乘客与车一起做加速运动，由牛顿第二定律可知，乘客受到车厢作用力的方向与车运动方向相同，选项A错误；对6、7、8节车厢水平方向受力分析，如图甲所示由牛顿第二定律可得：F13kmg3ma；对7、8节车厢水平方向受力分析，如图乙所示由牛顿第二定律可得F22kmg2ma，两方程联立可得，选项B正确；动车组进站时，做匀减速直线运动，由速度位移公式可得x，即x与v2成正比，选项C错误；由功率定义和牛顿第二定律可得：第一种情况动车组的最大速度为v1，8kmg0，第二种情况动车组的最大速度为v2，8kmg0，两方程联立可得，选项D正确。答案：B
12、D二、非选择题12几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组。(1)假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少？(2)若动车组运动阻力正比于其速度，已知动车组的功率为P0时能达到的最大速度是v，若要求提速一倍，则动车组功率是多少？(3)若动车组从静止开始做匀加速直线运动，经过t1时间动车组达到最大功率P，然后以该最大功率继续加速，又经过t2时间达到最大速度v0，设运动阻力恒定，动车组总质量为m，求动车组整个加速距离。解析：(1)设每节动车的功率为P，每节动车的重力是G，阻力为kG1节动车加3节拖车PF1v14kGv16节动车加3节拖车6PF2v29kGv2v1120 km/h，得到v2320 km/h(2)阻力正比于速度F阻kv，最大速度时FF阻0则P0Fvkv2车速提升一倍，Pk(2v)24kv24P0(3)最大功率是P，最大速度是v0，则阻力为F阻匀加速过程功率随时间均匀增加，发动机的平均功率是，设整个加速距离是x，根据动能定理有t1Pt2F阻xmv，解得x答案：(1)320 km/h(2)4P0(3)x
