1、2016高考导航适用于全国卷专题二 功与能热点聚焦 1.功、功率与动能定理部分：考查与功、功率相关的分析和计算及动能定理的综合应用，题型为选择题或与牛顿运动定律相结合的计算题.2.功能关系和能量守恒部分：以直线运动、平抛和圆周运动为情景，考查运动过程中的受力分析、运动分析、能量转化及功能关系问题，以及带电粒子在电场、磁场中的能量问题,以计算题形式命题为主专题二 功与能备考对策 1.正确判断是否做功、是做正功还是负功，掌握各种力做功的特点及计算方法，区别瞬时功率和平均功率，能熟练运用动能定理解决综合问题，注意和图象有关的题型.2.加强综合运用功能关系、机械能守恒定律和能量守恒定律解决多运动过程问
2、题的训练，提高运用动能定理和能量守恒定律解决带电粒子在电场、磁场中的运动问题的能力，关注以竞技体育或近现代科技为背景命制的题目.第1讲 功、功率与动能定理专题二 功与能导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能热点一 功和功率的计算 命题规律 在历年的高考中，很少出现简单、单独考查功和功率的计算，一般将其放在与功能关系、物体的运动等综合问题中一起考查，并且对于功和功率的考查一般以选择题形式出现，题目难度以中档题为主导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能1(多选)(2015西安一模)质量为m2 kg的物体沿水 平 面 向右做直线运动，t
3、0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的vt图象如图乙所示，取水平向右 为 正 方向，g取10 m/s2，则()A物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 B10 s末恒力F的瞬时功率为6 W CD 导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能C10 s末物体在计时起点左侧2 m处 D10 s内物体克服摩擦力做功34 J突破点拨(1)04 s内，物体所受摩擦力方向向_，所受 合力 大小为_.4 s10 s内，摩擦力方向向_，所受合力大小为_(2)由图象知，04 s内物体的加速度大小为_.4 s10 s内物体的加速度大小为_(3)摩擦力在04 s和4 s10 s
4、内做的功各为正功还是负功？导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能解析 由题图乙知前后两段时间内物体加速度的大小分别为a12 m/s2、a21 m/s2，由牛顿第二定律知 Fmgma1，Fmgma2，联立得 F3 N、0.05，A 错误；10 s 末恒力F 的瞬时功率为 PFv18 W，B 错误；由速度图象与坐标轴所围面积的物理意义知，10 s 内物体的位移 x2 m，即在计时起点左侧 2 m 处，C 正确；10 s 内物体的路程为 s34 m，即 10 s 内 物 体 克 服 摩 擦 力 所 做 的 功W mgs 0.0521034 J34 J，D 正确导学巧练
5、热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能(1)在上述题 1 中，010 s 内恒力 F 做功的平均功率为多大？解析：10 s 内物体的位移 x2 m，恒力 F 做的功 WFx3(2)J6 J，PWt 610 W0.6 W.答案：0.6 W导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能(2)在上述题 1 中，010 s 内合外力对物体所做的功为多少？解析：由动能定理得 W 合12mv212mv20122(6)2 J12282 J28 J.答案：28 J导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能2(多选)(2015高考浙江卷
6、)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/s2ABD导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能解析 对舰载机应用运动学公
7、式 v2022ax，即 8022a100，得加速度 a32 m/s2，选项 D 正确；设总推力为 F，对舰载机应用牛顿第二定律可知：F20%Fma，得 F1.2106 N，而发动机的推力为 1.0105 N，则弹射器的推力为 F 推(1.21061.0105)N1.1106 N，选项 A 正确；弹射器对舰载机所做的功为 WF 推l1.1108 J，选项 B 正确；弹射过程所用的时间为 tva8032 s2.5 s，平均功率 PWt1.11082.5W4.4107W，选项 C 错误导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能3.(2015河北冀州调研)一个质量为 0.3
8、 kg 的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线 a 表示物体受水平拉力时的 vt 图线，图线 b 表示撤去水平拉力后物体继续运动的 vt 图线，g10 m/s2，下列说法中正确的是()A撤去拉力后物体还能滑行 7.5 mB物体与水平面间的动摩擦因数为 0.1C水平拉力的大小为 0.1 N，方向与摩擦力方向相同D水平拉力对物体做功为 1.2 JC导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能解析 在 03 s 内水平拉力 F 作用在物体上，由 vt 图象可知，此时间内物体的加速度大小 a123 m/s2，3 s 末撤去力 F，此后，物体的加速度大小 a213 m/s2.
9、由 vt 图线和横轴所围面积表示位移，可知 36 s 内物体的位移为 7.5 m，而 6 s 末物体的速度不为零，此后物体仍向前运动，故 A 错由 ma2mg，可得 130，B 错结合题图可知 F 与摩擦力方向相同，由牛顿第二定律有 Fmgma1，解得 F0.1 N，故 C对WFx1.2 J，D 错导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能方法技巧(1)计算力所做的功时，一定要注意是恒力做功还是变力做功若是恒力做功，可用公式 WFlcos 进行计算若是变力做功，可用以下几种方法进行求解：微元法：把物体的运动分成无数个小段，计算每一小段力 F做的功将变力做功转化为恒力
10、做功 用动能定理或功能关系进行求解(2)对于功率的计算要区分是瞬时功率还是平均功率PWt 只能用来计算平均功率PFvcos 中的 v 是瞬时速度时，计算出的功率是瞬时功率；v 是平均速度时，计算出的功率是平均功率导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能热点二 对动能定理应用的考查命题规律 该知识点是近几年高考的重点，也是高考的热点，题型既有选择题，也有计算题考查的频率很高，分析近几年的考题，命题有以下规律：(1)圆周运动与平衡知识的综合题(2)考查圆周运动的临界和极值问题导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能1(2015张掖二模)如
11、图，一个质量为 0.6 kg 的小球以某一初速度从 P 点水平抛出，恰好从光滑圆弧 ABC 的 A 点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)已知圆弧的半径 R0.3 m，60，小球到达 A 点时的速度 vA4 m/s.g 取 10 m/s2，求：导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能(1)小球做平抛运动的初速度v0.(2)P点与A点的高度差(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力突破点拨(1)“恰好从光滑圆弧 ABC 的 A 点的切线方向进入圆弧”说明vA 与水平方向成_角(2)小球由 P 至 A 过程满足的动能定理方程为_.(3)小球在 C
12、 点的速度可由 A 点到 C 点的过程中_方程求出，在 C 点由_求解轨道对小球的支持力，再由_求小球在 C 点时对轨道的压力导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能解析(1)由题意知小球到 A 点的速度 vA 沿曲线上 A 点的切线方向，对速度分解如图所示：小球做平抛运动，由平抛运动规律得：v0vxvAcos 2 m/s.(2)小球由 P 至 A 的过程由动能定理得：mgh12mv2A12mv20 解得：h0.6 m.导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能(3)小球从 A 点到 C 点的过程中，由动能定理得：mg(Rcos R)1
13、2mv2C12mv2A 解得：vC 7 m/s 小球在 C 点由牛顿第二定律得：FNCmgmv2CR 解得：FNC8 N 由牛顿第三定律得：FN CFNC8 N 方向竖直向上答案(1)2 m/s(2)0.6 m(3)8 N，方向竖直向上导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能(1)在上述题 1 中，求小球经过最低点 B 时对轨道的压力大小解析：小球由 A 至 B 过程由动能定理得：mgR(1cos)12mv2B12mv2A 解得：vB 19 m/s 在 B 点由牛顿第二定律得：FNBmgmv2BR 解得：FNB44 N 由牛顿第三定律得小球经过最低点 B 时对轨道
14、的压力大小为FNBFNB44 N.答案：44 N导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能(2)在上述题1中，若圆弧轨道粗糙，小球恰好能 够经过 最 高点C，求此过程小球克服摩擦力所做的功解析：小球恰好经过 C 点时，在 C 点由牛顿第二定律得：mgmv2CR 解得：vC 3 m/s 小球由 A 至 C 过程由动能定理得：mg(Rcos R)Wf12mv2C12mv2A 解得：Wf1.2 J.答案：1.2 J导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能2.(2015高考海南卷)如图，一半径为 R 的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量
15、为m 的质点自轨道端点 P 由静止开始滑下，滑到最低点 Q 时，对轨道的正压力为 2mg，重力加速度大小为 g.质点自 P 滑到 Q 的过程中，克服摩擦力所做的功为()A14mgRB13mgRC12mgRD4mgRC导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能解析 当质点由 P 点滑到 Q 点时，对轨道的正压力为 FN2mg，由牛顿第三定律、牛顿第二定律得 FNmgmv2QR，v2QgR.对质点自 P 点滑到 Q 点应用动能定理得：mgRWf12mv2Q0，得：Wf12mgR，因此，A、B、D 错误，C 正确导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题
16、二 功与能3(2015高考浙江卷)如图所示，用一块长L11.0 m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高H0.8 m，长L21.5 m斜面与水平桌面的倾角可在060间调节后固定将质量m0.2 kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数10.05，物块与桌面间的动摩擦因数为2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失.(重力加速度取g10 m/s2;最大静摩擦力等于滑动摩擦力)导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能(1)当角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑；(用正切值表示)(2)当角增大到37时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数2；(已知s
17、in 370.6，cos 370.8)(3)继续增大角，发现53时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离xm.解析(1)为使小物块下滑，应有mgsin 1mgcos，满足的条件tan 0.05 即当arctan 0.05时物块恰好从斜面开始下滑导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能(2)克服摩擦力做功 Wf1mgL1cos 2mg(L2L1cos)由动能定理得 mgL1sin Wf0 代入数据得 20.8.(3)由动能定理得 mgL1sin Wf12mv2 结合式并代入数据得 v1 m/s 由平抛运动规律得 H12gt2，x1vt 解得 t0.4 s x10.
18、4 m xmx1L21.9 m.答案(1)arctan 0.05(2)0.8(3)1.9 m导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能总结提升(1)如果在某个运动过程中包含有几个不同运动性质的阶段(如加速、减速阶段)，可以分段应用动能定理，也可以对全程应用动能定理，一般对全程列式更简单(2)动能定理通常适用于单个物体或可看成单个物体的系统.如果涉及系统，因为要考虑内力做的功，所以要十分慎重.在中学阶段可以先分别对系统内每一个物体应用动能定理,然后再联立求解导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能机车的启动问题命题规律 机车启动问题在最近
19、 3 年高考中出现的频率并不高，但该部分内容比较综合，在考查功率的同时也考查功能关系和运动过程的分析以及匀变速直线运动规律的运用，预计可能在 2016 年的高考中出现，题型为选择题或计算题导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能范例(2015陕西五校模拟)(16分)水平面上静止放置一质 量为m0.2 kg的物块，固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块，使物块由静止开始做匀加速直线运动，2秒末达到额定功率，其vt图线如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数为0.1，g10 m/s2，电动机与物块间的距离足够远求：导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提
20、升栏目导引专题二 功与能(1)物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小；(2)电动机的额定功率；(3)物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度 导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能规范答题(1)由题图知物块在匀加速阶段加速度大小 a v t0.4 m/s2(2 分)物块受到的摩擦力大小 Ffmg(1 分)设牵引力大小为 F，则有：FFfma(2 分)得 F0.28 N(1 分)(2)当 v0.8 m/s 时，电动机达到额定功率，则 PFv0.224 W(4 分)(3)物块达到最大速度 vm 时
21、，此时物块所受的牵引力大小等于摩擦力大小，有 F1mg(2 分)PF1vm(2 分)解得 vm1.12 m/s.(2 分)答案(1)0.28 N(2)0.224 W(3)1.12 m/s导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能总结提升 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(2)匀加速启动过程中，机车功率是不断增大的，但该过程 中的最大功率是额定功率(3)以额定功率启动的过程中，牵引力是不断减小的，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Pf阻vm，P为机车的额定功率导学巧练
22、热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能最新预测 1.(2015北京东城区模拟)起重机的钢索将重物由地面起吊到空中某个高度，重物起吊过程中的速度时间图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的()B导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能解析：0t1 时间内，重物匀加速上升，F 恒定且 Fmg，由 PFv 可知，功率 P 随 v 的增大而增大；t1t2 时间内，重物匀速上升，Fmg，此过程 PFv 恒定不变，但 t1 时刻起重机的功率突然变小了，A、D 均错误；t2t3 时间内，重物减速上升，F 恒定，且有 Fmg，此过程中，
23、由 PFv 可知，起重机功率随 v 的减小而减小，并且在 t2 时刻功率突然变小了，故 B正确，C 错误导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能2(2015宁波模拟)如图甲所示，用固定的电动机水平拉着质量m2 kg的小物块和质量M1 kg的平板以相同的速度一起向右匀速运动，物块位于平板左侧，可视为质点在 平板 的右侧一定距离处有台阶阻挡，平板撞上后会立刻停止运动.电动机功率保持P3 W不变从某时刻t0起，测得物块的 速度随时间的变化关系如图乙所示，t6 s后可视为匀速运动,t10 s时物块离开平板重力加速度g10 m/s2，求：导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时
24、演练知能提升栏目导引专题二 功与能(1)平板与地面间的动摩擦因数为多大？(2)物块在1 s末和3 s末受到的摩擦力各为多大？(3)平板长度L为多少？解析：(1)由题干图可知，前 2 s 内物块和平板一起做匀速运动，对整体分析，在水平方向上受到水平向右的拉力和地面给平板的滑动摩擦力，此二力的合力为零 拉力大小为：FT1Pv1 滑动摩擦力大小为：Ff(Mm)g 由平衡条件可得：Pv1(Mm)g 可得：0.2.导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能(2)物块在 1 s 末时与平板一起做匀速运动，合力为零物块受到水平向右的拉力与水平向左的静摩擦力，因此静摩擦力大小为：F
25、f1FT1Pv16 N 物块在 2 s 末之后与平板发生相对运动，之后物块与平板间的摩擦力为滑动摩擦力且大小保持不变物块在 6 s 后可视为匀速运动，此时物块受到的合力为零，即拉力与滑 动摩擦力大小相等方向相反，即：Ff2FT2Pv210 N 物块在 3 s 末时受到的滑动摩擦力大小与 6 s 后受到的摩擦力大小相等，为 10 N.导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能(3)依题意，物块在 2 s 末之后一直到 10 s 时，物块从平板的一端运动到另一端，对物块由动能定理得：P tFf2L12mv2212mv21 代入数据解得：LP t12mv2212mv21Ff22.416 m.答案：(1)0.2(2)6 N 10 N(3)2.416 m导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能失分防范(1)机车匀加速启动时，匀加速阶段的最大速度小于匀速运动的最大速度，前者用牛顿第二定律列式求解，后者用平衡 知识求解(2)匀加速阶段牵引力是恒力，牵引力做功用WFl求解.以额定功率启动时，牵引力是变力，牵引力做功用WPt求解导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能导学巧练热点突破热点聚焦命题预测课时演练知能提升栏目导引专题二 功与能本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
