高考解码高三物理二轮复习教学案提升练习专题五功和能高品质版

高考导航 <br />　　本专题主要考查的内容有动能定理及其应用、机械能守恒定 <br />律及其应用、功能关系等．从近几年高考来看，对本专题的考查 <br />主要以多过程、多状态的形式出现，常与其他知识综合考查，对 <br />考生的能力要求较高.5 年来高考对动能和动能定理、功能关系、 <br />机械能守恒定律及其应用的考查略有浮动，整体趋于平稳．试题 <br />一般条件隐蔽，过程复杂，灵活性强.2016 年高考，单独考查会 <br />以选择题为主；如果与牛顿运动定律、曲线运动、电磁学等内容 <br />结合考查会以计算题为主．预计以选择题形式呈现的概率较 <br />大． <br />体系构建 <br />一、功、功率的计算 <br />1．功的定义式：W＝Flcosα，该公式只能求恒力做的功． <br />2．计算功的方法 <br />(1)按照功的定义求功． <br />(2)用动能定理 W＝ΔEk 或功能关系求功(当 F 为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法 <br />求功)． <br />(3)利用功率公式 W＝Pt 求解． <br />3．功率的计算 <br />(1)平均功率的计算方法 <br />①利用 P＝W <br />t <br />②利用 P＝Fvcosθ <br />(2)瞬时功率的计算方法：P＝Fvcosθ，v 是 t 时刻的瞬时速度． <br />二、机车的启动问题 <br />1．恒定功率启动 <br />机车第一阶段做加速度逐渐减小的加速运动，第二阶段做匀速直线运动．速度图象如图 <br />所示，当 F＝Ff 时，vmax＝ <br />P <br />F＝ <br />P <br />Ff <br />2．恒定加速度启动 <br />机车第一阶段做匀加速直线运动，当功率达到额定功率后达到匀加速过程的最大速度 <br />v1；第二阶段保持功率不变，做变加速运动，直至达到最大速度 vmax；第三阶段做匀速直线 <br />运动，速度图象如图所示． <br />(1)求 v1：由 F－Ff＝ma，P＝P 额＝Fv1 得 v1＝ <br />P额 <br />Ff＋ma. <br />(2)求 vmax∶vmax＝ <br />P额 <br />Ff <br />说明　(1)机车匀加速启动，当匀加速结束时，速度并未达到整个过程的最大速度 vm. <br /> (2)P＝Fv 中的 F 是牵引力，并非合力． <br />三、动能定理的理解 <br />1．外力对物体做的总功是物体受到的所有力做功的代数和，包括重力、弹力、摩擦力， <br />也可以是电场力或其他外力． <br /> 2.动能定理虽然是在物体受恒力做直线运动时推导出来的，但对于物体受变力做曲 <br />线运动时，同样适用．其中的力可以是各种性质的力，各种力既可以同时作用，也可以分段 <br />作用，只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可． <br /> 3.对涉及单个物体的受力、位移及过程始末速度的问题的分析，尤其不涉及时间时， <br />应优先考虑用动能定理求解． <br />4．若物体运动包含几个不同过程时，可分段运用动能定理列式，也可以全程列式(不涉 <br />及中间速度时)． <br />说明　应用动能定理分析过程问题，关键是对研究对象进行受力分析，明确各力做功的 <br />正负及始末状态的动能，无须探究运动过程的细节． <br />四、机械能守恒定律、功能关系及能量守恒 <br />1．机械能是否守恒的判断 <br />(1)用做功来判断：分析物体或系统的受力情况(包括内力和外力)，明确各力做功的情况， <br />若对物体或系统只有重力或弹力做功，虽受其他力，但其他力不做功或做功的代数和为零， <br />则机械能守恒． <br />(2) 用能量转化来判定：若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式 <br />能的转化，则物体系机械能守恒． <br />(3) 对一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等问题，机械能一般不守恒，除非题目中有特别 <br />说明及暗示． <br /> 2. 功能关系：做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功就表示有多少能量发生了 <br />转化，所以说功是能量转化的量度，熟练掌握不同功与不同形式能量的转化关系，以此解题 <br />就是利用功能关系解题．常见的功能关系： <br />3．对能量守恒定律的理解 <br />(1)某种形式能量的减少，一定存在另外形式能量的增加且减少量与增加量相等． <br />(2)某个物体能量的减少，一定存在别的物体能量的增加且减少量与增加量相等． <br />1．(2014&middot;课标Ⅱ)一物体静止在粗糙水平地面上．现用一大小为 F1 的水平拉力拉动物体， <br />经过一段时间后其速度变为 v. 若将水平拉力的大小改为 F2 ，物体从静止开始经过同样的时 <br />间后速度变为 2v.对于上述两个过程，用 WF1、WF2 分别表示拉力 F1、F2 所做的功，Wf1、Wf2 <br />分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则(　　) <br />A．WF2&gt;4WF1，Wf2&gt;2Wf1 <br />B．WF2&gt;4WF1，Wf2＝2Wf1 <br />C．WF2&lt;4WF1，Wf2＝2Wf1 <br />D．WF2&lt;4WF1，Wf2&lt;2Wf1 <br />答案　C <br />解析　WF1＝1 <br />2 <br />mv2＋μmg&middot;v <br />2 <br />t，WF...