高中物理功教案

高三物理功和能轉(zhuǎn)化公式總結(jié)。

高三物理功和能轉(zhuǎn)化公式總結(jié)

1.功：W=Fscosα(定義式){W:功(J)，F(xiàn):恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s間的夾角｝
2.重力做功：Wab=mghab{m:物體的質(zhì)量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場力做功：Wab=qUab{q:電量(C)，Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb｝
4.電功：W=UIt(普適式){U：電壓(V)，I:電流(A)，t:通電時間(s)｝
5.功率：P=W/t(定義式){P:功率[瓦(W)]，W:t時間內(nèi)所做的功(J)，t:做功所用時間(s)｝
6.汽車牽引力的功率：P=Fv;P平=Fv平{P:瞬時功率，P平:平均功率}
7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
8.電功率：P=UI(普適式){U：電路電壓(V)，I：電路電流(A)｝
9.焦耳定律：Q=I2Rt{Q:電熱(J)，I:電流強(qiáng)度(A)，R:電阻值(Ω)，t:通電時間(s)｝
10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.動能：Ek=mv2/2{Ek:動能(J)，m：物體質(zhì)量(kg)，v:物體瞬時速度(m/s)｝
12.重力勢能：EP=mgh{EP:重力勢能(J)，g:重力加速度，h:豎直高度(m)(從零勢能面起)｝
13.電勢能：EA=qφA{EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢能(J)，q:電量(C)，φA:A點(diǎn)的電勢(V)(從零勢能面起)｝
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加)：
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力對物體做的總功，ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝
15.機(jī)械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負(fù)值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;
(2)O0≤α90O做正功;90Oα≤180O做負(fù)功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功，則重力(彈性、電、分子)勢能減少
(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(guān)(見2、3兩式);(5)機(jī)械能守恒成立條件：除
重力(彈力)外其它力不做功，只是動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2，與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。

相關(guān)知識

高三物理《功和能》知識點(diǎn)總結(jié)

高三物理《功和能》知識點(diǎn)總結(jié)

功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)
1.功：W=Fscosα(定義式){W:功(J)，F(xiàn):恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s間的夾角｝
2.重力做功：Wab=mghab{m:物體的質(zhì)量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場力做功：Wab=qUab{q:電量(C)，Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb｝
4.電功：W=UIt(普適式){U：電壓(V)，I:電流(A)，t:通電時間(s)｝
5.功率：P=W/t(定義式){P:功率[瓦(W)]，W:t時間內(nèi)所做的功(J)，t:做功所用時間(s)｝
6.汽車牽引力的功率：P=Fv;P平=Fv平{P:瞬時功率，P平:平均功率}
7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
8.電功率：P=UI(普適式){U：電路電壓(V)，I：電路電流(A)｝
9.焦耳定律：Q=I2Rt{Q:電熱(J)，I:電流強(qiáng)度(A)，R:電阻值(Ω)，t:通電時間(s)｝
10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.動能：Ek=mv2/2{Ek:動能(J)，m：物體質(zhì)量(kg)，v:物體瞬時速度(m/s)｝
12.重力勢能：EP=mgh{EP:重力勢能(J)，g:重力加速度，h:豎直高度(m)(從零勢能面起)｝
13.電勢能：EA=qφA{EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢能(J)，q:電量(C)，φA:A點(diǎn)的電勢(V)(從零勢能面起)｝
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加)：
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力對物體做的總功，ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝
15.機(jī)械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負(fù)值)WG=-ΔEP

高三物理能量轉(zhuǎn)化的量度公式總結(jié)

一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé)，作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收，幫助教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎？小編經(jīng)過搜集和處理，為您提供高三物理能量轉(zhuǎn)化的量度公式總結(jié)，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

高三物理能量轉(zhuǎn)化的量度公式總結(jié)

1.重力G=mg(方向豎直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用點(diǎn)在重心，適用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx{方向沿恢復(fù)形變方向，k：勁度系數(shù)(N/m)，x：形變量(m)｝
3.滑動摩擦力F=μFN{與物體相對運(yùn)動方向相反，μ：摩擦因數(shù)，F(xiàn)N：正壓力(N)｝
4.靜摩擦力0≤f靜≤fm(與物體相對運(yùn)動趨勢方向相反，fm為最大靜摩擦力)
5.萬有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109Nm2/C2,方向在它們的連線上)
7.電場力F=Eq(E：場強(qiáng)N/C，q：電量C，正電荷受的電場力與場強(qiáng)方向相同)
8.安培力F=BILsinθ(θ為B與L的夾角，當(dāng)L⊥B時:F=BIL，B//L時:F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsinθ(θ為B與V的夾角，當(dāng)V⊥B時：f=qVB，V//B時:f=0)
注:
(1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定;
(2)摩擦因數(shù)μ與壓力大小及接觸面積大小無關(guān)，由接觸面材料特性與表面狀況等決定;
(3)fm略大于μFN，一般視為fm≈μFN;
(4)其它相關(guān)內(nèi)容：靜摩擦力(大小、方向)〔見第一冊P8〕;
(5)物理量符號及單位B：磁感強(qiáng)度(T)，L：有效長度(m)，I:電流強(qiáng)度(A)，V：帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C);
(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。

高三物理電場公式總結(jié)

一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性，教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢？下面是小編為大家整理的“高三物理電場公式總結(jié)”，相信能對大家有所幫助。

高三物理電場公式總結(jié)

1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷：(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
2.庫侖定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N)，k:靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2，Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C)，r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m)，方向在它們的連線上，作用力與反作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引｝
3.電場強(qiáng)度：E=F/q(定義式、計(jì)算式){E:電場強(qiáng)度(N/C)，是矢量(電場的疊加原理)，q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)｝
4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場E=kQ/r2{r:源電荷到該位置的距離(m)，Q:源電荷的電量｝
5.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=UAB/d{UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V)，d:AB兩點(diǎn)在場強(qiáng)方向的距離(m)｝
6.電場力：F=qE{F:電場力(N)，q:受到電場力的電荷的電量(C)，E:電場強(qiáng)度(N/C)｝
7.電勢與電勢差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J)，q:帶電量(C)，UAB:電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關(guān))，E:勻強(qiáng)電場強(qiáng)度，d:兩點(diǎn)沿場強(qiáng)方向的距離(m)｝
9.電勢能：EA=qφA{EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢能(J)，q:電量(C)，φA:A點(diǎn)的電勢(V)｝
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA{帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值｝
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB(電勢能的增量等于電場力做功的負(fù)值)
12.電容C=Q/U(定義式，計(jì)算式){C:電容(F)，Q:電量(C)，U:電壓(兩極板電勢差)(V)｝
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積，d:兩極板間的垂直距離，ω：介電常數(shù))
常見電容器〔見第二冊P111〕
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
垂直電場方向：勻速直線運(yùn)動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中：E=U/d)
平行電場方向：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動d=at2/2，a=F/m=qE/m
注：
(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時，電量分配規(guī)律：原帶異種電荷的先中和后平分，原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷，電場線不相交，切線方向?yàn)閳鰪?qiáng)方向，電場線密處場強(qiáng)大，順著電場線電勢越來越低，電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊P98];
(4)電場強(qiáng)度(矢量)與電勢(標(biāo)量)均由電場本身決定，而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān);
(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個等勢體，表面是個等勢面，導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面，導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)為零，導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;
(6)電容單位換算：1F=106μF=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位，1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容：靜電屏蔽〔見第二冊P101〕/示波管、示波器及其應(yīng)用〔見第二冊P114〕等勢面〔見第二冊P105〕。

高三物理《功和功率》教材分析

高三物理《功和功率》教材分析

考點(diǎn)17功和功率
考點(diǎn)名片
考點(diǎn)細(xì)研究：本考點(diǎn)考查要點(diǎn)有：(1)功的理解與計(jì)算；(2)恒力及合力做功的計(jì)算、變力做功；(3)機(jī)車啟動問題；(4)功、功率與其他力學(xué)知識的綜合。其中考查到的如：20xx年天津高考第8題、20xx年全國卷第17題、20xx年海南高考第3題、20xx年北京高考第23題、20xx年浙江高考第18題、20xx年四川高考第9題、20xx年全國卷第16題、20xx年重慶高考第2題、20xx年安徽高考第22題等。
備考正能量：本考點(diǎn)內(nèi)容在高考中往往與動能定理、功能關(guān)系、圖象問題等結(jié)合考查。預(yù)計(jì)今后高考將延續(xù)以上特點(diǎn)，并結(jié)合當(dāng)代生活實(shí)際、科技和社會熱點(diǎn)來作為命題的背景和素材。

一、基礎(chǔ)與經(jīng)典
1．關(guān)于摩擦力對物體做功，以下說法中正確的是()
A．滑動摩擦力總是做負(fù)功
B．滑動摩擦力可能做負(fù)功，也可能做正功
C．靜摩擦力對物體一定不會做功
D．靜摩擦力對物體總是做正功
答案B
解析不論是滑動摩擦力，還是靜摩擦力，都既可以為阻力，也可以為動力，則既可以做負(fù)功，也可以做正功，也都可能不做功，故選項(xiàng)A、C、D均錯誤，B正確。
2.用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，t1時刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運(yùn)動，到t2時刻停止，其速度—時間圖象如圖所示，且αβ。若拉力F做的功為W1，平均功率為P1；物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，平均功率為P2，則下列選項(xiàng)正確的是()

A．W1W2，F(xiàn)＝2FfB．W1＝W2，F(xiàn)2Ff
C．P12FfD．P1＝P2，F(xiàn)＝2Ff
答案B
解析整個運(yùn)動過程中，根據(jù)動能定理有W1－W2＝0，所以W1＝W2，又P1＝，P2＝，所以P1P2；根據(jù)牛頓第二定律，施加拉力F時，加速度大小a1＝，撤去拉力F后加速度大小a2＝，vt圖象斜率的絕對值表示加速度的大小，根據(jù)題圖可知a1a2，即可得F2Ff，綜上分析，本題答案為B。
3.如圖所示，木板可繞固定水平軸O轉(zhuǎn)動。木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置，木板上的物塊始終相對于木板靜止。在這一過程中，物塊的重力勢能增加了2J。用FN表示物塊受到的支持力，用Ff表示物塊受到的摩擦力。在此過程中，以下判斷正確的是()

A．FN和Ff對物塊都不做功
B．FN對物塊做功為2J，F(xiàn)f對物塊不做功
C．FN對物塊不做功，F(xiàn)f對物塊做功為2J
D．FN和Ff對物塊所做功的代數(shù)和為0
答案B
解析物塊所受的摩擦力Ff沿木板斜向上，與物塊的速度方向時刻垂直，故摩擦力Ff對物塊不做功，物塊在慢慢移動過程中，重力勢能增加了2J，重力做負(fù)功2J，支持力FN對物塊做正功2J，故B正確。
4.將一個蘋果斜向上拋出，蘋果在空中依次飛過三個完全相同的窗戶1、2、3。圖中曲線為蘋果在空中運(yùn)行的軌跡。若不計(jì)空氣阻力的影響，以下說法正確的是()

A．蘋果通過第1個窗戶所用的時間最長
B．蘋果通過第3個窗戶的豎直方向平均速度最大
C．蘋果通過第1個窗戶重力做的功最大
D．蘋果通過第3個窗戶重力的平均功率最小
答案D
解析拋出的蘋果在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動，通過三個窗戶的時間由豎直方向的運(yùn)動決定。蘋果豎直方向上做減速運(yùn)動，三個窗戶的豎直高度相同，故通過第1個窗戶所用時間最短，A項(xiàng)錯誤；通過第3個窗戶所用時間最長，因此該過程中豎直方向的平均速度最小，重力的平均功率最小，B項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確；重力做功與高度差有關(guān)，故通過三個窗戶時蘋果克服重力做的功相同，C項(xiàng)錯誤。
5.如圖所示，位于固定粗糙斜面上的小物塊P，受到一沿斜面向上的拉力F，沿斜面勻速上滑?，F(xiàn)把力F的方向變?yōu)樨Q直向上，若使物塊P仍沿斜面保持原來的速度勻速運(yùn)動，則()

A．力F一定要變小B．力F一定要變大
C．力F的功率將減小D．力F的功率將增大
答案C
解析受到一沿斜面向上的拉力F，F(xiàn)＝mgsinθ＋μmgcosθ，把力F的方向變?yōu)樨Q直向上，仍沿斜面保持原來的速度勻速運(yùn)動，F(xiàn)＝mg，由于題述沒有給出θ和μ的具體數(shù)值，不能判斷出力F如何變化，選項(xiàng)A、B錯誤；力沿斜面時P1＝Fv＝(mgsinθ＋μmgcosθ)v，F(xiàn)變?yōu)樨Q直向上后，P2＝F′vsinθ＝mgvsinθ，P2v)時，所受牽引力為F。以下說法正確的是()
A．坦克速度為v時，坦克的牽引力做功為Fs
B．坦克的最大速度vm＝
C．坦克速度為v時加速度為a＝
D．坦克從靜止開始達(dá)到最大速度vm所用時間t＝
答案BC
解析坦克以恒定功率加速，根據(jù)P＝Fv得，v增大，F(xiàn)減小，牽引力做的功不等于Fs，A錯誤；坦克運(yùn)動速度為vm時，牽引力等于阻力f，則vm＝，故B正確；坦克速度為v時，牽引力為F，由牛頓第二定律得F－f＝ma，a＝，故C正確；坦克做變加速運(yùn)動，≠，t≠，D錯誤。
9.(多選)一質(zhì)量為800kg的電動汽車由靜止開始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為18m/s，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動汽車的牽引力F與對應(yīng)的速度v，并描繪出F圖象，圖中AB、BC均為直線。若電動汽車在行駛過程中所受的阻力恒定，由圖象可知下列說法正確的是()

A．電動汽車由靜止開始一直做變加速直線運(yùn)動
B．電動汽車的額定功率為10.8kW
C．電動汽車由靜止開始經(jīng)過2s，速度達(dá)到6m/s
D．電動汽車行駛中所受的阻力為600N
答案BD
解析根據(jù)題圖可知，電動汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動而后做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動，達(dá)到最大速度，選項(xiàng)A錯誤；由題設(shè)條件，可知電動汽車的最大速度為18m/s時，其所受合外力為零，故此時阻力等于牽引力，為600N，選項(xiàng)D正確；根據(jù)功率定義，P＝fvm＝600×18W＝10.8kW，選項(xiàng)B正確；電動汽車勻加速運(yùn)動的時間為t，由牛頓第二定律可得F′－f＝ma，a＝3m/s2，＝at，t＝＝1.2s，若電動汽車一直勻加速2s，其速度才可達(dá)到6m/s，實(shí)際上電動汽車勻加速1.2s后做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動，因而2s時電動汽車的速度小于6m/s，選項(xiàng)C錯誤。
10．(多選)如圖甲所示，靜止在水平地面的物塊A，受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動摩擦力大小相等，則()

A．0～t1時間內(nèi)F的功率逐漸增大
B．t2時刻物塊A的加速度最大
C．t2時刻后物塊A做反向運(yùn)動
D．t3時刻物塊A的動能最大
答案BD
解析根據(jù)圖乙可知：在0～t1時間內(nèi)拉力F沒有達(dá)到最大靜摩擦力fm，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則拉力F的功率為零，選項(xiàng)A錯誤；對物塊A由牛頓第二定律有F－fm＝ma，由于t2時刻拉力F最大，則t2時刻物塊加速度a最大，選項(xiàng)B正確；t2到t3這段時間內(nèi)拉力F大于fm，所以物塊做加速運(yùn)動，t3時刻速度達(dá)到最大，選項(xiàng)C錯誤，D正確。
二、真題與模擬
11．20xx·海南高考]假設(shè)摩托艇受到的阻力大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼?)
A．4倍B．2倍C.倍D.倍
答案D
解析阻力f與速率v成正比，設(shè)比值為k，則f＝kv。摩托艇達(dá)到最大速率時P＝fv，得P＝kv2，即輸出功率與最大速率的平方成正比，若輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則最大速率變?yōu)樵瓉淼谋?，D正確。
12．20xx·浙江高考](多選)我國科學(xué)家正在研制航母艦載機(jī)使用的電磁彈射器。艦載機(jī)總質(zhì)量為3.0×104kg，設(shè)起飛過程中發(fā)動機(jī)的推力恒為1.0×105N；彈射器有效作用長度為100m，推力恒定。要求艦載機(jī)在水平彈射結(jié)束時速度大小達(dá)到80m/s。彈射過程中艦載機(jī)所受總推力為彈射器和發(fā)動機(jī)推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的20%，則()
A．彈射器的推力大小為1.1×106N
B．彈射器對艦載機(jī)所做的功為1.1×108J
C．彈射器對艦載機(jī)做功的平均功率為8.8×107W
D．艦載機(jī)在彈射過程中的加速度大小為32m/s2
答案ABD
解析由題述可知，艦載機(jī)彈射過程的加速度為a＝＝m/s2＝32m/s2，D項(xiàng)正確；根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)發(fā)＋F彈－0.2(F發(fā)＋F彈)＝ma，可求得彈射器的推力大小F彈＝1.1×106N，A項(xiàng)正確；彈射器對艦載機(jī)做的功為W＝1.1×106×100J＝1.1×108J，B項(xiàng)正確；彈射過程的時間t＝＝s＝2.5s，彈射器做功的平均功率P＝＝4.4×107W，C項(xiàng)錯誤。
13．20xx·全國卷]一汽車在平直公路上行駛。從某時刻開始計(jì)時，發(fā)動機(jī)的功率P隨時間t的變化如圖所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖線中，可能正確的是()

答案A
解析在vt圖象中，圖線的斜率代表汽車運(yùn)動時的加速度，由牛頓第二定律可得：在0～t1時間內(nèi)，－f＝ma，當(dāng)速度v不變時，加速度a為零，在vt圖象中為一條水平線；當(dāng)速度v變大時，加速度a變小，在vt圖象中為一條斜率逐漸減小的曲線，選項(xiàng)B、D錯誤；同理，在t1～t2時間內(nèi)，－f＝ma，圖象變化情況與0～t1時間內(nèi)情況相似，由于汽車在運(yùn)動過程中速度不會發(fā)生突變，故選項(xiàng)C錯誤，選項(xiàng)A正確。
14．20xx·重慶高考]某車以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車重的k1和k2倍，最大速率分別為v1和v2，則()
A．v2＝k1v1B．v2＝v1
C．v2＝v1D．v2＝k2v1
答案B
解析根據(jù)機(jī)車的啟動規(guī)律可知，當(dāng)牽引力等于阻力時，車速最大，有vm＝，又Ff＝kmg，則＝＝，B項(xiàng)正確。
15．20xx·全國卷]一物體靜止在粗糙水平地面上?，F(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動物體，經(jīng)過一段時間后其速度變?yōu)関。若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時間后速度變?yōu)?v。對于上述兩個過程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則()
A．WF2＞4WF1，Wf2＞2Wf1
B．WF2＞4WF1，Wf2＝2Wf1
C．WF2＜4WF1，Wf2＝2Wf1
D．WF2＜4WF1，Wf2＜2Wf1
答案C
解析由v＝at可知，a2＝2a1；由x＝at2可知，x2＝2x1；根據(jù)題意，物體受的摩擦力Ff不變，由Wf＝Ffx可知，Wf2＝2Wf1；由a＝可知，F(xiàn)22F1。由WF＝Fx可知，WF24WF1，選項(xiàng)C正確。
16．20xx·西城期末](多選)如圖1所示，物體A以速度v0做平拋運(yùn)動，落地時水平方向的位移和豎直方向的位移均為L，圖1中的虛線是A做平拋運(yùn)動的軌跡。圖2中的曲線是一光滑軌道，軌道的形狀與圖1中的虛線相同。讓物體B從軌道頂端無初速下滑，B下滑過程中沒有脫離軌道。物體A、B都可以看做質(zhì)點(diǎn)。重力加速度為g。則下列說法正確的是()

A．A、B兩物體落地時的速度方向相同
B．A、B兩物體落地時的速度大小相等
C．物體B落地時水平方向的速度大小為
D．物體B落地時重力的瞬時功率為mg
答案AC
解析曲線運(yùn)動軌跡上的任意一點(diǎn)切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的速度方向，A對；根據(jù)動能定理知，A、B在下落過程中重力做功相同，但B初速度為零，所以落地時速度大小不相等，B錯；由v0t＝gt2，t＝，vy＝gt＝2v0知道A落地時豎直方向速度為水平方向速度的2倍，因?yàn)锽落地時速度與A落地時速度方向相同，所以可以知道B豎直方向速度為水平方向速度的2倍，設(shè)B落地時速度為v，水平分速度為vx，則豎直分速度為2vx，由mgL＝mv2，v2＝v＋(2vx)2得vx＝，C對；落地時重力的瞬時功率P＝mg·2vx＝2mg，D錯。
17．20xx·太原調(diào)研]質(zhì)量為m的汽車在平直的路面上啟動，啟動過程的速度圖象如圖所示，其中OA段為直線，AB段為曲線，B點(diǎn)后為平行橫軸的直線。已知從t1時刻開始汽車的功率保持不變，整個運(yùn)動過程中汽車所受阻力的大小恒為Ff，以下說法正確的是()

A．0～t1時間內(nèi)，汽車牽引力的數(shù)值為m
B．t1～t2時間內(nèi)，汽車的功率等于v2
C．t1～t2時間內(nèi)，汽車的平均速率小于
D．汽車運(yùn)動的最大速率v2＝v1
答案D
解析0～t1時間內(nèi)汽車的加速度大小為，m為汽車所受的合外力大小，而不是牽引力大小，選項(xiàng)A錯誤；由牛頓第二定律可知F－Ff＝ma，故F＝＋Ff，t1時刻汽車牽引力的功率為Fv1＝v1，之后汽車功率保持不變，選項(xiàng)B錯誤；t1～t2時間內(nèi)，汽車的平均速率大于，選項(xiàng)C錯誤；牽引力等于阻力時速度最大，即t2時刻汽車速率達(dá)到最大值，則有v1＝Ffv2，解得v2＝v1，選項(xiàng)D正確。
18．20xx·東北三省四市聯(lián)考]A、B兩物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力F1、F2的作用，而從靜止開始從同一位置出發(fā)沿相同方向做勻加速直線運(yùn)動。經(jīng)過時間t0和4t0，當(dāng)二者速度分別達(dá)到2v0和v0時分別撤去F1和F2，以后物體做勻減速運(yùn)動直至停止。兩物體運(yùn)動的vt圖象如圖所示。已知二者的質(zhì)量之比為12，下列結(jié)論正確的是()

A．物體A、B的位移大小之比是35
B．兩物體與地面間的動摩擦因數(shù)可能不相等
C．F1和F2的大小之比是65
D．整個運(yùn)動過程中F1和F2做功之比是65
答案C
解析vt圖象與兩坐標(biāo)軸所圍的面積表示質(zhì)點(diǎn)在對應(yīng)時間內(nèi)的位移，A、B兩物體的位移分別為x1＝×2v0×3t0＝3v0t0，x2＝×v0×5t0＝v0t0，故x1x2＝65，選項(xiàng)A錯誤；撤去拉力后，A、B兩物體的加速度大小分別為a1＝＝，a2＝＝，即a1＝a2＝μg，故兩物體與地面間的動摩擦因數(shù)相等，選項(xiàng)B錯誤；在加速過程中由牛頓第二定律可得F1－μm1g＝m1a1、F2－μm2g＝m2a2、a1＝、a2＝、μg＝，而m2＝2m1，故F1F2＝65，選項(xiàng)C正確；全過程中根據(jù)動能定量可知W1＝μm1gx1，W2＝μm2gx2，故整個運(yùn)動過程中F1和F2做功之比W1W2＝35，選項(xiàng)D錯誤。
19．20xx·江西遂川一模](多選)如圖所示，三角形傳送帶以1m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，左右兩邊的傳送帶長都是2m且與水平方向的夾角均為37°。現(xiàn)有兩個小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)都是0.5，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則下列說法正確的是()

A．物塊A先到達(dá)傳送帶底端
B．物塊A、B同時到達(dá)傳送帶底端
C．傳送帶對物塊A、B均做負(fù)功
D．物塊A、B在傳送帶上的劃痕長度之比為13
答案BCD
解析物塊重力沿傳送帶的分力G1＝mgsin37°＝0.6mg，沿傳送帶的滑動摩擦力f＝μmgcos37°＝0.4mg，由于G1f，所以兩物塊均受到沿斜面向上的滑動摩擦力，加速下滑的加速度大小均為a＝＝2m/s2，根據(jù)s＝v0t＋at2，得知兩物塊在傳送帶上運(yùn)動的時間t相同，選項(xiàng)B正確，A錯誤；兩物塊各自受到的滑動摩擦力與速度方向相反，均做負(fù)功，選項(xiàng)C正確；由v2－v＝2as得末速度大小v＝3m/s，滑動時間t＝＝1s，物塊A、B在傳送帶上的劃痕長度之比為＝，選項(xiàng)D正確。

一、基礎(chǔ)與經(jīng)典
20.如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點(diǎn)：(1)小球在水平拉力F的作用下從平衡位置P點(diǎn)緩慢地移動到Q點(diǎn)，此時懸線與豎直方向的夾角為θ；(2)小球在水平恒力F作用下由P點(diǎn)移動到Q點(diǎn)，此時懸線與豎直方向的夾角為θ。求上述(1)(2)兩種情況下拉力F所做的功各為多大？

答案(1)mgL(1－cosθ)(2)FLsinθ
解析(1)將小球“緩慢”地移動，可認(rèn)為小球一直處于平衡狀態(tài)并且動能不變，由平衡條件可求得：當(dāng)輕繩與豎直方向夾角為θ時，F(xiàn)＝mgtanθ，可見當(dāng)θ由零增大到θ的過程中，F(xiàn)一直增大，因此用動能定理求變力F做功。小球由P移動到Q的過程中由動能定理得W－mgL(1－cosθ)＝0，故有W＝mgL(1－cosθ)。
(2)當(dāng)小球在恒力F作用下由P運(yùn)動到Q時，由公式知力F做的功為W＝FLsinθ。
21．質(zhì)量為m的物體靜止在光滑的水平面上，從t＝0時刻開始物體受到水平力F的作用，水平力F的大小和方向與時間的關(guān)系如圖所示。

(1)求3t0時間內(nèi)水平力F所做的總功；
(2)3t0時刻水平力F的瞬時功率。
答案(1)(2)
解析(1)設(shè)前2t0時間內(nèi)物體的位移為x1，力反向時物體的速度為v1，反向后，設(shè)歷時t1，物體速度為零，勻減速運(yùn)動的位移為x2，反向勻加速運(yùn)動的位移為x3,3t0時速度為v2，則有
x1＝··(2t0)2＝，v1＝·2t0，
由v1＝t1得t1＝＝t0，
由2x2＝v得x2＝＝·t，
x3＝·(t0－t1)2＝，
因此3t0時間內(nèi)水平力F所做的總功
W＝F0x1－3F0x2＋3F0x3＝。
(2)v2＝(t0－t1)＝t0，故3t0時刻水平力F的瞬時功率P＝3F0v2＝。
二、真題與模擬
22．20xx·天津高考]某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖，皮帶在電動機(jī)的帶動下保持v＝1m/s的恒定速度向右運(yùn)動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝2kg的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5。設(shè)皮帶足夠長，取g＝10m/s2，在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，求：

(1)郵件滑動的時間t；
(2)郵件對地的位移大小x；
(3)郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功W。
答案(1)0.2s(2)0.1m(3)－2J
解析(1)設(shè)郵件放到皮帶上與皮帶發(fā)生相對滑動過程中受到的滑動摩擦力為F，則F＝μmg
由牛頓第二定律得μmg＝ma
由運(yùn)動學(xué)可知v＝at
由式并代入數(shù)據(jù)得t＝0.2s/華-資*源%庫
(2)郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，對郵件應(yīng)用動能定理，有Fx＝mv2－0
由式并代入數(shù)據(jù)得x＝0.1m
(3)郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，設(shè)皮帶相對地面的位移為s，則s＝vt
摩擦力對皮帶做的功W＝－Fs
由式并代入數(shù)據(jù)得W＝－2J。
23．20xx·四川高考]嚴(yán)重的霧霾天氣，對國計(jì)民生已造成了嚴(yán)重的影響，汽車尾氣是形成霧霾的重要污染源，“鐵腕治污”已成為國家的工作重點(diǎn)。地鐵列車可實(shí)現(xiàn)零排放，大力發(fā)展地鐵，可以大大減少燃油公交車的使用，減少汽車尾氣排放。若一地鐵列車從甲站由靜止啟動后做直線運(yùn)動，先勻加速運(yùn)動20s達(dá)最高速度72km/h，再勻速運(yùn)動80s，接著勻減速運(yùn)動15s到達(dá)乙站停住。設(shè)列車在勻加速運(yùn)動階段牽引力為1×106N，勻速運(yùn)動階段牽引力的功率為6×103kW，忽略勻減速運(yùn)動階段牽引力所做的功。

(1)求甲站到乙站的距離；
(2)如果燃油公交車運(yùn)行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車排放氣態(tài)污染物的質(zhì)量。(燃油公交車每做1焦耳功排放氣態(tài)污染物3×10－6克)
答案(1)1950m(2)2.04kg
解析(1)設(shè)列車勻加速直線運(yùn)動階段所用的時間為t1，距離為x1；在勻速直線運(yùn)動階段所用的時間為t2，距離為x2，速度為v；在勻減速直線運(yùn)動階段所用的時間為t3，距離為x3；甲站到乙站的距離為x。則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律可得：
x1＝vt1
x2＝vt2
x3＝vt3
x＝x1＋x2＋x3
聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)得
x＝1950m
(2)設(shè)列車在勻加速直線運(yùn)動階段的牽引力為F，所做的功為W1；在勻速直線運(yùn)動階段的牽引力的功率為P，所做的功為W2。設(shè)燃油公交車做的功W與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同時，排放的氣態(tài)污染物質(zhì)量為M。由題意，得
W1＝F·x1
W2＝P·t2
W＝W1＋W2
M＝(3×10－9kg·J－1)·W
聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)得
M＝2.04kg。
24．20xx·云南省統(tǒng)一檢測]一人騎自行車由靜止開始上一長L＝200m斜坡，斜坡坡度為0.05(沿斜坡前進(jìn)100m，高度上升5m)，自行車達(dá)到最大速度前做加速度a＝1m/s2的勻加速直線運(yùn)動，達(dá)到最大速度后腳蹬踏板使大齒輪以n＝轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速勻角速轉(zhuǎn)動，自行車勻速運(yùn)動一段時間后，由于騎行者體能下降，自行車距離坡頂50m處開始做勻減速運(yùn)動，已知最后50m的平均速度只有之前平均速度的84%。此人質(zhì)量M＝60kg，自行車質(zhì)量m＝15kg，大齒輪直徑d1＝15cm，小齒輪直徑d2＝6cm，車輪直徑d3＝60cm。運(yùn)動過程中，自行車受到大小恒為f＝20N的摩擦阻力作用。取g＝10m/s2，求：

(1)運(yùn)動過程中自行車的最大速度vm和到達(dá)坡頂時的速度v；
(2)從坡底到坡頂，此人做功的平均功率。
答案(1)6m/s3m/s(2)302.7W
解析(1)據(jù)題意可得ω1＝ω2，ω1＝2πn，vm＝ω2，聯(lián)立解得vm＝6m/s。
設(shè)勻加速運(yùn)動的過程的時間為t1，則根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有
vm＝at1，x1＝at，解得t1＝6s，x1＝18m。
設(shè)勻速運(yùn)動的時間為t2，則有150m－x1＝vmt2，解得t2＝22s。
設(shè)人到坡頂?shù)乃俣却笮関，根據(jù)題意可得：＝，＝84%，得＝×0.84，解得＝4.5m/s，
對勻減速運(yùn)動的過程＝，解得v＝3m/s。
(2)設(shè)最后50m所用時間為t3，則50m＝t3，解得t3＝11.1s。
從坡底到坡頂，人做的功為W＝(M＋m)gLsinθ＋(M＋m)v2＋fL，據(jù)題意sinθ＝0.05，此人做功的平均功率為P＝，解得P＝302.7W。