2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 板塊一 專題突破復(fù)習(xí) 專題二 能量與動(dòng)量 第一講 功 功率 動(dòng)能定理學(xué)案

《2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 板塊一 專題突破復(fù)習(xí) 專題二 能量與動(dòng)量 第一講 功 功率 動(dòng)能定理學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 板塊一 專題突破復(fù)習(xí) 專題二 能量與動(dòng)量 第一講 功 功率 動(dòng)能定理學(xué)案（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第一講　功　功率　動(dòng)能定理 [知識(shí)建構(gòu)] [高考調(diào)研] 1.考查方向預(yù)測(cè)：①重力、摩擦力、靜電力和洛倫茲力的做功特點(diǎn)和求解．②與功、功率相關(guān)的分析與計(jì)算．③動(dòng)能定理和動(dòng)力學(xué)方法的綜合應(yīng)用．④動(dòng)能定理在電磁學(xué)中的應(yīng)用． 2.常用的思想方法：①化曲為直的思想方法．②微元法．③合力功的求法．④變力功的求法． [答案]　(1)恒力做功的計(jì)算 ①單個(gè)力做的功：直接用W＝Fxcosα計(jì)算．有兩種不同的計(jì)算公式，即分解力或分解位移；常見(jiàn)的恒力功有： 電場(chǎng)力功：WQ＝qEd＝qU 安培力功：W安＝BILd 重力功：WG＝mgh ②合力做的功 方法一：先求合力F合，再用W合＝F

2、合lcosα求功． 方法二：先求各個(gè)力做的功W1、W2、W3、…，再應(yīng)用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功． (2)功率的兩個(gè)公式 ①P＝.求出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率． ②P＝Fvcosα.其中α是F與v方向的夾角；若v取瞬時(shí)速度，則對(duì)應(yīng)的P為瞬時(shí)功率；若v取平均速度，則對(duì)應(yīng)的P為平均功率． (3)對(duì)動(dòng)能定理的理解 ①動(dòng)能定理中所說(shuō)的“外力”，是指物體受到的所有力，包括重力． ②對(duì)“總功”的兩種理解 各外力做功的代數(shù)和：W＝W1＋W2＋…； 合外力的功：W＝F合lcosθ(力均為恒力)． ③對(duì)“位移和速度”的理解：必須是相對(duì)于同一個(gè)慣性參考系，一般以地面為參考系．

3、 ④動(dòng)能定理表達(dá)式是一個(gè)標(biāo)量式，不能在某個(gè)方向上應(yīng)用動(dòng)能定理． 考向一　功和功率的計(jì)算 [歸納提煉] 功和功率的理解與計(jì)算問(wèn)題，一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 1．準(zhǔn)確理解功的定義式W＝Fl及變形式W＝Flcosα中各物理量的意義，該式僅適用于恒力做功的情況． 2．變力做功的求解注意對(duì)問(wèn)題的正確轉(zhuǎn)化，如將變力轉(zhuǎn)化為恒力，也可應(yīng)用動(dòng)能定理等方式求解． 3．對(duì)于功率的計(jì)算，應(yīng)注意區(qū)分公式P＝和公式P＝Fv，前式側(cè)重于平均功率的計(jì)算，而后式側(cè)重于瞬時(shí)功率的計(jì)算． 　(2017·江蘇卷)如圖所示，兩個(gè)半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上，其上有一光滑圓柱C，三者半徑均為R.C的質(zhì)量為m，A、B的質(zhì)

4、量都為，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.現(xiàn)用水平向右的力拉A，使A緩慢移動(dòng)，直至C恰好降到地面．整個(gè)過(guò)程中B保持靜止．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g.求： (1)未拉A時(shí)，C受到B作用力的大小F； (2)動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值μmin； (3)A移動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，拉力做的功W. [思路點(diǎn)撥]　由圓柱C一開(kāi)始受力平衡可得出力F的大小．動(dòng)摩擦因數(shù)最小時(shí)，B受C壓力的水平分力最大．拉力為變力，可根據(jù)動(dòng)能定理求解拉力做的功． [解析]　(1)C受力平衡，有 2Fcos30°＝mg 解得F＝mg (2)C恰好降到地面時(shí)，B受C壓力的水平分力最大 Fxmax＝mg B受地面的

5、摩擦力f＝μmg 根據(jù)題意fmin＝Fxmax 解得μmin＝. (3)C下降的高度h＝(－1)R A的位移x＝2(－1)R 摩擦力做功的大小Wf＝fx＝2(－1)μmgR 根據(jù)動(dòng)能定理W－Wf＋mgh＝0－0 解得W＝(2μ－1)(－1)mgR. [答案]　(1)mg　(2) (3)(2μ－1)(－1)mgR 動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值也可用以下方法分析求解： 如圖所示，用水平向右的力拉A，使A緩慢移動(dòng)，直至C恰好降到地面時(shí) 對(duì)整體，有NB＋NA＝mg＋2×g，地面支持力NB＝NA＝mg 對(duì)C，豎直方向上有2FBcos60°＝mg 對(duì)B，水平方向上有f＝FBsin

6、60°＝mg 而f≤fm＝μN(yùn)B＝μmg，故動(dòng)摩擦因數(shù)μ≥，最小值μmin＝. 當(dāng)F為變力或物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，或要求解的問(wèn)題中沒(méi)有明確固定的受力或在力的方向上的位移時(shí)，考慮用動(dòng)能定理求變力做的功.分析各力做功情況時(shí)不要出現(xiàn)“丟功”及“錯(cuò)功”.嚴(yán)格按照重力、彈力、摩擦力的順序找出運(yùn)動(dòng)物體所受的各個(gè)力，然后準(zhǔn)確判斷出各個(gè)力做的功.存在電場(chǎng)時(shí)，還要考慮是否有電場(chǎng)力做功. [熟練強(qiáng)化] 1．(2017·長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)三模)如右圖所示是一種清洗車(chē)輛用的手持式噴水槍．設(shè)槍口截面積為0.6 cm2，噴出水的速度為20 m/s.當(dāng)它工作時(shí)，估計(jì)水槍的平均功率約為(水的密度為1×103 kg/m3)(

7、　　) A．12 W B．120 W C．240 W D．1200 W [解析]　考慮Δt時(shí)間內(nèi)從槍口射出去的水，其質(zhì)量為Δm＝ρsvΔt，該部分水增加的動(dòng)能ΔEk＝Δmv2，結(jié)合上式，有ΔEk＝ρsv3Δt，則水槍的平均功率＝ΔEk/Δt＝ρsv3，代入數(shù)據(jù)，得＝240 W. [答案]　C 2. (多選)(2017·河南五校聯(lián)考)將三個(gè)光滑的平板傾斜固定，三個(gè)平板頂端到底端的高度相等，三個(gè)平板與水平面間的夾角分別為θ1、θ2、θ3，如圖所示．現(xiàn)將三個(gè)完全相同的小球由最高點(diǎn)A沿三個(gè)平板同時(shí)無(wú)初速度地釋放，經(jīng)一段時(shí)間到達(dá)平板的底端．則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．重

8、力對(duì)三個(gè)小球所做的功相同 B．沿傾角為θ3的平板下滑的小球的重力的平均功率最大 C．三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)的瞬時(shí)速度相同 D．沿傾角為θ3的平板下滑的小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率最小 [解析]　假設(shè)平板的長(zhǎng)度為x，由功的定義式可知W＝mgxsinθ＝mgh，則A正確；小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a＝gsinθ，小球到達(dá)平板底端時(shí)的速度為v＝＝＝，顯然到達(dá)平板底端時(shí)的速度大小相等，但方向不同，則C錯(cuò)誤；由位移公式x＝at2可知t＝ ＝ ，整個(gè)過(guò)程中重力的平均功率為P＝＝，則沿傾角為θ1的平板下滑的小球的重力平均功率最大，B錯(cuò)誤；根據(jù)P＝mgvcos(90°－θ)＝mgvsinθ，速度大小相等

9、，沿傾角為θ3的平板下滑的小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率最小，D正確． [答案]　AD 3．(2017·全國(guó)卷Ⅲ)如圖，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛．用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn)，M點(diǎn)與繩的上端P相距l(xiāng).重力加速度大小為g.在此過(guò)程中，外力做的功為(　　) A.mgl B.mgl C.mgl D.mgl [解析]　將繩的下端Q緩慢向上拉至M點(diǎn)，相當(dāng)于使下部分的繩的重心升高l，故重力勢(shì)能增加mg·＝mgl，由功能關(guān)系可知A項(xiàng)正確． [答案]　A 考向二　動(dòng)能定理的應(yīng)用 [歸納提煉] 應(yīng)用動(dòng)能定理解題應(yīng)注意的四點(diǎn) 1．方法的選擇：動(dòng)能定

10、理往往用于單個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由于不涉及加速度及時(shí)間，比動(dòng)力學(xué)方法要簡(jiǎn)捷． 2．規(guī)律的應(yīng)用：動(dòng)能定理表達(dá)式是一個(gè)標(biāo)量式，在某個(gè)方向上應(yīng)用動(dòng)能定理是沒(méi)有依據(jù)的． 3．過(guò)程的選擇：物體在某個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中包含有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的小過(guò)程(如加速、減速的過(guò)程)，此時(shí)可以分段應(yīng)用動(dòng)能定理，也可以對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，但如果對(duì)整個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，則使問(wèn)題簡(jiǎn)化． 4．電磁場(chǎng)中的應(yīng)用：在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)多了一個(gè)電場(chǎng)力或磁場(chǎng)力，特別注意電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，洛倫茲力在任何情況下都不做功． 　(2016·全國(guó)卷Ⅰ)如圖，一輕彈簧原長(zhǎng)為2R，其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌

11、道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)．直軌道與一半徑為R的光滑圓弧軌道相切于C點(diǎn)，AC＝7R，A、B、C、D均在同一豎直平面內(nèi)．質(zhì)量為m的小物塊P自C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，最低到達(dá)E點(diǎn)(未畫(huà)出)．隨后P沿軌道被彈回，最高到達(dá)F點(diǎn)，AF＝4R.已知P與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，重力加速度大小為g.(取sin37°＝，cos37°＝) (1)求P第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大?。? (2)求P運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能． (3)改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點(diǎn)，從靜止開(kāi)始釋放．已知P自圓弧軌道的最高點(diǎn)D處水平飛出后，恰好通過(guò)G點(diǎn)．G點(diǎn)在C點(diǎn)左下方，與C點(diǎn)水平相距R、豎直相距R.求P運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度的大小和改變后P

12、的質(zhì)量． [思路路線]　 [解析]　(1)根據(jù)題意知，B、C之間的距離為l＝7R－2R① 設(shè)P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，由動(dòng)能定理得 mglsinθ－μmglcosθ＝mv② 式中θ＝37°. 聯(lián)立①②式并由題給條件得vB＝2③ (2)設(shè)BE＝x.P到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度為零，設(shè)此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep.P由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有 mgxsinθ－μmgxcosθ－Ep＝0－mv④ E、F之間的距離為l1＝4R－2R＋x⑤ P到達(dá)E點(diǎn)后反彈，從E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有 Ep－mgl1sinθ－μmgl1cosθ＝0⑥ 聯(lián)立③④⑤⑥式并由題給條件得x＝

13、R⑦ Ep＝mgR⑧ (3)設(shè)改變后P的質(zhì)量為m1.D點(diǎn)與G點(diǎn)的水平距離x1和豎直距離y1分別為x1＝R－Rsinθ⑨ y1＝R＋R＋Rcosθ⑩ 式中，已應(yīng)用了過(guò)C點(diǎn)的圓軌道半徑與豎直方向夾角仍為θ的事實(shí)． 設(shè)P在D點(diǎn)的速度為vD，由D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到G點(diǎn)的時(shí)間為t.由平拋運(yùn)動(dòng)公式有y1＝gt2? x1＝vDt? 聯(lián)立⑨⑩??式得vD＝? 設(shè)P在C點(diǎn)速度的大小為vC.在P由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒， 有m1v＝m1v＋m1g? P由E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有 Ep－m1g(x＋5R)sinθ－μm1g(x＋5R)cosθ＝m1v? 聯(lián)立⑦⑧???式得m1＝m

14、 [答案]　(1)2　(2)mgR　(3)　m 應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本步驟 [熟練強(qiáng)化] 遷移一　動(dòng)力學(xué)與動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用方法 1．(2017·寧德市模擬)如圖所示，一半徑為R的水平圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)邊緣有一質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，滑塊從圓盤(pán)邊緣滑落，進(jìn)入一段圓弧軌道AB.隨后滑上以v0順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶，當(dāng)滑塊滑到與傳送帶左端B的距離為L(zhǎng)/n時(shí)，滑塊速度恰好與傳送帶速度相同．已知AB段為一段光滑的圓弧軌道，軌道半徑為r，圓弧軌道與傳送帶在B點(diǎn)水平相切，滑塊與圓盤(pán)、傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g，最大靜摩擦

15、力等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)滑塊進(jìn)入軌道AB和經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失． (1)當(dāng)圓盤(pán)的角速度為多大時(shí)，滑塊從圓盤(pán)上滑落？ (2)求軌道AB的高度． (3)求滑塊到達(dá)圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。? [解析]　(1)滑塊在圓盤(pán)上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力充當(dāng)向心力，根據(jù)牛頓第二定律，可得μmg＝mω2R 代入數(shù)據(jù)解得ω＝. (2)滑塊在A點(diǎn)時(shí)的速度vA＝ωR＝，設(shè)軌道AB的高度為h，滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v，下滑過(guò)程機(jī)械能守恒，mgh＝mv2－mv，解得v＝ 若滑塊滑上傳送帶時(shí)的速度小于傳送帶速度，則滑塊在傳送帶上受到向右的滑動(dòng)摩擦力，做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有μmgL/n＝mv－m

16、v2，則h＝－ 若滑塊滑上傳送帶時(shí)的速度大于傳送帶的速度，則滑塊受到向左的滑動(dòng)摩擦力，做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有－μmgL/n＝mv－mv2，則h＝＋. (3)在B點(diǎn)，由牛頓第二定律，可得FN－mg＝m 解得FN＝mg＋＋. [答案]　(1)　(2)－或＋ (3)mg＋＋ 遷移二　動(dòng)能定理在電場(chǎng)中的應(yīng)用 2．(2017·上海市靜安區(qū)摸底)如下圖所示，兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷M和N，帶電量均為Q，固定在光滑絕緣的水平面上，相距2L，A、O、B是MN連線上的三點(diǎn)，且O為中點(diǎn)，OA＝OB＝，一質(zhì)量為m、電量為q的點(diǎn)電荷以初速度v0從A點(diǎn)出發(fā)沿MN連線向N運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷受到大小恒定的

17、阻力作用，但速度為零時(shí)，阻力也為零，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為初動(dòng)能的n倍，到B點(diǎn)速度剛好為零，然后返回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直至最后靜止．已知靜電力恒量為k，取O處電勢(shì)為零，求： (1)A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小； (2)阻力的大??； (3)A點(diǎn)的電勢(shì)； (4)電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總路程． [解析]　(1)由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式和電場(chǎng)疊加原理可得： EA＝k－k＝； (2)由對(duì)稱性知，φA＝φB，電荷從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為零，克服阻力做功為：Wf＝FfL，由動(dòng)能定理： －FfL＝0－mv，得：Ff＝ (3)設(shè)電荷從A到O點(diǎn)電場(chǎng)力做功為WF，克服阻力做功為Wf， 由動(dòng)能定理：WF－Wf＝nm

18、v－mv 得：WF＝(2n－1) 由：WF＝q(φA－φO) 得：φA＝＝(2n－1) (4)電荷最后停在O點(diǎn)，在全過(guò)程中電場(chǎng)力做功為WF＝(2n－1)，電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總路程為s，則阻力做功為－Ffs. 由動(dòng)能定理：WF－Ffs＝0－mv 即：(2n－1)－mvs＝－mv 解得：s＝(n＋0.5)L. [答案]　(1)　(2)　(3)(2n－1)　(4)(n＋0.5)L 高考題型預(yù)測(cè)——?jiǎng)幽芏ɡ砼c圖象結(jié)合的問(wèn)題 [考點(diǎn)歸納] 動(dòng)能定理與圖象結(jié)合的問(wèn)題 1．圖象問(wèn)題分析的“四步走” 2．常見(jiàn)圖象所圍面積的含義 v－t圖 由公式x＝vt可知，v－t圖線與坐

19、標(biāo)軸圍成的面積表示物體的位移 a－t圖 由公式Δv＝at可知，a－t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體速度的變化量 F－x圖 由公式W＝Fx可知，F(xiàn)－x圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功 P－t圖 由公式W＝Pt可知，P－t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功 [典題示例] (2017·河北名校聯(lián)盟)曉宇在研究一輛額定功率為P＝20 kW的轎車(chē)的性能，他駕駛一轎車(chē)在如圖甲所示的平直路面上運(yùn)動(dòng)，其中轎車(chē)與ON段路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)比轎車(chē)與MO段路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)大．曉宇駕駛轎車(chē)保持額定功率以10 m/s的速度由M向右運(yùn)動(dòng)，該轎車(chē)從M向右運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中，通過(guò)速度傳感器測(cè)量出轎車(chē)的速

20、度隨時(shí)間的變化規(guī)律圖象如圖乙所示，在t＝15 s時(shí)圖線的切線與橫軸平行．已知轎車(chē)的質(zhì)量為m＝2 t，轎車(chē)在MO段、ON段運(yùn)動(dòng)時(shí)與路面之間的阻力大小分別保持不變．求. (1)該轎車(chē)在MO段行駛時(shí)的阻力大??； (2)該轎車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中剛好通過(guò)O點(diǎn)時(shí)加速度的大??； (3)該轎車(chē)由O運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中位移的大?。? [審題指導(dǎo)] 第一步　讀題干—提信息 題干 信息 1)駕駛轎車(chē)保持額定功率以10 m/s的速度由M向右運(yùn)動(dòng) 屬于恒定功率啟動(dòng)模型． 2)在t＝15 s時(shí)圖線的切線與橫軸平行 說(shuō)明t＝15秒時(shí)轎車(chē)加速度為零，做勻速運(yùn)動(dòng)． 3)圖乙 5～15秒做加速度減小的變減

21、速運(yùn)動(dòng)． 4)由O運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中位移的大小 注意O到N過(guò)程牽引力大小改變. 第二步　審程序—順?biāo)悸? [解析]　(1)轎車(chē)在MO段運(yùn)動(dòng)時(shí)，以10 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，有F1＝f1，P＝F1v1 聯(lián)立解得f1＝ N＝2000 N. (2)轎車(chē)在ON段保持額定功率不變，由圖象可知t＝15 s時(shí)轎車(chē)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)由力的平衡條件有F2＝f2，P＝F2v2 聯(lián)立解得f2＝ N＝4000 N t＝5 s時(shí)轎車(chē)經(jīng)過(guò)O點(diǎn)，開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，有F1－f2＝ma 解得a＝－1 m/s2 轎車(chē)通過(guò)O點(diǎn)時(shí)加速度大小為1 m/s2. (3)由動(dòng)能定理可知Pt－f2x＝mv－mv

22、 解得x＝68.75 m. [答案]　(1)2000 N　(2)1 m/s2　(3)68.75 m (1)機(jī)車(chē)啟動(dòng)的方式不同，機(jī)車(chē)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律就不同，因此機(jī)車(chē)啟動(dòng)時(shí)，其功率、速度、加速度、牽引力等物理量的變化規(guī)律也不相同，分析圖象時(shí)應(yīng)注意坐標(biāo)軸的意義及圖象變化所描述的規(guī)律. (2)恒定功率下的加速一定不是勻加速，這種加速過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功可用W＝Pt計(jì)算，不能用W＝Fl計(jì)算(因?yàn)镕為變力). (3)以恒定牽引力加速時(shí)的功率一定不恒定，這種加速過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功常用W＝Fl計(jì)算，不能用W＝Pt計(jì)算(因?yàn)楣β蔖是變化的). [預(yù)測(cè)題組] 1．(多選)(2017·華中師大附中二模)一質(zhì)量為

23、2 kg的物體，在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，拉力逐漸減小，且當(dāng)拉力減小到零時(shí)，物體剛好停止運(yùn)動(dòng)，右圖中給出了拉力隨位移變化的關(guān)系圖象．已知重力加速度g＝10 m/s2，由此可知(　　) A．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.35 B．減速過(guò)程中拉力對(duì)物體所做的功約為13 J C．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度約為6 m/s D．減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間約為1.7 s [解析]　F－s圖象圍成的面積代表拉力F做的功，由圖知減速階段F－s圍成面積約13個(gè)小格，每個(gè)小格1 J則約為13 J，故B選項(xiàng)正確．剛開(kāi)始勻速，則F＝μmg，由圖知F＝7 N，則μ＝＝

24、0.35，故A選項(xiàng)正確．全程應(yīng)用動(dòng)能定理WF－μmgs＝0－mv，其中WF＝(7×4＋13)J＝41 J，得v0≈6 m/s，故C正確．由于不是勻減速，沒(méi)辦法求減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故D錯(cuò)誤． [答案]　ABC 2．(2017·湖南五十校聯(lián)考)質(zhì)量為10 kg的物體，在變力F作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，力隨坐標(biāo)x的變化情況如右圖所示．物體在x＝0處，速度為1 m/s，一切摩擦不計(jì)，則物體運(yùn)動(dòng)到x＝16 m處時(shí)，速度大小為(　　) A．2 m/s B．3 m/s C．4 m/s D. m/s [解析]　F－x圖象與坐標(biāo)軸圍成的圖形面積表示力F做的功，圖形位于x軸上方表示力做正功，位于

25、x軸下方表示力做負(fù)功，面積大小表示功的大小，所以物體運(yùn)動(dòng)到x＝16 m處時(shí)，力F對(duì)物體做的總功W＝40 J，由動(dòng)能定理，得W＝mv－mv，代入數(shù)據(jù)，可得v2＝3 m/s，B正確． [答案]　B 3．(2017·寧夏銀川一中第二次考試)質(zhì)量為1 kg的物體，放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移s之間的關(guān)系如下圖所示，重力加速度為10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．AB段加速度大小為3 m/s2 B．OA段加速度大小為5 m/s2 C．s＝9 m時(shí)速度大小為3 m/s D．s＝3 m時(shí)速度大小為2 m/s

26、 [解析]　分析可知W－s圖線的斜率表示拉力的大小，由W－s圖象，可知FOA＝5 N，F(xiàn)AB＝2 N，而物體受到的摩擦力為Ff＝2 N，故物體在OA段加速，由牛頓第二定律，可知FOA－Ff＝ma，故a＝3 m/s2，而在AB段物體做勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．在OA段，根據(jù)動(dòng)能定理，有W－μmgs＝mv，解得vA＝3 m/s，故可知選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤． [答案]　C 4．泥石流是在雨季由于暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質(zhì)山體經(jīng)飽和稀釋后形成的洪流．泥石流流動(dòng)的全過(guò)程雖然只有很短時(shí)間，但由于其高速前進(jìn)，具有強(qiáng)大的能量，因而破壞性極大．某課題小組對(duì)泥石流的威力進(jìn)行了模擬研究，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲的模

27、型：在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m＝4 kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，推力F隨位移變化如圖乙所示，已知物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，g＝10 m/s2.則： (1)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度為多少？ (2)在距出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)處，物體的速度達(dá)到最大？ (3)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少？ [解析]　(1)當(dāng)推力F最大時(shí)，加速度最大，由牛頓第二定律，得：Fm－μmg＝mam可解得：am＝15 m/s2. (2)由圖象可知：F隨x變化的函數(shù)方程為F＝80－20x 速度最大時(shí)，合力為0，即F＝μmg 所以x＝3 m. (3)位移最大時(shí)，末速度一定為0 由動(dòng)能定理可得：WF－μmgx＝0 由圖象可知，力F做的功為 WF＝Fmxm＝×80×4 J＝160 J 所以x＝8 m. [答案]　(1)15 m/s2　(2)3 m　(3)8 m 17