微专题4 功和功率 动能定理 导学案《高考物理二轮专题复习》

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微专题 4 力与物体的曲线运动导学案
考点一、功与功率的理解
1
.
功和功率的计算方法
2
.
计算功和功率的注意事项
1
(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
W=Fl
cos
α
进行计算。若是变力做功,可用以下几种方法进行求解:①W=Pt,注意 P 为恒定功率;② 微元
法;③ 图像法;④ 转化法;⑤ 动能定理法;等等。
(2)总功的计算有两种方式
① 总功等于合外力做的功,先求出物体所受各力的合力 F 合,再根据 W 总=F 合Lcos α 计算总功,但应
注意合力必须是恒力,且 α 应是合力与位移 L 的夹角。
② 总功等于各力做功的代数和,分别求出每一个力做的功 W1,W2,W3,…,再将各个外力做的功求代数
和,即 W 总=W1+
W
2
+W
3
+
…。
(3)对于功率的计算要区分是瞬时功率还是平均功率。
P=
W
t
只能用来计算平均功率。
P=Fv
cos
α
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。
探究 1
.
(2020 年江苏卷,T1)质量为 1
.
5
×
103 kg 的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为 20 m/s,受
到的阻力大小为 1
.
8
×
103 N。此时,汽车发动机输出的实际功率是(
C
)。
A.90 W B.30 kW C.36 kW D.300 kW
考点二、动能定理与图像结合的问题
1
.
应用动能定理应注意四点
(1)方法的选择:动能定理往往用于单个物体的运动过程,由于不涉及加速度及时间,比动力学方法
要简捷。
(2)规律的应用:动能定理表达式是一个标量式,在某个方向上应用动能定理是没有依据的。
(3)过程的选择:物体在某个运动过程中包含几个运动性质不同的小过程(如加速、减速、直线、
曲线的过程),此时可以分段应用动能定理,也可以对全过程应用动能定理,如果对整个过程应用动
能定理,则使问题简化,但有时需要针对分过程及全过程分别应用动能定理,列方程组解题。
(4)电磁场中的应用:物体在电磁场中运动时多了一个电场力或磁场力,应特别注意电场力做功与
路径无关,洛伦兹力在任何情况下都不做功。
2
.
动能定理与图像的结合问题分析的“四步走”
反思总结：
2
3
.
常见图像所围面积的含义
v-t
图像 由公式
x=vt
可知,
v-t
图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移
a-t
图像 由公式 Δ
v=at
可知,
a-t
图线与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量
F-x
图像 由公式
W=Fx
可知,
F-x
图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功
P-t
图像 由公式
W=Pt
可知,
P-t
图线与坐标轴围成的面积表示力所做的功
探究 2
.
(2020 年江苏)如图,一小物块由静止开始沿斜面向下滑动,最后停在水平地面上。斜面和
地面平滑连接,且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中,物块的动能
E
k与
水平位移
x
关系的图像是(
A
)。
A
BCD
难点一、机车启动模型
1
.
两种启动方式的比较
两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动
P-t
图和
v-t
图
OA
段
过程分析
v
↑⇒
F=
P( )不变
v
↓⇒
a=
F-F阻
m
↓
a=
F-F阻
m
不变⇒
F
不变,
v
↑⇒
P=Fv
↑直
到
P
额
=Fv
1
运动性质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动,维持时间
t
0
=
v1
a
反思总结：
3
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