人教6.1 功 功率和机车启动问题（讲）--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）（解析版）.docx

第六章 机械能守恒定律
近5年考情分析
考点要求
等级要求
考题统计
2022
2021
2020
2019
2018
功 功率和机车启动问题
Ⅱ
广东卷·T9
北京卷·T8
Ⅲ卷·T18
动能定理及其应用
Ⅱ
浙江6月卷·T13
浙江1月卷·T20
甲卷·T20
Ⅱ卷·T16
Ⅱ卷·T25
Ⅲ卷·T17
Ⅰ卷·T14
Ⅱ卷·T14
Ⅲ卷·T25
机械能守恒定律及其应用
Ⅱ
乙卷·T16
甲卷·T24
Ⅱ卷·T18
功能关系及能量守恒定律
Ⅱ
山东卷·T16
广东卷·T9
Ⅰ卷·T19
实验六：探究动能定理
Ⅲ卷·T22
实验七：探究机械能守恒定律
湖北卷·T12
河北卷·T11
河北卷·T12
核心素养
1.物理观念:功和功率、动能、势能及功能关系
2.科学思维：(1)机车启动模型(2)利用动能定理、机械能守恒定律、功能关系进行科学推理或科学论证。
3.科学态度与责任：利用能量观点解决生产、生活、科技中的问题
命题规律
高考对机械能及其守恒定律部分的考查常结合生产、生活中常见的物理情景，如物体上抛下落、车辆启动、(类)刹车、物体上下坡、传送带等。在考查方向上，单一物体、多个物体的不同运动形式都有所体现。解题方法主要是函数法和图象法，同时应用推理论证。对学科核心素养的考查主要体现在运动与相互作用观念、能量观念、模型建构、科学推理及严谨认真的科学态度。
备考策略
本章是高考的重要内容，复****备考要重点加强物理模型的建构;突出物理思想，如:转换与守恒。加强能量规律的探究、推理、论证及在不同环境下的具体应用。利用生产，生活中与功和能量紧密联系的实践活动，加强对能量规律的应用与探究。加强典型学科方法如函数法、比较法、极限法、图象法、模型法等的应用训练。
【网络构建】
专题6.1 功 功率和机车启动问题
【网络构建】
考点一 功的分析及恒力功的计算
1．计算功的方法
(1)对于恒力做功利用W＝Flcos α；
(2)对于变力做功可利用动能定理(W＝ΔEk)；
(3)对于机车启动问题中的定功率启动问题，牵引力的功可以利用W＝Pt.
2．合力功计算方法
(1)先求合外力F合，再用W合＝F合 lcos α求功．
(2)先求各个力做的功W1、W2、W3、…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合外力做的功．
3．几种力做功比较
(1)重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与位移有关，与路径无关．
(2)滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关．
(3)摩擦力做功有以下特点：
①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．
②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值．
③相互作用的一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能转移和机械能转化为内能，内能Q＝Ffx相对．
考点二 求解变力做功的四种方法
方法
以例说法
应用动能定理
用力F把小球从A处缓慢拉到B处，F做功为WF，则有：WF－mgl(1－cos θ)＝0，得WF＝mgl(1－cos θ)
微元法
质量为m的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩擦力做功Wf＝f·Δx1＋f·Δx2＋f·Δx3＋…＝f(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝f·2πR
平均力法
弹簧由伸长x1被继续拉至伸长x2的过程中，克服弹力做功W＝·(x2－x1)
图象法
一水平拉力F0拉着一物体在水平面上运动的位移为x0，图线与横轴所围面积表示拉力所做的功，W＝F0x0
考点三 功率的理解与计算
1．平均功率的计算方法
(1)利用P＝.
(2)利用P＝Fvcos α，其中v为物体运动的平均速度．
2．瞬时功率的计算方法
(1)P＝Fvcos α，其中v为t时刻的瞬时速度．
(2)P＝FvF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度．
(3)P＝Fvv，其中Fv为物体受到的外力F在速度v方向上的分力．
考点四 机车启动问题
1．模型一　以恒定功率启动
(1)动态过程
(2)这一过程的P­t图象和v ­t图象如图所示：
2．模型二　以恒定加速度启动
(1)动态过程
(2)这一过程的P­t图象和v ­t图象如图所示：
3．三个重要关系式
(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm＝.
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