专题06 功和能
【母题来源一】2019年普通高等学校招生全国统一考试物理（新课标全国Ⅰ卷）
【母题原题】（2019·新课标全国Ⅱ卷）从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能
Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取
10 m/s。由图中数据可得
2
A．物体的质量为2 kg
B．h=0时，物体的速率为20 m/s C．h=2 m时，物体的动能Ek=40 J
D．从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J 【答案】AD
【解析】A．Ep–h图像知其斜率为G，故G=
80J=20 N，解得m=2 kg，故A正确B．h=0时，Ep=0，Ek=E机
4m–Ep=100 J–0=100 J，故
12mv=100 J，解得：v=10 m/s，故B错误；C．h=2 m时，Ep=40 J，Ek=E机–Ep=85 2J–40 J=45 J，故C错误；D．h=0时，Ek=E机–Ep=100 J–0=100 J，h=4 m时，Ek′=E机–Ep=80 J–80 J=0 J，故Ek–Ek′=100 J，故D正确。
【母题来源二】2019年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标全国II卷）
【母题原题】（2019·新课标全国Ⅲ卷）从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3 m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2。该物体的质量为
A．2 kg 【答案】C
B．1.5 kg C．1 kg D．0.5 kg
【解析】对上升过程，由动能定理，?(F?mg)h?Ek?Ek0，得Ek?Ek0?(F?mg)h，即F+mg=12 N；下落过程，(mg?F)(6?h)?Ek，即mg?F?k??8N，联立两公式，得到m=1 kg、F=2 N。 【母题来源三】2019年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标全国Ⅲ卷）
【母题原题】（2019·江苏卷）如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m，从
A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面
间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中
A．弹簧的最大弹力为μmg B．物块克服摩擦力做的功为2μmgs C．弹簧的最大弹性势能为μmgs D．物块在A点的初速度为2?gs 【答案】BC
【解析】小物块压缩弹簧最短时有F弹??mg，故A错误；全过程小物块的路程为2s，所以全过程中克服摩擦力做的功为：?mg?2s，故B正确；小物块从弹簧压缩最短处到A点由能量守恒得：EPmax??mgs，故C正确；小物块从A点返回A点由动能定理得：??mg?2s?0?12mv0，解得：v0?2?gs，故D错误。 2
【命题意图】本类题通常主要考查对摩擦力、向心力、功、动能等基本运动概念的理解，以及对摩擦力做功、动能定理、能量守恒等物理概念与规律的理解与简单的应用。
【考试方向】从近几年高考来看，关于功和能的考查，多以选择题的形式出现，有时与电流及电磁感应相结合命题。动能定理多数题目是与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知识相结合的综合性试题；动能定理仍将是高考考查的重点，高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情境中。机械能守恒定律，多数是与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知识相结合的综合性试题；高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情境中
【得分要点】
（1）变力做功的计算方法
①用动能定理W=ΔEk或功能关系求。
②当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车恒功率启动时。
③当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力做的功等于力和路程（不是位移）的乘积．如滑动摩擦力做功等。
④当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力的平均值F?计算。
⑤作出变力F随位移l变化的图象，图象与位移所在轴所围的“面积”即为变力做的功。 （2）计算功率的基本方法
首先判断待求的功率是瞬时功率还是平均功率。 ①平均功率的计算方法 利用P?F1?F2，再由W＝Flcos α2W；利用P?Fvcos?。 t②瞬时功率的计算方法
P?Fvcos?，v是t时刻的瞬时速度
（3）分析机车启动问题时的注意事项
①机车启动的方式不同，机车运动的规律就不同，因此机车启动时，其功率、速度、加速度、牵引力等物理量的变化规律也不相同，分析图象时应注意坐标轴的意义及图象变化所描述的规律。
②在用公式P＝Fv计算机车的功率时，F是指机车的牵引力而不是机车所受到的合力。
③恒定功率下的加速一定不是匀加速，这种加速过程发动机做的功可用W＝Pt计算，不能用W＝Fl计算（因为F是变力）。
④以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定，这种加速过程发动机做的功常用W＝Fl计算，不能用W＝Pt计算（因为功率P是变化的）。
⑤匀加速过程结束时机车的速度并不是最后的最大速度．因为此时F>F阻，所以之后还要在功率不变的情况下变加速一段时间才达到最后的最大速度vm。
相关推荐：
loading