2021高考物理二轮复习专题2能量与动量第1讲功和能学案16页

第 1 讲　功和能
考情速览·明规律
高考命题点 命题轨迹 情境图
2018 Ⅲ卷 19
功和功率
2017 Ⅱ卷 14
17(2)14题
18(3)19题
2020 Ⅲ卷 25
2019
Ⅲ卷 17
Ⅱ卷 25
2018
Ⅰ卷 14、18
Ⅱ卷 14
2017
Ⅱ卷 17
Ⅱ卷 24
动能定理
的应用
2016
Ⅱ卷 16
Ⅲ卷 20
Ⅲ卷 24
20(3)25题
19(3)17题
19(2)25题
18(1)18题
18(2)14题

17(2)17题
17(2)24题
16(2)16题
16(3)20题
16(3)24题
2020
Ⅰ卷 20
Ⅱ卷 25
2019 Ⅰ卷 21
2018
Ⅲ卷 25
Ⅲ卷 17
2017
Ⅰ卷 24
Ⅲ卷 16
机械能守恒
定律和能量
守恒定律的
应用
2016
Ⅰ卷 25
Ⅱ卷 25
Ⅱ卷 21
20(1)20题

20(2)25题
18(3)25题
16(1)25题
16(2)25题
16(2)21题
17(3)16题

核心知识·提素养　
“物理观念”构建
1．几种力做功的特点
(1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关．
(2)摩擦力做功的特点
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，在静摩擦力做功的过程中，只有机
械能的转移，没有机械能转化为其他形式的能；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．在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦的物体间机械能的转
移，还有部分机械能转化为内能，转化为内能的量等于系统机械能的减少量，等于滑动摩擦
力与相对位移的乘积．
③摩擦生热是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热．
2．几个重要的功能关系
(1)重力的功等于重力势能的减少量，即 WG＝－ΔEp.
(2)弹力的功等于弹性势能的减少量，即 W 弹＝－ΔEp.
(3)合力的功等于动能的变化，即 W＝ΔEk.
(4)重力(或系统内弹簧弹力)之外的其他力的功等于机械能的变化，即 W 其他＝ΔE.
(5)系统内一对滑动摩擦力做的功是系统内能改变的量度，即 Q＝Ff·x 相对．
“科学思维”展示
1．思想方法
(1)守恒的思想、分解思想；
(2)守恒法、转化法、转移法．
2．模型建构
(1)功和功率的求解
①功的求解：W＝Flcos α 用于恒力做功，变力做功可以用动能定理或者图像法来求
解．
②功率的求解：可以用定义式 P＝
W
t
来求解，如果力是恒力，可以用 P＝Fvcos α 来求
解．
(2)动能定理的应用技巧
若运动包括几个不同的过程，可以全程或者分过程应用动能定理．
(3)碰撞中的“三看”和“三想”

①看到“弹性碰撞”，想到“动量守恒与机械能守恒”．
②看到“非弹性碰撞”，想到“动量守恒但机械能有损失”．
③看到“完全非弹性碰撞或者碰后连体”，想到“动量守恒，机械能损失最大”．
命题热点·巧突破　
考点一　功和功率的计算
　考向 1　功和功率的分析与计算
1．(2020·江苏高考真题)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 kW B．30 kW
C．36 kW D．300 kW
【解析】　汽车匀速行驶，则牵引力与阻力平衡 F＝f＝1.8×103 N，汽车发动机的功率 P
＝Fv＝1.8×103×20 W＝36 kW，故选 C．
2．(2020·上海静安区一模)某人用长绳将一重物从井口送到井下，前二分之一时间物体
匀速下降，后二分之一时间物体匀减速下降，到达井底时速度恰好为 0，两段时间重物克服拉
力做的功分别为 W1和 W2，则(　C　)
A．W1>W2 B．W1＝W2
C．W1<2W2 D．W1＝2W2
【解析】　设物体的质量为 m，匀速运动的速度大小为 v，时间为 t，则匀速运动时，拉
力大小为 F1＝mg，位移为 x1＝vt，重物克服拉力做的功为 W1＝F1x1＝mgvt；匀减速运动时，由
牛顿第二定律得：F2－mg＝ma 得 F2＝m(g＋a)，位移为 x2＝
1
2
vt，重物克服拉力做的功为 W2＝
F2x2＝m(g＋a)
1
2
vt；很容易得到：W1＜2W2，选项 C正确．
3．(2020·浙江台州二模)用长为 l、不可伸长的细线把质量为 m 的小球悬挂于 O 点，将
小球拉至悬线偏离竖直方向α角后放手，运动 t时间后停在最低点．则在时间 t内(　A　)
A．小球重力做功为 mgl(1－cos α)
B．空气阻力做功为－mglcos α
C．小球所受合力做功为 mglsin α
D．绳拉力做功的功率为
mgl1－cosα
t

【...