2020年高考物理二轮复习 考前冲刺1 基础回扣3 功和能精练（含解析）

三、功和能知识点1功和功率基础回扣1.功的公式:W=Flcosα,其中F为恒力,α为F的方向与位移l方向的夹角;功的单位:焦耳(J);功是标量。2.功的正负判断(1)根据力和位移方向之间的夹角判断。此法常用于恒力做功的判断。(2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断。此法常用于判断质点做曲线运动时变力做功情况,夹角为锐角时做正功,夹角为钝角时做负功,夹角为直角时不做功。(3)从能的转化角度来进行判断。3.功的计算:(1)恒力做功:W=Flcosα或动能定理。(2)变力做功:①用动能定理:W=m-m;②若功率恒定,则用W=Pt计算;③滑动摩擦力做功有时可以用力和相对路程的乘积计算;④利用F-x图像求变力做功,利用P-t图像求变化的功率做的功。(3)多个力的合力做的功先求F合,再根据W=F合lcosα计算,一般适用于整个过程中合力恒定不变的情况。先求各个力做的功W1、W2、…、Wn,再根据W总=W1+W2+…+Wn计算总功,这是求合力做功常用的方法。4.功率(1)P=,P为时间t内的平均功率。(2)P=Fvcosα(α为F与v的夹角)。①v为平均速度,则P为平均功率;②v为瞬时速度,则P为瞬时功率。(3)机车的启动模型恒定功率启动恒定加速度启动图像OA过程分析P不变:v↑⇒F=v↓⇒a=F-F阻↓加速度减小的加速直线运动a不变:a=F-F阻⇒F不变⇒v↑⇒=Fv↑⇒P额=Fv1匀加速直线运动,维持时间t0=vAB过程分析F=F阻⇒a=0⇒vm=F阻做速度为vm的匀速直线运动v↑⇒F=额v↓⇒a=F-F阻↓,做加速度减小的加速直线运动,在B点达到最大速度,vm=额F阻易错辨析1.误认为“斜面对物体的支持力始终不做功”,不能正确理解W=Flcosα中“l”的意义。2.误认为“一对作用力与反作用力做功之和一定为零”。3.误认为“摩擦力一定做负功”。4.在机车启动类问题中将“匀加速最后时刻的速度”与“所能达到的最大速度”混淆。知识点2动能定理基础回扣1.公式W合=ΔEk中“=”体现的三个关系2.动能定理与图像结合的问题(1)解决物理图像问题的基本步骤①观察题目给出的图像,弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义。②根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式。③将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点、图线与坐标轴所围面积所对应的物理意义,根据对应关系列式解答问题。(2)四类图像所围“面积”的含义易错辨析1.应用动能定理时要注意恰当选取研究过程与研究对象,避免出错。2.应用动能定理时,运动过程可以是直线运动,也可以是曲线运动。知识点3机械能守恒定律基础回扣1.机械能守恒的判断(1)利用机械能的定义判断(直接判断)分析动能和势能的和是否变化。(2)用做功判断若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零,则系统机械能守恒。(3)用能量转化来判断若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则系统机械能守恒。2.机械能守恒定律的表达式易错辨析1.将机械能守恒条件中“只有重力做功”误认为“只受重力作用”。2.在应用机械能守恒定律的表达式ΔEk=-ΔEp解题过程中,经常将“-”遗漏而出错。3.应用机械能守恒定律时,不能正确理解三种表达方式的意义。知识点4功能关系基础回扣1.功能关系常见的几种力做功能量关系数量关系式力的种类做功的正负对应的能量变化情况重力mg+重力势能Ep减小mgh=-ΔEp-增加弹簧的弹力F弹+弹性势能Ep减小W弹=-ΔEp-增加电场力Eq+电势能Ep减小qU=-ΔEp-增加滑动摩擦力Ff+内能Q增加Ffs相对=Q-感应电流的安培力F安-电能E电增加W安=-ΔE电+减小合力F合+动能Ek增加W合=ΔEk-减小除重力、系统内弹力以外的力F+机械能E增加WF=ΔE-减小2.能量守恒定律(1)转化:某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等,即ΔE1减=ΔE2增。(2)转移:某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量相等,即ΔEA减=ΔEB增。易错辨析1.在应用Q=fl相对时,误认为“l相对”是相对地面的位移。2.应用能量守恒定律分析解答问题时要注意分析清楚哪些能量增加,哪些能量减少,并找出能量转化关系,避免出错。