2020高考物理總復(fù)習(xí) 易錯(cuò)題與高考綜合問題解讀 考點(diǎn) 5 動(dòng)量和能量 命題角度1

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1、 考點(diǎn) 5 動(dòng)量和能量 命題角度l 功、功率、動(dòng)能、動(dòng)能定理 1. 如圖5—1所示，木塊A放在木塊B的左上端，第一次將B固定在桌上，用恒力F拉A到B的右端，F(xiàn)所做的功為W1；第二次B放在光滑地面上，用力F拉A到B右端，F(xiàn)做功為W2，比較兩次做功大小 ( ) 圖5—1 A．W1W2 D．無法比較 [考場(chǎng)錯(cuò)解]B 把A在B上滑行的距離誤認(rèn)為A的位移，錯(cuò)誤的原因是對(duì)做功公式w=Fscosθ中各物理量的意義理解不準(zhǔn)確，位移s應(yīng)以地面為參考系，不能以木塊 B為參考系． A第一次拉動(dòng)時(shí)，B靜止，A的位移大小就是B的長(zhǎng)度：s

2、2=l；第二次拉動(dòng)時(shí)，B在光滑的地面上滑動(dòng)的位移設(shè)為s′，A的位移大小是：s2=l+s′．兩次均用恒力F拉動(dòng)，故有w1=Fsl=Fl，W2=Fs2=F(l+ s′)，所以選項(xiàng)A正確． 2. 質(zhì)量相等的A、B兩球，從同一高度h同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，A做平拋運(yùn)動(dòng)，B做自由落體運(yùn)動(dòng)，則 ( ) A．下落過程重力對(duì)兩球做功相等 B兩球落地時(shí)動(dòng)能相等 C．下落過程中，在相同時(shí)刻，兩球重力的功率始終相同 D．下落過程，兩球重力的平均功率相同 [考場(chǎng)錯(cuò)解]漏選C． 兩球重力相等，下落過程中，在相同時(shí)刻兩球的速度大小、方向均不同，誤認(rèn)為重力的瞬時(shí)功率不相同，其原因是對(duì)瞬時(shí)功率的計(jì)算公式P=F

3、v或P=Fvcosθ理解不準(zhǔn)確． ACD重力做功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，兩球重力相等，下落高度相等，所以選項(xiàng)A正確；由動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律可判斷選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知兩球下落時(shí)間相等，選項(xiàng)D正確；由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知兩球下落過程任一時(shí)刻，B球豎直向下的分速度與A球的豎直速度相等，重力相等，所以選項(xiàng)C正確． 3. 如圖5—2所示，質(zhì)量為m的木塊與水平轉(zhuǎn)臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木塊與轉(zhuǎn)軸相距為R，木塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)轉(zhuǎn)速增加至某值時(shí)，木塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)，此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)已開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在這一過程中，摩擦力對(duì)木塊做的功是 ( ) A．0 B. 2πμmgR

4、C．2μmgR DμmgR/2 [考場(chǎng)錯(cuò)解]A或B 誤認(rèn)為木塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)做圓周運(yùn)動(dòng)，摩擦力是向心力，方向時(shí)刻指向圓心，故摩擦力對(duì)木塊不做功，誤選A；認(rèn)為木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的摩擦力大小為μmg，方向與速度方向相同，摩擦力對(duì)木塊做功是2πμmgR，誤選B D木塊隨轉(zhuǎn)軸做速度逐漸增大的圓周運(yùn)動(dòng)，木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的靜摩擦力應(yīng)有兩個(gè)作用效果，一個(gè)分力方向指向圓心，其作用是改變速度的方向，另一個(gè)分力方向與速度方向相同，其作用是改變速度的大小，所以木塊所受摩擦力的方向既不指向圓心，也不與速度方向相同，且大小和方向在變化．當(dāng)木塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)時(shí)，摩擦力大小為μmg方向指向圓心，設(shè)此時(shí)速度為v，根據(jù)牛頓第二定律得

5、：μmg=mv2，由動(dòng)能定理，摩擦力對(duì)木塊做功：W=mv2/2-O=μmgR/2，所以選項(xiàng)D正確． 4．如圖5—3所示，在勻加速向左運(yùn)動(dòng)的車廂內(nèi)，一個(gè)人用力向前推車廂，若人與車始終保持相對(duì)靜止，則以下結(jié)論中哪個(gè)是正確的 ( ) A 人對(duì)車廂做正功 B 車廂對(duì)人做正功 C．人對(duì)車廂不做功 D．條件不足，無法確定[考場(chǎng)錯(cuò)解]A 誤認(rèn)為人對(duì)車廂的作用力只有人對(duì)車廂前壁的水平推力，由于車向左運(yùn)動(dòng)，故力和位移同方向，所以人對(duì)車廂做正功．同理車廂對(duì)人做負(fù)功． B如果人只受到車廂前壁對(duì)他的水平向右的彈力，那么人受到的合力不可能向左．故人還受到另外一個(gè)作用力，即車廂底部對(duì)他

6、水平向左的摩擦力,且向左的摩擦力大于向右的彈力．摩擦力對(duì)人做正功，向右的支持力做負(fù)功，它們的代數(shù)和為正，車廂底部對(duì)人豎直向上的彈力對(duì)人不做功，故車廂對(duì)人做正功．選項(xiàng)B正確．同理，分析人對(duì)車廂做負(fù)功. 5．如圖5—4所示，一塊長(zhǎng)木板B放在光滑水平地面上，在B上放一個(gè)木塊A，現(xiàn)以恒定的水平力F拉B．由于A、B間摩擦力的作用，A將在B上滑動(dòng)，以地面為參照物，A、B都向前移動(dòng)一段距離，在此過程中 ( ) A外力F做的功等于系統(tǒng)動(dòng)能增量 B B對(duì)A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能增量 C．A對(duì)B的摩擦力所做的功等于B對(duì)A的摩擦力所做的功 D．外力F對(duì)B所做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服

7、摩擦力所做功之和 [考場(chǎng)錯(cuò)解]AC 恒定的水平拉力F為系統(tǒng)的合外力，對(duì)系統(tǒng)誤用動(dòng)能定理，外力做的功等于系統(tǒng)動(dòng)能的增量．誤認(rèn)為作用力和反作用力做功代數(shù)和一定為零． BD作用力和反作用力只是大小相等、方向相反，但它們的作用點(diǎn)作用在兩個(gè)物體上，兩個(gè)物體的位移沒有必然聯(lián)系，所以作用力和反作用力做功的代數(shù)和不一定為零．可以都做正功，都做負(fù)功，也可以一個(gè)做功，另一個(gè)不做功．可以推導(dǎo)出一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和一定為負(fù)值，大小等于滑動(dòng)摩擦力大小乘以相對(duì)路程，即W=fs相對(duì)路程，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤．因?yàn)橐粚?duì)滑動(dòng)摩擦力做功不為零，故對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)要考慮內(nèi)力做功，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤．對(duì)A應(yīng)用動(dòng)能定理，只有B對(duì)A的

8、摩擦力對(duì)A做功，故選項(xiàng)B正確．同理，對(duì)B應(yīng)用動(dòng)能定理，外力F對(duì)B所做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做功之和，故選項(xiàng)D正確． 6．一個(gè)質(zhì)量為4 kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.從t=0開始，物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F作用，力F隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖5—5所示(g取10m/s2)．求： (1)83 s內(nèi)物體的位移大??； (2)力F對(duì)物體所做的功． [考場(chǎng)錯(cuò)解]感覺過程復(fù)雜不知從何入手解答或找到規(guī)律但是對(duì)最后3 s內(nèi)的分析出現(xiàn)錯(cuò)誤． 對(duì)周期性變化的力學(xué)問題①要認(rèn)真分析物體在第一個(gè)周期內(nèi)的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，從而找到物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)

9、律②要注意過程中間是否有轉(zhuǎn)折點(diǎn)，結(jié)束前的一段時(shí)間是否還遵循前面所總結(jié)的規(guī)律③優(yōu)先對(duì)全過程選擇規(guī)律列方程，其次分段求解． (1)0-T/2、 T-3T/2、2T-5T/2、3T-7T/2、……時(shí)間內(nèi)物體的加速度大小為 方向與正方向相同，T/2-2T、3T/2—2T、5T/2—3T、……時(shí)間內(nèi)物體的加速度大小為 ，方向與正方向相反 所以在每個(gè)周期T內(nèi)，前T/2時(shí)間內(nèi)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后T/2時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，且速度恰好減為零．每個(gè)T/2時(shí)間內(nèi)的位移均為 82 s內(nèi)物體的位移大小 82 s末物體的速度大小 第83 s內(nèi)物體的位移大小為 所以83 s內(nèi)物體

10、的位移大小 S—S1+S2—167m， (2)83 s末物體的速度大小 設(shè)力F對(duì)物體所做的功為WF，全過程由動(dòng)能定理得 解得：WF=676 J． 解決這類問題要注意以下三點(diǎn)： (1)恒力做功一般用公式w=Rcos a直接計(jì)算；變力做功一般只能根據(jù)功和能的關(guān)系求解，若變力的功率恒定，可以用公式W—R計(jì)算； (2)利用功率的定義式 求出的是平均功率：在公式P=Fvcosa中，若口是平均速度，對(duì)應(yīng)的功率為平均功率．若v是瞬時(shí)速度，對(duì)應(yīng)的功率是瞬時(shí)功率，通常用這個(gè)公式計(jì)算瞬時(shí)功率． (3)動(dòng)能定理反映了外力對(duì)物體的功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系，利用動(dòng)能定理高考 資源網(wǎng)解題的一般思路是：①明確研究對(duì)象；②分析研究對(duì)象的受力情況，弄清哪些外力做功，是做正功還是負(fù)功；③分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過程，弄清初狀態(tài)、末狀態(tài)物體的動(dòng)能：④用動(dòng)能定理列方程求解．