章末總結(jié)以圖入題·構(gòu)建情境·自主總結(jié)·悟透模型情境提點(diǎn)模型-規(guī)律-方法-結(jié)論熱點(diǎn)一功和功率的計(jì)算1.(2024·浙江6月選考卷)一個(gè)音樂(lè)噴泉噴頭出水口的橫截面積為2×10-4m2,噴水速度約為10

m/s,水的密度為1×103

kg/m3,則該噴頭噴水的功率約為(

)[A]10

W

[B]20

W

[C]100

W

[D]200

WC2.(2024·福建卷)我國(guó)古代勞動(dòng)人民創(chuàng)造了璀璨的農(nóng)耕文明。圖甲為《天工開物》中描繪的利用耕牛整理田地的場(chǎng)景,簡(jiǎn)化的物理模型如圖乙所示,人站立的農(nóng)具視為與水平地面平行的木板,兩條繩子相互平行且垂直于木板邊緣。已知繩子與水平地面夾角θ為25.5°,sin25.5°=0.43,cos

25.5°=0.90。當(dāng)每條繩子拉力F的大小為250

N時(shí),人與木板沿直線勻速前進(jìn),在15

s內(nèi)前進(jìn)了20

m,求此過(guò)程中:(1)地面對(duì)木板的阻力大小;【答案】

(1)450

N【解析】

(1)人與木板沿直線勻速前進(jìn);根據(jù)力的平衡條件有2Fcos

θ-F阻=0,代入題給數(shù)據(jù)得F阻=450

N。(2)兩條繩子拉力所做的總功;【答案】

(2)9000J【解析】

(2)根據(jù)功的定義,兩條繩子拉力做的總功W=2Fscos

θ,代入題給數(shù)據(jù)得W=9

000

J。(3)兩條繩子拉力的總功率?！敬鸢浮?/p>

(3)600W熱點(diǎn)二動(dòng)能和動(dòng)能定理的應(yīng)用3.(2025·云南卷)如圖所示,中老鐵路國(guó)際旅客列車從云南某車站由靜止出發(fā),沿水平直軌道逐漸加速到144

km/h,在此過(guò)程中列車對(duì)座椅上的一高中生所做的功最接近(

)[A]4×105

J

[B]4×104

J[C]4×103

J

[D]4×102

JB4.(2025·福建卷)如圖甲,水平地面上有A、B兩個(gè)物塊,兩物塊的質(zhì)量均為0.2

kg,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,B與地面無(wú)摩擦,兩物塊并排放置,在外力F的作用下向右前進(jìn),外力F與位移x的關(guān)系圖像如圖乙所示,P點(diǎn)為光滑圓弧軌道最低點(diǎn),M點(diǎn)為最高點(diǎn),水平地面長(zhǎng)度大于4

m,重力加速度g取10

m/s2。求:(1)在0～1m內(nèi)F做的功;【答案】

(1)1.5

J【解析】

(1)F-x圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示力F對(duì)物體做的功,0～1

m內(nèi)F做的功為W=1.5×1

J=1.5

J。(2)當(dāng)x=1m時(shí),A與B之間的彈力大小;【答案】

(2)0.5N【解析】

(2)當(dāng)x=1

m時(shí),設(shè)A、B之間的彈力大小為FN,對(duì)A與B整體和B分別受力分析,如圖1、圖2所示。對(duì)A、B整體,根據(jù)牛頓第二定律有F-FfA=(mA+mB)a,受到的摩擦力為FfA=μmAg,對(duì)B,根據(jù)牛頓第二定律有FN=mBa,代入數(shù)據(jù)解得FN=0.5

N。(3)要保證B能到達(dá)M點(diǎn),圓弧軌道半徑應(yīng)滿足的條件?！敬鸢浮?/p>

(3)R≤0.2m用力F推動(dòng)A與B,當(dāng)A、B之間的彈力為零時(shí)A、B分離,即當(dāng)F減小到F=FfA=μmAg=0.5

N時(shí)A、B分離,由題圖乙可知A、B分離時(shí)向右移動(dòng)的位移x1=3

m,此過(guò)程中,設(shè)F做的功為WF,A、B剛要分離時(shí)兩者的速度為v0,由動(dòng)能定理有熱點(diǎn)三機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用5.(2024·全國(guó)甲卷)如圖,一光滑大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),質(zhì)量為m的小環(huán)套在大圓環(huán)上,小環(huán)從靜止開始由大圓環(huán)頂端經(jīng)Q點(diǎn)自由下滑至其底部,Q為豎直線與大圓環(huán)的切點(diǎn)。則小環(huán)下滑過(guò)程中對(duì)大圓環(huán)的作用力大小(

)[A]在Q點(diǎn)最大

[B]在Q點(diǎn)最小[C]先減小后增大

[D]先增大后減小C6.(2022·全國(guó)甲卷)北京2022年冬奧會(huì)首鋼滑雪大跳臺(tái)局部示意圖如圖所示。運(yùn)動(dòng)員從a處由靜止自由滑下,到b處起跳,c點(diǎn)為a、b之間的最低點(diǎn),a、c兩處的高度差為h。要求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)對(duì)滑雪板的壓力不大于自身所受重力的k倍,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)并忽略所有阻力,則c點(diǎn)處這一段圓弧雪道的半徑不應(yīng)小于(

)D熱點(diǎn)四能量守恒和功能關(guān)系7.(2025·云南卷)如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))與水平面上MN段的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,與其余部分的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,且μ1>μ2。第一次,滑塊從Ⅰ位置以速度v0向右滑動(dòng),通過(guò)MN段后停在水平面上的某一位置,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滑塊的位移大小為x1,所用時(shí)間為t1;第二次,滑塊從Ⅱ位置以相同速度v0向右滑動(dòng),通過(guò)MN段后停在水平面上的另一位置,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滑塊的位移大小為x2,所用時(shí)間為t2。忽略空氣阻力,則(

)[A]t1<t2

[B]t1>t2[C]x1>x2

[D]x1<x2AC熱點(diǎn)五驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律9.(2025·河南卷)實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律?？蛇x用的器材有:交流電源(頻率50

Hz)、鐵架臺(tái)、電子天平、重錘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、刻度尺等。(1)下列所給實(shí)驗(yàn)步驟中,有4個(gè)是完成實(shí)驗(yàn)必需且正確的,把它們選擇出來(lái)并按實(shí)驗(yàn)順序排列:

(填步驟前面的序號(hào))。

①先接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn),然后再釋放紙帶②先釋放紙帶,然后再接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)③用電子天平稱量重錘的質(zhì)量④將紙帶下端固定在重錘上,穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,用手捏住紙帶上端⑤在紙帶上選取一段,用刻度尺測(cè)量該段內(nèi)各點(diǎn)到起點(diǎn)的距離,記錄分析數(shù)據(jù)⑥關(guān)閉電源,取下紙帶④①⑥⑤(2)圖2所示是紙帶上連續(xù)打出的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E到起點(diǎn)的距離。則打出B點(diǎn)時(shí)重錘下落的速度大小為

m/s(保留三位有效數(shù)字)。

1.79(3)紙帶上各點(diǎn)與起點(diǎn)間的距離即為重錘下落高度h,計(jì)算相應(yīng)的重錘下落速度v,并繪制圖3所示的v2-h關(guān)系圖像。理論上,若機(jī)械能守恒,圖中直線應(yīng)

(選填“通過(guò)”或“不通過(guò)”)原點(diǎn)且斜率為

(用重力加速度大小g表示)。由圖3得直線的斜率k=

(保留三位有效數(shù)字)。

通過(guò)2g19.03.1(1)安裝實(shí)驗(yàn)裝置的操作有:①在斜槽末端安裝光電門②調(diào)節(jié)斜槽在豎直平面內(nèi)③調(diào)節(jié)斜槽末端水平④將斜槽安裝到底座上其合理的順序是

(選填“A”“B”或“C”)。

A.①②③④

B.④②③①C.④①②③B【解析】

(1)正確步驟為將斜槽安置于底座,調(diào)節(jié)斜槽在豎直平面內(nèi),調(diào)節(jié)斜槽末端水平,安裝光電門,序號(hào)為④②③①。(2)測(cè)量鋼球直徑的正確操作是圖中

(選填“乙”或“丙”)所示的方式。

乙【解析】

(2)測(cè)量鋼球直徑時(shí)需要確保測(cè)量工具與鋼球接觸良好,并且鋼球的位置不會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。在題圖的情形中,乙方式更準(zhǔn)確地使游標(biāo)卡尺的兩測(cè)量面與鋼球的表面垂直接觸,適合測(cè)量直徑。而丙方式因?yàn)閵A持不住鋼球,使得鋼球并沒(méi)有夾在兩測(cè)量爪之間,測(cè)量不準(zhǔn)確。故選乙。(3)在斜槽上5個(gè)不同的位置由靜止釋放鋼球。測(cè)量得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。已知鋼球的質(zhì)量

m=0.02

kg,重力加速度g=9.80

m/s2。請(qǐng)將下表的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。表1h/(10-2

m)4.005.006.007.008.00ΔEk/(10-3

J)4.906.257.458.7810.0ΔEp/(10-3

J)7.849.8011.813.7

15.7【解析】

(3)根據(jù)ΔEp=mgh,可知下降高度為8.00×10-2m時(shí)減少的重力勢(shì)能為下降高度為4.00×10-2

m時(shí)的2倍,代入數(shù)據(jù)可得ΔEp≈15.7×10-3

J。(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,ΔEk明顯小于ΔEp,鋼球在下降過(guò)程中發(fā)生機(jī)械能的損失。小明認(rèn)為,機(jī)械能的損失主要是由于鋼球受到的摩擦力做功造成的。為驗(yàn)證此猜想,小明另取一個(gè)完全相同的斜槽按圖丁平滑對(duì)接。若鋼球從左側(cè)斜槽上A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到右側(cè)斜槽上,最高能到達(dá)B點(diǎn),A、B兩點(diǎn)高度差為H。則該過(guò)程中,摩擦力做功大小的理論值W理=

(用m、g、H表示)。

mgH【解析】(4)根據(jù)動(dòng)能定理可得mgH-W理=0,可得