資源簡介

章末核心素養(yǎng)提升
命題點一　功與功率
1.【生活情境命題】 如圖所示的甲、乙、丙分別為商場里的廂式電梯、臺階式電梯和斜面電梯，小明在逛商場時先后隨三部電梯以相同速率上樓，在勻速運行過程中下列說法正確的是(　　)
A.三種情況電梯對小明均沒有摩擦力作用
B.甲與丙電梯對小明均沒有摩擦力的作用
C.乙和丙中彈力對小明都不做功
D.甲中小明所受彈力做功的功率大于乙中彈力做功的功率
2.【交通情境命題】 (2023·湖北卷，4)兩節(jié)動車的額定功率分別為P1和P2，在某平直鐵軌上能達到的最大速度分別為v1和v2。現(xiàn)將它們編成動車組，設每節(jié)動車運行時受到的阻力在編組前后不變，則該動車組在此鐵軌上能達到的最大速度為(　　)
A. B.
C. D.
3.【科技生活命題】 如圖所示，運輸機器人水平推著小車沿水平地面從靜止開始運動，機器人對小車和貨物做功的功率恒為40 W，已知小車和貨物的總質(zhì)量為20 kg，小車受到的阻力為小車和貨物重力的，小車向前運動了18 m時達到最大速度，重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)小車運動的最大速度的大小；
(2)機器人在這段時間對小車和貨物做的功；
(3)小車發(fā)生這段位移所用時間t。
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命題點二　動能定理與機械能守恒定律
4.【文化遺產(chǎn)命題】 (多選)(2024·福建泉州市期末)安溪鐵觀音制作技藝，入選國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護名錄。炒青可使茶葉柔軟增進茶香，是鐵觀音制作的重要步驟。如圖所示，技師從熱鍋底將質(zhì)量為m的茶葉以初速度v0豎直揚起，不考慮阻力，以鍋底所在水平面為零勢能參考平面，重力加速度為g，則茶葉重心上升h時(　　)
A.動能為mv－mgh
B.動能為mgh－mv
C.機械能為mgh
D.機械能為mv
5.【體育比賽命題】 如圖甲所示，是2022年北京冬奧會冰壺混雙比賽情景，其運動模型簡化如圖乙所示，A、B、C、O為運動場地中心線上的四個點。投壺手將質(zhì)量m＝20 kg的冰壺以初動能Ek0＝56 J，從A點沿中心線擲出，冰壺恰好停在營壘區(qū)的中心O點。已知冰壺可視為質(zhì)點，A點和O點的距離L1＝28 m，擦冰手可以在AO區(qū)域內(nèi)擦冰，不計空氣阻力。
(1)求冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)μ；
(2)實際比賽中，投壺手將冰壺以初動能Ek1＝46 J從A點擲出，擦冰手在AO間一段長度L2＝10 m的BC區(qū)域內(nèi)擦冰(擦拭后動摩擦因數(shù)變?yōu)閗μ)，冰壺恰好停在O點，且冰刷始終不接觸冰壺，求k的大小；
(3)仍使冰壺恰好停在O點，求投壺手在A點給冰壺的初動能Ek與擦冰長度L的關系式(k同上一小問)。
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命題點三　功能關系與能量守恒
6.【科技生活命題】 如圖所示是架在屋頂?shù)奶柲軣崴鳌Ｒ阎獑挝粫r間內(nèi)太陽垂直射到地面附近單位面積的能量E0＝7×103 J。一臺熱水器的聚熱面積為2 m2，若每天相當于太陽直射熱水器4 h，太陽能的20%可轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，那么這個熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽能約為(　　)
A.4×108 J B.4×107 J
C.2×108 J D.2×107 J
章末核心素養(yǎng)提升
創(chuàng)新情境命題
1.D　[勻速運行過程中，甲與乙電梯中小明所受的重力和電梯對小明的支持力平衡，摩擦力為零，丙電梯對小明有沿斜面向上的摩擦力作用，故A、B錯誤；甲與乙中小明所受彈力大小等于其重力大小，甲電梯的速度方向豎直向上，與彈力的夾角為0°，乙電梯的速度方向斜向上，由P＝Fvcos α知，甲中小明所受彈力做功的功率大于乙中彈力做功的功率，故C錯誤，D正確。]
2.D　[由題意可知對兩節(jié)動車分別有P1＝f1v1，P2＝f2v2，當將它們編組后有P1＋P2＝(f1＋f2)v，聯(lián)立可得v＝，故D正確。]
3.(1)2 m/s　(2)400 J　(3)10 s
解析　(1)當牽引力等于阻力時小車的速度達到最大，vm＝＝2 m/s。
(2)根據(jù)動能定理得W－F阻s＝mv
解得W＝400 J。
(3)由W＝Pt，得t＝10 s，所以小車發(fā)生這段位移所用時間為10 s。
4.AD　[根據(jù)動能定理得茶葉重心上升h時的動能Ek＝mv－mgh，故A正確，B錯誤；茶葉上升過程中機械能守恒，以鍋底所在水平面為零勢能參考平面，則茶葉重心上升h時機械能等于茶葉初始的機械能mv，故D正確，C錯誤。]
5.(1)0.01　(2)0.5　(3)Ek＝56－L(0≤L≤28 m)
解析　(1)從A到O的過程中，由動能定理得
－μmgL1＝0－Ek0
解得μ＝0.01。
(2)AB和CO區(qū)域擦冰手未擦冰，動摩擦因數(shù)為μ，BC區(qū)域擦拭后動摩擦因數(shù)變?yōu)閗μ，由動能定理得
－μmg(L1－L2)－kμmgL2＝0－Ek1，解得k＝0.5。
(3)仍使冰壺恰好停在O點，投壺手投擲的初動能應滿足－μmg(L1－L)－kμmgL＝0－Ek
故初動能Ek與擦冰長度L的關系式為
Ek＝56－L(0≤L≤28 m)。
6.B　[這個熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽能為Q＝ηE0St＝20%×7×103×2×4×3 600 J＝4×107 J，故B正確。](共16張PPT)
章末核心素養(yǎng)提升
第1章　功和機械能
目 錄
CONTENTS
知識網(wǎng)絡構建
01
創(chuàng)新情境命題
02
知識網(wǎng)絡構建
1
創(chuàng)新情境命題
2
D
命題點一　功與功率
1.【生活情境命題】 如圖所示的甲、乙、丙分別為商場里的廂式電梯、臺階式電梯和斜面電梯，小明在逛商場時先后隨三部電梯以相同速率上樓，在勻速運行過程中下列說法正確的是(　　)
A.三種情況電梯對小明均沒有摩擦力作用
B.甲與丙電梯對小明均沒有摩擦力的作用
C.乙和丙中彈力對小明都不做功
D.甲中小明所受彈力做功的功率大于乙中彈力做功的功率
解析　勻速運行過程中，甲與乙電梯中小明所受的重力和電梯對小明的支持力平衡，摩擦力為零，丙電梯對小明有沿斜面向上的摩擦力作用，故A、B錯誤；甲與乙中小明所受彈力大小等于其重力大小，甲電梯的速度方向豎直向上，與彈力的夾角為0°，乙電梯的速度方向斜向上，由P＝Fvcos α知，甲中小明所受彈力做功的功率大于乙中彈力做功的功率，故C錯誤，D正確。
D
2.【交通情境命題】 (2023·湖北卷，4)兩節(jié)動車的額定功率分別為P1和P2，在某平直鐵軌上能達到的最大速度分別為v1和v2。現(xiàn)將它們編成動車組，設每節(jié)動車運行時受到的阻力在編組前后不變，則該動車組在此鐵軌上能達到的最大速度為(　　)
(1)小車運動的最大速度的大小；
(2)機器人在這段時間對小車和貨物做的功；
(3)小車發(fā)生這段位移所用時間t。
答案　(1)2 m/s　(2)400 J　(3)10 s
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命題點二　動能定理與機械能守恒定律
4.【文化遺產(chǎn)命題】 (多選)(2024·福建泉州市期末)安溪鐵觀音制作技藝，入選國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護名錄。炒青可使茶葉柔軟增進茶香，是鐵觀音制作的重要步驟。如圖所示，技師從熱鍋底將質(zhì)量為m的茶葉以初速度v0豎直揚起，不考慮阻力，以鍋底所在水平面為零勢能參考平面，重力加速度為g，則茶葉重心上升h時(　　)
5.【體育比賽命題】 如圖甲所示，是2022年北京冬奧會冰壺混雙比賽情景，其運動模型簡化如圖乙所示，A、B、C、O為運動場地中心線上的四個點。投壺手將質(zhì)量m＝20 kg的冰壺以初動能Ek0＝56 J，從A點沿中心線擲出，冰壺恰好停在營壘區(qū)的中心O點。已知冰壺可視為質(zhì)點，A點和O點的距離L1＝28 m，擦冰手可以在AO區(qū)域內(nèi)擦冰，不計空氣阻力。
(1)求冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)μ；
(2)實際比賽中，投壺手將冰壺以初動能Ek1＝46 J從A點擲出，擦冰手在AO間一段長度L2＝10 m的BC區(qū)域內(nèi)擦冰(擦拭后動摩擦因數(shù)變?yōu)閗μ)，冰壺恰好停在O點，且冰刷始終不接觸冰壺，求k的大小；
(3)仍使冰壺恰好停在O點，求投壺手在A點給冰壺的初動能Ek與擦冰長度L的關系式(k同上一小問)。
答案　(1)0.01　(2)0.5　(3)Ek＝56－L(0≤L≤28 m)
解析　(1)從A到O的過程中，由動能定理得－μmgL1＝0－Ek0
解得μ＝0.01。
(2)AB和CO區(qū)域擦冰手未擦冰，動摩擦因數(shù)為μ，BC區(qū)域擦拭后動摩擦因數(shù)變?yōu)閗μ，由動能定理得－μmg(L1－L2)－kμmgL2＝0－Ek1，解得k＝0.5。
(3)仍使冰壺恰好停在O點，投壺手投擲的初動能應滿足－μmg(L1－L)－kμmgL＝0－Ek
故初動能Ek與擦冰長度L的關系式為Ek＝56－L(0≤L≤28 m)。
B
命題點三　功能關系與能量守恒
6.【科技生活命題】 如圖所示是架在屋頂?shù)奶柲軣崴鳌Ｒ阎獑挝粫r間內(nèi)太陽垂直射到地面附近單位面積的能量E0＝7×103 J。一臺熱水器的聚熱面積為2 m2，若每天相當于太陽直射熱水器4 h，太陽能的20%可轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，那么這個熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽能約為(　　)
A.4×108 J B.4×107 J
C.2×108 J D.2×107 J
解析　這個熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽能為Q＝ηE0St＝20%×7×103×2×4×3 600 J＝4×107 J，故B正確。

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