文档内容
2023 年高考物理二轮复习讲练测（新高考专用）
专题二 能量和动量（讲）
一、知识结构
二、考情分析
近3年考情分析
等级 考题统计
考点要求
要求 2022 2021 2020
2021·北京卷·T8
2021·湖南卷·T3
2021· 浙 江 省 6 月
卷·T11
2021·浙江1月卷
2020·江苏卷·T1
2022·广东卷·T9 ·T20
2020·山东卷·T11
2022·江苏卷·T8 2021·重庆卷·T10
功 功率和动能定理 Ⅱ 2020·天津卷·T8
2022·辽宁卷·T10 2021·全国甲卷·T20
2020·江苏卷·T4
2022·浙江6月卷·T13 2021·河北卷·T6
2021·湖北卷·T4
2021·辽宁卷·T10
2021·福建卷·T14
2021·全国乙卷·T24
2021·全国甲卷·T24
2020·全国** 错误的
2022·全国乙卷·T16 2021·重庆卷·T5
表达式 **卷·T20
机械能守恒定律和功 2022·山东卷·T16 2021· 浙 江 1 月 卷
Ⅱ 2020·浙江1月卷·T20
能关系 2022·江苏卷·T10 ·T6
2020· 浙 江 7 月 卷
2022·上海卷·T19 2021·广东卷·T9
·T212021·江苏卷·T14
2021·浙江1月卷·T11
2022·浙江1月卷·T20 2021·北京卷·T20
2021·山东卷·T18
2021·浙江1月卷
·T21
2021·重庆卷·T7
2021·北京卷·T10
2022·重庆卷·T10
2021·湖北卷·T3
2022·重庆卷·T4
2021·湖南卷·T8 2020·海南卷·T8
2022·北京卷·T17
2021·湖南卷·T2 2020·全国** 错误的
2022·北京卷·T12
2021·福建卷·T4 表达式 **卷·T14
2022·北京卷·T10
2021·山东卷·T16 2020·全国** 错误的
2022·海南卷·T1 2021·重庆卷·T13
表达式 **卷·T21
2022·湖南卷·T7 2021·浙江1月卷·T12
2020·全国** 错误的
2022·全国乙卷·T20 2021·全国乙卷·T14
动量和动能 Ⅱ 表达式 **卷·T15
2022·全国乙卷·T25 2021·广东卷·T13
2020·北京卷·T13
2022·广东卷·T13 2021· 北 京 卷 ·T17 2020·海南卷·T17
2022·山东卷·T2 2021· 天 津 卷 ·T7 2020·全国** 错误的
2022·海南卷·T17 2021·天津卷·T11 表 达 式 ** 卷 ·T25
2022·浙江6月卷·T20 2021·浙江省6月 2020· 山 东 卷 ·T18
2022·山东卷·T18 卷·T21 2020· 天 津 卷 ·T12
2022·湖南卷·T14
2021·湖南卷·T14
2022·湖南卷·T4
2021·湖北卷·T15
2021·河北卷·T13
2021· 海 南 卷 ·T17
三、思维导图
2. 1 功 功率和动能定理
一、考情分析
近3年考情分析
等级 考题统计
考点要求
要求 2022 2021 2020
2021·北京卷·T8
2020·江苏卷·T1
功和功率的分析与计 2021·湖南卷·T3
Ⅱ 2022·广东卷·T9 2020·山东卷·T11
算 2021·浙江省 6 月卷
2020·天津卷·T8
·T112021· 浙 江 1 月 卷
·T20
机车启动中的功率问
Ⅱ 2021·重庆卷·T10
题
2021·全国甲卷·T20
2021·河北卷·T6
2022·江苏卷·T8 2021·湖北卷·T4
2020·江苏卷·T4
动能定理的基本应用 Ⅱ 2022·辽宁卷·T10 2021·辽宁卷·T10
2022·浙江6月卷·T13 2021·福建卷·T14
2021·全国乙卷·T24
2021·全国甲卷·T24
近几年高考命题点主要集中在正、负功的判断，功率的分析与计算，机车启动模型，
考情总结 题目具有一定的综合性，难度适中．高考单独命题以选择题为主，综合命题以计算题
为主，常将动能定理与机械能守恒定律、能量守恒定律相结合．
备考中要理解功和功率的定义，掌握正、负功的判断方法，机车启动两类模型的分
应考策略 析，动能定理及动能定理在变力做功中的灵活应用．动能定理仍是 2020年高考的考查
重点，要重点关注本讲知识与实际问题、图象问题相结合的情景题目．
二、思维导图
三、讲知识1．功
(1)恒力做功：W＝Flcos α(α为F与l之间的夹角)．
(2)变力做功：①用动能定理求解；②用F x图线与x轴所围“面积”求解．
2．功率
(1)平均功率：P＝＝Fcos α(α为F与的夹角)．
(2)瞬时功率：P＝Fvcos α(α为F与v的夹角)．
(3)机车启动两类模型中的关键方程：P＝F·v，F－F ＝ma，v＝，Pt－F x＝ΔE.
阻 m 阻 k
3．动能定理：W ＝mv2－mv.
合
4．应用动能定理的两点注意
(1)应用动能定理的关键是写出各力做功的代数和，不要漏掉某个力做的功，同时要注意各力做功的正、负．
(2)动能定理是标量式，不能在某一方向上应用．
四、讲重点
重点 1 功和功率的分析与计算
1．功和功率的计算
(1)功的计算
①恒力做功一般用功的公式或动能定理求解。
2.变力做功一般用动能定理或图象法求解，用图象法求外力做功时应注意横轴和纵轴分别表示的物理意义。
方法 以例说法
应用动
能定理
用力F把小球从A处缓慢拉到B处，F做功为W，则有：W－
F F
mgL(1－cos θ)＝0，得W＝mgL(1－cos θ)
F
微元法
质量为m的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩擦力做功W＝F·Δx＋F·Δx＋F·Δx＋…＝F(Δx＋Δx＋Δx＋…)＝
f f 1 f 2 f 3 f 1 2 3
F·2πR
f
等效
转换法
恒力F把物块从A拉到B，绳子对物块做功W＝F·(－)
平均
弹簧由伸长x被继续拉至伸长x的过程中，克服弹力做功W
力法 1 2
＝·(x－x)
2 1
图象法
一水平拉力F拉着一物体在水平面上运动的位移为x，图线
0 0
与横轴所围面积表示拉力所做的功，W＝Fx
0 0
2.功率的计算
①明确是求瞬时功率还是平均功率。
②P＝侧重于平均功率的计算，P＝Fvcos α(α为F和v的夹角)侧重于瞬时功率的计算。
3.计算功和功率时应注意的问题
(1)计算功时，要注意分析受力情况和能量转化情况，分清是恒力做功，还是变力做功，恒力做功一般用功的
公式或动能定理求解，变力做功用动能定理、转化法或图象法求解。
(2)用图象法求外力做功时应注意横轴和纵轴分别表示的物理意义，若横轴表示位移，纵轴表示力，则可用图
线与横轴围成的面积表示功，例如下图甲、乙、丙所示(丙图中图线为圆弧)，力做的功分别为W＝Fx、W＝
1 1 1 2
Fx、W＝Fx。
2 2 3 3 3
(3)计算功率时，要明确是求瞬时功率，还是平均功率，若求瞬时功率，应明确是哪一时刻或哪个位置的瞬时
功率，若求平均功率应明确是哪段时间内的平均功率；应注意区分公式P＝和公式P＝Fvcosθ的适用范围，P
＝计算的是平均功率，P＝Fvcosθ侧重于对瞬时功率的计算。
重点 2 机车启动中的功率问题
1．恒定功率启动(1)机车先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，速度—时间图象如图所示，当F＝F 时，
阻
v＝＝.
m
(2)动能定理：Pt－F x＝mv－0.
阻
2．恒定加速度启动
(1)速度—时间图象如图所示．
机车先做匀加速直线运动，当功率增大到额定功率后获得匀加速的最大速度v.之后做变加速直线运动，直至
1
达到最大速度v后做匀速直线运动．
m
(2)常用公式：
3.解决机车启动问题时的分析思路
(1)明确启动方式：分清是匀加速启动还是恒定功率启动。
(2)匀加速启动过程：机车功率是不断改变的，但该过程中的最大功率是额定功率，匀加速运动阶段的最大速
度小于机车所能达到的最大速度，达到额定功率后做加速度减小的加速运动。
匀加速过程的最大速度v(此时机车输出的功率最大)和全程的最大速度v(此时F ＝F )求解方法：
1 m 牵 阻
①求v：由F －F ＝ma，P＝F v可得v＝。
1 牵 阻 牵 1 1
②求v：由P＝F v，可得v＝。
m 阻 m m
(3)额定功率启动的过程：机车做加速度减小的加速运动，匀变速直线运动的规律不能用，速度最大值等于，
牵引力是变力，牵引力做的功可用W＝Pt计算，但不能用W＝Flcosθ计算。
注意：无论哪种启动方式，最后达到最大速度时，均满足P＝F v，P为机车的额定功率。
阻 m
4.解决机车启动问题的四点注意
(1)分清是匀加速启动还是恒定功率启动．
(2)匀加速启动过程中，机车功率是不断增大的，当功率达到额定功率时匀加速运动速度达到最大，但不是机
车能达到的最大速度，但该过程中功率是额定功率．
(3)以额定功率启动的过程中，牵引力是不断减小的，机车做加速度减小的加速运动，牵引力的最小值等于阻
力．
(4)无论哪种启动方式，最后达到最大速度时，均满足P＝Fv，P为机车的额定功率．
f m
重点 3 动能定理的基本应用
1.应用流程2.注意事项
(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系.
(2)应用动能定理的关键在于准确分析研究对象的受力情况及运动情况，可以画出运动过程的草图，借助草图
理解物理过程之间的关系.
(3)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；也可以全过程应用动能定理.
(4)列动能定理方程时，必须明确各力做功的正、负，确实难以判断的先假定为正功，最后根据结果加以检验.
3.应用动能定理解题应抓好
“一个过程、两个状态、四个关注”
(1)一个过程：明确研究过程，确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息．
(2)两个状态：明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况．
(3)四个关注
①建立运动模型，判断物体做了哪些运动，．
②分析各个运动过程中物体的受力和运动情况．
③抓住运动模型之间的联系纽带，如速度、加速度、位移，确定初、末状态．
④根据实际情况分阶段或整个过程利用动能定理列式计算．
重点 1 功和功率的分析与计算
例1：（2023·山东潍坊市高三上学期期中）如图所示，质量为m的小物块置于倾角为 的固定斜面上、在水
平向右的推力作用下以速度v匀速运动，速度方向与水平推力方向成 角沿斜面向下。重力的功率为 ，水
平推力的功率为 。已知重力加速度为g，则（ ）A. B.
C. D.
训1：（2023·北京海淀区高三上学期期中）如图所示，在倾角为 的斜面上，质量为m的物块受到沿斜面向
上的恒力F的作用，沿斜面以速度 匀速上升了高度 。已知物块与斜面间的动摩擦因数为 、重力加速度为
。关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A. 合力对物块做功为0 B. 合力对物块做功为
C. 摩擦力对物块做功为 D. 恒力F与摩擦力对物块做功之和为
重点 2 机车启动中的功率问题
例2：（2023·山东青岛市高三上学期期中）额定功率相同的甲、乙两车在同一水平路面上从静止启动。其发
动机的牵引力随时间的变化曲线如图所示。两车分别从 和 时刻开始以额定功率行驶，从 和 时刻开始牵
引力视为不变，若两车行驶时所受的阻力大小与其总重成正比，且比例系数相同，下列说法正确的是（ ）
A. 甲车的总重比乙车的大
B. 甲车比乙车先开始运动
C. 甲车在 时刻的速率大于乙车在 时刻的速率
D. 甲车在 时刻的速率大于乙车在 时刻的速率
训2：（2023·山东菏泽市高三上学期期中）一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前 内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其 图像如图所示。已知汽车的质量 ，汽车
受到地面的阻力为车重的0.1倍， 取 ，则（ ）
A. 汽车在前 内的牵引力为
B. 汽车在前 内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为
D. 汽车在前 内克服摩擦力做功
重点 3 动能定理的基本应用
例3：（2023·河南省安阳市高三上学期期中）如图所示，物体从固定的粗糙斜面顶端A点无初速度下滑，压
缩轻质弹簧到最低点C，然后被弹回最高到达D点，已知B点为弹簧原长所在位置，D点为A、B中点，物体
可看作质点，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体运动到B点时速度最大
B. 第一次经过B点和第二次经过B点的速度大小之比为2：1
C. 第四次经过B点时的速度为零
D. 物体由A到B过程中增加的动能大于由B到D的过程中减小的动能
训3：（2023·福建宁德市高三上学期期中）如图所示，粗糙水平面AB长为 ，质量 的物块
在水平外力作用下从A点由静止开始运动，当位移 时撤除水平外力，物块最后落到C点，C点离B点水平距离 ，竖直距离 ，已知物块与水平面之间的动摩擦因数 ，重力加速度
取10m/s2，求：
（1）物块离开B点的水平速度大小；
（2）水平外力F的大小。
