2025年高考物理重难点讲义专练(新高考通用)重难点05功和能(功和功率、机车启动问题、动能定理及其应用、机械能守恒及其应用、功能关系和能量守恒)(原卷版+解析).docxVIP

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重难点05功和能

（功和功率、机车启动问题、动能定理及其应用、机械能守恒及其应用、功能关系和能量守恒）

考点分析

三年考情分析

2025命题热点

功和功率问题

2024：广东卷、安徽卷

2023：湖北卷、福建卷、辽宁卷、山东卷、江苏卷

2022：广东卷、浙江6月选考卷、湖南卷

功和功率计算、机车启动模型

与曲线运动结合动能定理的应用的功能关系的分析与计算

动能定理的应用

2024：广东卷、广西卷、江西卷、安徽卷、新课标卷、黑吉辽卷

2023：广东卷、福建卷、湖北卷、新课标卷

2022：湖北卷、浙江6月选考卷、福建卷

机械能守恒定律和功能关系的应用

2024：安徽卷、全国甲卷、湖北卷

2023：全国乙卷、全国甲卷

2022：广东卷、河北卷

【课标要求】

1．理解功和功率的概念，会对功和功率进行分析和计算。

2．掌握常见的功能关系，结合实际情境判定能的转化情况。

3．理解动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律。会在具体问题中灵活选择合适的规律解决能量问题。

【考查方向】

本专题属于重点、热点、难点内容，该部分知识点的命题呈现多样化，不仅单独对动能、动能定理、机械能守恒定律等知识进行考查，还从运动形式的角度如平抛运动、匀变速直线运动、圆周运动等的综合考核。具体表现在：

（1）结合直线运动考查功、功率的理解及计算。结合曲线运动等考查变力做功及功率问题。

(2）对动能定理的考查，常出现以下情境：

①物体在单一过程中受恒力作用，确定物体动能的变化。

②物体经历多个过程，受多个力的作用，且每个过程中所受力的个数可能不同，确定物体动能的变化。

对机械能守恒定律的考查，常出现以下情景：

①结合物体的典型运动进行考查。

②在综合问题的某一过程中遵守机械能守恒定律时进行考查。

对功能关系的考查，常出现以下情境：

①结合曲线运动及圆周运动考查功能关系。

②结合弹簧弹力做功考查功能关系。

③物体经历多个过程，有多个力做功，涉及多种形式的能量转化的考查功能关系。

【备考建议】

复习备考中做到夯实基础、强化能力、提升素养。夯实基础就是重优基本观念的复习，夯实功、功率、动能、重力势能、弹性势能、机械能等基本概念，以及动能定理、机械能守恒定律、功能关系等基本规律。强化能力就是通过对典型问题的分析，强化运动分析、受力分析以及能量转化的分析。提升素养需要重视在复习中渗透一些重要的思想方法，包括重要的数学方法，通过函数法、图像法、比较法、极限法来分析解决问题。

【情境解读】

1.交通运输情境

汽车启动与刹车：汽车在启动过程中牵引力做功，动能增加，通过动能定理可以计算汽车在一定牵引力作用下速度达到某一值时行驶的距离；在刹车时，摩擦力做负功，动能减小为零，能据此计算刹车距离。

列车进站出站：列车出站时，发动机做功使列车动能增加；进站时，制动装置工作，摩擦力做功，列车的机械能转化为内能，结合动能定理可求出进站的制动距离。

2.体育运动情境

蹦床运动：运动员从高处落下接触蹦床，重力做功，动能增加。接触蹦床后，蹦床弹力对运动员做功，运动员的动能和弹性势能相互转化，在这个过程中机械能守恒定律可以用于分析运动员在蹦床上的上升和下降阶段的能量转换。

投掷铅球：运动员对铅球做功，使铅球获得一定的动能。从出手到落地过程中，只有重力做功，机械能守恒，从而可以根据出手高度和速度求出铅球落地时的速度。

3.建筑工程情境

起重机吊物：起重机将重物吊起，起重机的拉力对重物做功，重物的重力势能增加。通过功的计算公式和机械能守恒定律（如果在匀速吊起过程中忽略空气阻力），可以求出起重机做的功和重物的机械能变化。

打桩机打桩：打桩机的重锤落下过程中，重力做功，重锤的动能增加。与桩碰撞时，能量发生转化，部分机械能转化为内能等其他形式的能量，可根据动能定理计算重锤对桩的冲击力大小。

4.自然现象情境

瀑布水流：水从高处落下，重力做功，水的重力势能转化为动能。根据机械能守恒定律，可计算出水落到底部时的速度，还能结合水流的流量（单位时间流过的体积）计算水流功率。

陨石坠落：陨石在地球引力场中坠落，重力做功使陨石动能增加。在空气阻力不能忽略的情况下，通过动能定理可以考虑空气阻力做的功，计算陨石落地时的速度等物理量。

【高分技巧】

一、变力做功的求解方法

①微元法：物体的位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和。如下图所示，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所做的功为：Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR

【注意】此法常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。

②转换研究对象法：若通过转换研究的对