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章末核心素养提升
命题点一　功与功率
1.【生活情境命题】 如图所示的甲、乙、丙分别为商场里的厢式电梯、台阶式电梯和斜面电梯，小明在逛商场时先后随三部电梯以相同速率上楼，在匀速运行过程中下列说法正确的是(　　)
A.三种情况电梯对小明均没有摩擦力作用
B.甲与丙电梯对小明均没有摩擦力的作用
C.乙和丙中弹力对小明都不做功
D.甲中小明所受弹力做功的功率大于乙中弹力做功的功率
2.【交通情境命题】 (2023·湖北卷，4)两节动车的额定功率分别为P1和P2，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1和v2。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为(　　)
A. B.
C. D.
3.【科技生活命题】 如图所示，运输机器人水平推着小车沿水平地面从静止开始运动，机器人对小车和货物做功的功率恒为40 W，已知小车和货物的总质量为20 kg，小车受到的阻力为小车和货物重力的，小车向前运动了18 m时达到最大速度，重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)小车运动的最大速度的大小；
(2)机器人在这段时间对小车和货物做的功；
(3)小车发生这段位移所用时间t。
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命题点二　动能定理与机械能守恒定律
4.【文化遗产命题】 (多选)(2024·福建泉州市期末)安溪铁观音制作技艺，入选国家级非物质文化遗产保护名录。炒青可使茶叶柔软增进茶香，是铁观音制作的重要步骤。如图所示，技师从热锅底将质量为m的茶叶以初速度v0竖直扬起，不考虑阻力，以锅底所在水平面为零势能参考平面，重力加速度为g，则茶叶重心上升h时(　　)
A.动能为mv－mgh
B.动能为mgh－mv
C.机械能为mgh
D.机械能为mv
5.【体育比赛命题】 如图甲所示，是2022年北京冬奥会冰壶混双比赛情景，其运动模型简化如图乙所示，A、B、C、O为运动场地中心线上的四个点。投壶手将质量m＝20 kg的冰壶以初动能Ek0＝56 J，从A点沿中心线掷出，冰壶恰好停在营垒区的中心O点。已知冰壶可视为质点，A点和O点的距离L1＝28 m，擦冰手可以在AO区域内擦冰，不计空气阻力。
(1)求冰壶与冰面间的动摩擦因数μ；
(2)实际比赛中，投壶手将冰壶以初动能Ek1＝46 J从A点掷出，擦冰手在AO间一段长度L2＝10 m的BC区域内擦冰(擦拭后动摩擦因数变为kμ)，冰壶恰好停在O点，且冰刷始终不接触冰壶，求k的大小；
(3)仍使冰壶恰好停在O点，求投壶手在A点给冰壶的初动能Ek与擦冰长度L的关系式(k同上一小问)。
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命题点三　功能关系与能量守恒
6.【科技生活命题】 如图所示是架在屋顶的太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量E0＝7×103 J。一台热水器的聚热面积为2 m2，若每天相当于太阳直射热水器4 h，太阳能的20%可转化为水的内能，那么这个热水器一天内最多能利用的太阳能约为(　　)
A.4×108 J B.4×107 J
C.2×108 J D.2×107 J
章末核心素养提升
创新情境命题
1.D　[匀速运行过程中，甲与乙电梯中小明所受的重力和电梯对小明的支持力平衡，摩擦力为零，丙电梯对小明有沿斜面向上的摩擦力作用，故A、B错误；甲与乙中小明所受弹力大小等于其重力大小，甲电梯的速度方向竖直向上，与弹力的夹角为0°，乙电梯的速度方向斜向上，由P＝Fvcos α知，甲中小明所受弹力做功的功率大于乙中弹力做功的功率，故C错误，D正确。]
2.D　[由题意可知对两节动车分别有P1＝f1v1，P2＝f2v2，当将它们编组后有P1＋P2＝(f1＋f2)v，联立可得v＝，故D正确。]
3.(1)2 m/s　(2)400 J　(3)10 s
解析　(1)当牵引力等于阻力时小车的速度达到最大，vm＝＝2 m/s。
(2)根据动能定理得W－F阻s＝mv
解得W＝400 J。
(3)由W＝Pt，得t＝10 s，所以小车发生这段位移所用时间为10 s。
4.AD　[根据动能定理得茶叶重心上升h时的动能Ek＝mv－mgh，故A正确，B错误；茶叶上升过程中机械能守恒，以锅底所在水平面为零势能参考平面，则茶叶重心上升h时机械能等于茶叶初始的机械能mv，故D正确，C错误。]
5.(1)0.01　(2)0.5　(3)Ek＝56－L(0≤L≤28 m)
解析　(1)从A到O的过程中，由动能定理得
－μmgL1＝0－Ek0
解得μ＝0.01。
(2)AB和CO区域擦冰手未擦冰，动摩擦因数为μ，BC区域擦拭后动摩擦因数变为kμ，由动能定理得
－μmg(L1－L2)－kμmgL2＝0－Ek1，解得k＝0.5。
(3)仍使冰壶恰好停在O点，投壶手投掷的初动能应满足－μmg(L1－L)－kμmgL＝0－Ek
故初动能Ek与擦冰长度L的关系式为
Ek＝56－L(0≤L≤28 m)。
6.B　[这个热水器一天内最多能利用的太阳能为Q＝ηE0St＝20%×7×103×2×4×3 600 J＝4×107 J，故B正确。](共16张PPT)
章末核心素养提升
第1章　功和机械能
目 录
CONTENTS
知识网络构建
01
创新情境命题
02
知识网络构建
1
创新情境命题
2
D
命题点一　功与功率
1.【生活情境命题】 如图所示的甲、乙、丙分别为商场里的厢式电梯、台阶式电梯和斜面电梯，小明在逛商场时先后随三部电梯以相同速率上楼，在匀速运行过程中下列说法正确的是(　　)
A.三种情况电梯对小明均没有摩擦力作用
B.甲与丙电梯对小明均没有摩擦力的作用
C.乙和丙中弹力对小明都不做功
D.甲中小明所受弹力做功的功率大于乙中弹力做功的功率
解析　匀速运行过程中，甲与乙电梯中小明所受的重力和电梯对小明的支持力平衡，摩擦力为零，丙电梯对小明有沿斜面向上的摩擦力作用，故A、B错误；甲与乙中小明所受弹力大小等于其重力大小，甲电梯的速度方向竖直向上，与弹力的夹角为0°，乙电梯的速度方向斜向上，由P＝Fvcos α知，甲中小明所受弹力做功的功率大于乙中弹力做功的功率，故C错误，D正确。
D
2.【交通情境命题】 (2023·湖北卷，4)两节动车的额定功率分别为P1和P2，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1和v2。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为(　　)
(1)小车运动的最大速度的大小；
(2)机器人在这段时间对小车和货物做的功；
(3)小车发生这段位移所用时间t。
答案　(1)2 m/s　(2)400 J　(3)10 s
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命题点二　动能定理与机械能守恒定律
4.【文化遗产命题】 (多选)(2024·福建泉州市期末)安溪铁观音制作技艺，入选国家级非物质文化遗产保护名录。炒青可使茶叶柔软增进茶香，是铁观音制作的重要步骤。如图所示，技师从热锅底将质量为m的茶叶以初速度v0竖直扬起，不考虑阻力，以锅底所在水平面为零势能参考平面，重力加速度为g，则茶叶重心上升h时(　　)
5.【体育比赛命题】 如图甲所示，是2022年北京冬奥会冰壶混双比赛情景，其运动模型简化如图乙所示，A、B、C、O为运动场地中心线上的四个点。投壶手将质量m＝20 kg的冰壶以初动能Ek0＝56 J，从A点沿中心线掷出，冰壶恰好停在营垒区的中心O点。已知冰壶可视为质点，A点和O点的距离L1＝28 m，擦冰手可以在AO区域内擦冰，不计空气阻力。
(1)求冰壶与冰面间的动摩擦因数μ；
(2)实际比赛中，投壶手将冰壶以初动能Ek1＝46 J从A点掷出，擦冰手在AO间一段长度L2＝10 m的BC区域内擦冰(擦拭后动摩擦因数变为kμ)，冰壶恰好停在O点，且冰刷始终不接触冰壶，求k的大小；
(3)仍使冰壶恰好停在O点，求投壶手在A点给冰壶的初动能Ek与擦冰长度L的关系式(k同上一小问)。
答案　(1)0.01　(2)0.5　(3)Ek＝56－L(0≤L≤28 m)
解析　(1)从A到O的过程中，由动能定理得－μmgL1＝0－Ek0
解得μ＝0.01。
(2)AB和CO区域擦冰手未擦冰，动摩擦因数为μ，BC区域擦拭后动摩擦因数变为kμ，由动能定理得－μmg(L1－L2)－kμmgL2＝0－Ek1，解得k＝0.5。
(3)仍使冰壶恰好停在O点，投壶手投掷的初动能应满足－μmg(L1－L)－kμmgL＝0－Ek
故初动能Ek与擦冰长度L的关系式为Ek＝56－L(0≤L≤28 m)。
B
命题点三　功能关系与能量守恒
6.【科技生活命题】 如图所示是架在屋顶的太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量E0＝7×103 J。一台热水器的聚热面积为2 m2，若每天相当于太阳直射热水器4 h，太阳能的20%可转化为水的内能，那么这个热水器一天内最多能利用的太阳能约为(　　)
A.4×108 J B.4×107 J
C.2×108 J D.2×107 J
解析　这个热水器一天内最多能利用的太阳能为Q＝ηE0St＝20%×7×103×2×4×3 600 J＝4×107 J，故B正确。

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