2021届高考物理一轮复习专题：第5讲功 功率 动能定理 课件优质课件
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高考物理一轮复习 第五章 机械能 第1节 功和功率课件
第五章
12/13/2021
第一页，共四十五页。
机械能
考点一
考点及要求
功和功率 Ⅱ
动能和动能定
理
Ⅱ
重力做功与重
力势能
Ⅱ
功能关系、机
械能守恒定律
及其应用 Ⅱ
实验:探究动
能定理
实验:验证机
械能守恒定律
命题视角
本章内容常以选
择题和计算题的
形式考查,选择题
通常考查动能定
理和功能关系;
计算题通常综合
考查动能定理、
解析
解析
第十七页，共四十五页。
答案
答案
核心素养专项提升
考点(kǎo
diǎn)一
考点(kǎo
diǎn)二
考点(kǎo
diǎn)三
思维点拨根据v-t图像求出第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移,应用功的公
式求出功的值,然后比较大小。
规律总结1.在求力做功时,首先要区分是求某个力做的功还是合力做的功,
C.从开始运动至落地,重力对两小球做的功相同
对两球做的功相同,但B球用的时间长,故C对,D错。
关闭
D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同
C
12/13/2021
解析
解析
第十四页，共四十五页。
答案
答案
核心素养专项提升
考点(kǎo
diǎn)一
考点(kǎo
diǎn)二
考点(kǎo
diǎn)三
第九页，共四十五页。
-9-
考点二
基础
(jīchǔ)夯
实
-10-
自我(zìwǒ)
诊断
1.(2019·广西南宁模拟)关于功的概念,下列说法正确(zhèngquè)的是(
12/13/2021
第一页，共四十五页。
机械能
考点一
考点及要求
功和功率 Ⅱ
动能和动能定
理
Ⅱ
重力做功与重
力势能
Ⅱ
功能关系、机
械能守恒定律
及其应用 Ⅱ
实验:探究动
能定理
实验:验证机
械能守恒定律
命题视角
本章内容常以选
择题和计算题的
形式考查,选择题
通常考查动能定
理和功能关系;
计算题通常综合
考查动能定理、
解析
解析
第十七页，共四十五页。
答案
答案
核心素养专项提升
考点(kǎo
diǎn)一
考点(kǎo
diǎn)二
考点(kǎo
diǎn)三
思维点拨根据v-t图像求出第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移,应用功的公
式求出功的值,然后比较大小。
规律总结1.在求力做功时,首先要区分是求某个力做的功还是合力做的功,
C.从开始运动至落地,重力对两小球做的功相同
对两球做的功相同,但B球用的时间长,故C对,D错。
关闭
D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同
C
12/13/2021
解析
解析
第十四页，共四十五页。
答案
答案
核心素养专项提升
考点(kǎo
diǎn)一
考点(kǎo
diǎn)二
考点(kǎo
diǎn)三
第九页，共四十五页。
-9-
考点二
基础
(jīchǔ)夯
实
-10-
自我(zìwǒ)
诊断
1.(2019·广西南宁模拟)关于功的概念,下列说法正确(zhèngquè)的是(
高考物理复习第五章机械能及其守恒定律第5讲探究动能定理市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件
11/52
(3)在所挂钩码个数不变的情况下，要减小小车运动的加速 度，可以增大小车的质量，即可在小车上加适量的砝码(或钩 码)． (4)如果用钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，发现拉力做 的功总比小车动能的增量大，原因可能是阻力未被完全平衡 掉，因此拉力做功一部分用来增大小车动能，一部分用来克 服阻力做功；也可能是小车做加速运动，因此细绳的拉力小 于钩码的重力，钩码的重力做的功大于细绳的拉力做的功， 即大于小车动能的增量，C、D 项正确．
18/52
对实验数据处理和误差分析的考查 1．数据处理 (1)求小车的速度：利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的 距离 x，则 v＝Tx(其中 T 为打点周期)． (2)实验数据处理：在坐标纸上画出 W－v 和 W－v2 图象(“W” 以一根橡皮筋做的功为单位)．根据图象得出 W∝v2.
19/52
8/52
(3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运 动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计 算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用 本实验的器材提出一个解决方法： _________________________________________________.
5/52
对实验原理和操作的考查 1．平衡摩擦力的方法是轻推小车，由打在纸带上的点是否 均匀判断小车是否匀速运动． 2．测小车速度时，应选纸带上点均匀分布的部分． 3．橡皮筋应选规格一样的．力对小车做的功以一条橡皮筋 做的功为单位即可，不必计算出具体数值． 4．小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些．
C．s－t－1
D．s－t－2
15/52
(3)下列实验操作中必要的是________． A．调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速 运动 B．必须满足重物的质量远小于小车的质量 C．必须保证小车由静止状态开始释放
(3)在所挂钩码个数不变的情况下，要减小小车运动的加速 度，可以增大小车的质量，即可在小车上加适量的砝码(或钩 码)． (4)如果用钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，发现拉力做 的功总比小车动能的增量大，原因可能是阻力未被完全平衡 掉，因此拉力做功一部分用来增大小车动能，一部分用来克 服阻力做功；也可能是小车做加速运动，因此细绳的拉力小 于钩码的重力，钩码的重力做的功大于细绳的拉力做的功， 即大于小车动能的增量，C、D 项正确．
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对实验数据处理和误差分析的考查 1．数据处理 (1)求小车的速度：利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的 距离 x，则 v＝Tx(其中 T 为打点周期)． (2)实验数据处理：在坐标纸上画出 W－v 和 W－v2 图象(“W” 以一根橡皮筋做的功为单位)．根据图象得出 W∝v2.
19/52
8/52
(3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运 动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计 算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用 本实验的器材提出一个解决方法： _________________________________________________.
5/52
对实验原理和操作的考查 1．平衡摩擦力的方法是轻推小车，由打在纸带上的点是否 均匀判断小车是否匀速运动． 2．测小车速度时，应选纸带上点均匀分布的部分． 3．橡皮筋应选规格一样的．力对小车做的功以一条橡皮筋 做的功为单位即可，不必计算出具体数值． 4．小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些．
C．s－t－1
D．s－t－2
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(3)下列实验操作中必要的是________． A．调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速 运动 B．必须满足重物的质量远小于小车的质量 C．必须保证小车由静止状态开始释放
2021版高考物理一轮复习课件第5章机械能第1讲功和功率
11
4．额定功率与实际功率 (1)额定功率：动力机械_正__常__工__作___时输出的_最__大___功率． (2)实际功率：动力机械_实__际__工__作___时输出的功率，要求_小__于__或__等__于___额定功率．
12
1．力对物体做不做功，关键是看力与物体的位移方向间的夹角大小． 2．斜面对物体的支持力垂直于斜面，但不一定垂直于物体的位移，故斜面对物体 的支持力可以做功． 3．求功率时应分清是瞬时功率还是平均功率，求平均功率时应明确是哪段时间或 过程的平均功率． 4．机车启动类问题：P＝F·v 中的 F 指的是机车牵引力而不是合外力． 5．汽车匀加速启动过程的末速度一定小于汽车所能达到的最大速度． 6．作用力与反作用力等大反向，而作用力与反作用力做的功并不一定一正一负、 大小相等，实际上二者没有必然联系．
A．W1>W2 C．W1＝W2
B．W1<W2 D．条件不足，无法确定
17
解析：选 C．由题意可得 F1 和 F2 是恒力，物体移动的位移相同，并且力与位移的 夹角相等，所以由功的公式 W＝FLcos θ 可知，它们对物体做的功是相同的，选项 C 正 确．
18
3．(鲁科版必修 2·P20·T2 改编)(多选)关于功率公式 P＝Wt 和 P＝Fv 的说法正确的是 ()
13
一、易混易错判断 1．只要物体受力的同时又发生了位移，则该力一定对物体做功．( × ) 2．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动．( √ ) 3．作用力做正功时，反作用力一定做负功．( × ) 4．力始终垂直物体的运动方向，则该力对物体不做功．( √ ) 5．摩擦力对物体一定做负功．( × ) 6．由 P＝Fv 可知，发动机功率一定时，机车的牵引力与运行速度的大小成反 比．( √ )
高考物理一轮复习 5-1功功率课件
于 T.T 在对物体做功的过程中大小虽然不变，但其方向时刻在改 变，因此该问题是变力做功的问题．但是在滑轮的质量以及滑轮 与绳间的摩擦不计的情况下，人对绳做的功就等于绳的拉力对物 体做的功．而拉力 F 的大小和方向都不变，所以 F 做的功可以用 公式 W＝Fscosα 直接计算．
解析：由题图可知，在绳与水平面的夹角由 α 变到 β 的过程 中，拉力 F 的作用点的位移大小为： h h Δs＝s1－s2＝ － sinα sinβ
解析：P＝Fvcosα＝mg· 2gh＝600 W.
答案：C
4.(多选题)设匀速行驶的汽车， 发动机功率保持不变， 则( A．路面越粗糙，汽车行驶得越慢 B．路面越粗糙，汽车行驶得越快 C．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得快 D．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢
)
解析：汽车行驶过程中，若发动机功率保持不变，且匀速行 驶，则由牛顿第二定律得 F－Ff＝0，又 P＝Fv，解得 v＝P/Ff； 又由 Ff＝μFN 可知，当路面越粗糙或载货越多时，阻力 Ff 越大， 则 v 越小，故 A、C 正确，B、D 错误．
图 5－1－1 A．Wa 最小 C．Wa＜Wc B．Wd 最大 D．四种情况一样大
解析：依据功的定义式 W＝FLcosθ，本题中四种情况下，F、 L、θ 均相同，这样四种情况下力 F 所做的功一样大，故选项 D 正确．
答案：D
2.如图 5－1－2 所示， 两个互相垂直的力 F1 与 F2 作用在同一 物体上，使物体通过一段位移的过程中，力 F1 对物体做功 4 J， 力 F2 对物体做功 3 J，则力 F1 与 F2 的合力对物体做功为( )
【例 1】 如图 5－1－3 所示，定滑轮至滑块的高度为 h，已 知细绳的拉力为 F(恒定)，滑块沿水平面由 A 点前进 s 至 B 点， 滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为 α 和 β.求滑块由 A 点运动到 B 点－1－3
高考物理一轮复习：5-1《功和功率》ppt课件
高基三础自物测理一轮复习
教材梳理
第五章
机械能及其守基恒础自定测律
教材梳理
第1节 功和功率
内容
考点一 正、负功的判断
考
考点二 功的计算
点
考点三 功率的分析与计算
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 素能提升 课时训练 规范解答 首页 上页 下页 尾页
基础自测 教材梳理
基础自测
教材梳理
1．(对功的理解)如图所示的四幅图是小明提包回家 的情景，小明提包的力不做功的是( B )
统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 电素能磁提升学课相时训结练合规的范解题答 目首的页 训上页练下．页 尾页 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，
内容
根据功的定 义可知，B 项中在力的 方向上没有 发生位移， 故B项中拉 力没有做 功．
答案 解析
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 素能提升 课时训练 规范解答
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基础自测 教材梳理
基础自测
2021届高考物理一轮复习专题：第5讲功 功率 动能定理 课件
W＝12mv2－0
②
联立①②式，代入数据，得
W＝7.5×104 J
③
(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为 R，根据几何关系，有
L2＝Rsinθ
④
由牛顿第二定律，有
FN－mg＝mvR2
⑤
联立①④⑤式，代入数据，得
FN＝1.1×103 N
⑥
聚焦热点 备考通关
功和功率的计算
核心知识
1．恒力做功的公式
W＝Flcosα(通过F与l间的夹角α，判断F是否做功及做功的正、负)
2．变力做功的计算
(1)用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE计算 (2)变力做功的功率一定时，用功率和时间计算：W＝Pt
(3)将变力做功转化为恒力做功
3．总功的计算 (1)先求物体所受的合外力，再求合外力所做的功 (2)先求每个力做的功，再求各力做功的代数和 (3)利用动能定理，合力功等于动能的变化 4．功率 (1)平均功率：P＝Wt ＝F v cosα (2)瞬时功率：P＝Fvcosα(α 为 F 与 v 的夹角)
典例探究
【典例1】 (2019·广东省深圳市模拟)在水平地面上方某处，把质量相同的P、 Q两小球以相同速率沿竖直方向抛出，P向上，Q向下，不计空气阻力，两球
从抛出到落地的过程中( )
A．P球重力做功较多
D
B．两球重力的平均功率相等
C．落地前瞬间，P球重力的瞬时功率较大
D．落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等
[解析] 重力做功为 WG＝mgh，由于两球质量相同，下落高度相同，故重力 做功相同，A 错误；两球落地下落时间不同，P 球落地时间长，由平均功率公式 P ＝WtG可得重力的平均功率不相等，B 错误；对两球由动能定理列方程：mgh＝12mv2 －12mv20，可得两球落地时速度大小相等，方向都是竖直向下。由瞬时功率公式 P ＝mgv 可得两球在落地前瞬间，重力的瞬时功率相等，C 错误，D 正确。
高考物理一轮复习第5章机械能第1节功和功率课件
的小球运动时间最长；由平均功率公式 P＝Wt 知重力 对每个小球做的功相同，但运动时间不同，故平均功 率不同，C 正确 D 错误．
[答案] C
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间 休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动 对身体不好哦~
例 3 如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质 量为 2 kg 的物体在拉力 F 作用下由静止开始向上做匀 加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由 此可知( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
做功正负的判断
例 1 分析下列三种情况下各力做功的正负情 况：(1)如图甲所示，光滑水平面上有一光滑斜面 b， 物块 a 从斜面顶端由静止开始下滑的过程；(2)人造地 球卫星在椭圆轨道上运行，由图乙中的 a 点运动到 b 点的过程；(3)小车 M 静止在光滑水平轨道上，球 m 用细绳悬挂在车上，由图丙中的位置无初速度释放， 小球下摆的过程．则( )
A．物体加速度大小为 2 m/s2 B．F 的大小为 21 N C．4 s 末 F 的功率为 42 W D．4 s 内 F 的平均功率为 42 W
[解析] 由题图乙可知，v－t 图象的斜率表示物体 加速度的大小，即 a＝0.5 m/s2，由 2F－mg＝ma 可得： F＝10.5 N，A、B 均错误；4 s 末 F 的作用点的速度大 小为 vF＝2v 物＝4 m/s，故 4 s 末 F 的功率为 P＝FvF＝ 42 W，C 正确；4 s 内物体上升的高度 h＝4 m，力 F 的作用点的位移 l＝2h＝8 m，拉力 F 所做的功 W＝Fl
A．小车受到的阻力为 1.5 N B．小车额定功率为 18 W C．1 s 末小车发动机的输出功率为 9 W D．小车在变加速运动过程中位移为 39 m
[答案] C
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间 休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动 对身体不好哦~
例 3 如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质 量为 2 kg 的物体在拉力 F 作用下由静止开始向上做匀 加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由 此可知( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
做功正负的判断
例 1 分析下列三种情况下各力做功的正负情 况：(1)如图甲所示，光滑水平面上有一光滑斜面 b， 物块 a 从斜面顶端由静止开始下滑的过程；(2)人造地 球卫星在椭圆轨道上运行，由图乙中的 a 点运动到 b 点的过程；(3)小车 M 静止在光滑水平轨道上，球 m 用细绳悬挂在车上，由图丙中的位置无初速度释放， 小球下摆的过程．则( )
A．物体加速度大小为 2 m/s2 B．F 的大小为 21 N C．4 s 末 F 的功率为 42 W D．4 s 内 F 的平均功率为 42 W
[解析] 由题图乙可知，v－t 图象的斜率表示物体 加速度的大小，即 a＝0.5 m/s2，由 2F－mg＝ma 可得： F＝10.5 N，A、B 均错误；4 s 末 F 的作用点的速度大 小为 vF＝2v 物＝4 m/s，故 4 s 末 F 的功率为 P＝FvF＝ 42 W，C 正确；4 s 内物体上升的高度 h＝4 m，力 F 的作用点的位移 l＝2h＝8 m，拉力 F 所做的功 W＝Fl
A．小车受到的阻力为 1.5 N B．小车额定功率为 18 W C．1 s 末小车发动机的输出功率为 9 W D．小车在变加速运动过程中位移为 39 m
高考物理一轮复习第五章机械能第讲功功率动能定理课件.ppt
C.摩擦力可能不做功
D.摩擦力可能做负功
2019/7/19
24
2.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空
气阻力的大小恒为F，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对
小球做的功为 答案 解析
A.0
B.－Fh
C.Fh
√D.－2Fh
阻力与小球速度方向始终相反，故阻力一直做负功，W＝－Fh＋(－Fh) ＝－2Fh，D选项正确.
2019/7/19
14
3.(多选)关于功率公式P＝Wt 和P＝Fv的说法正确的是 答案 A.由P＝Wt 知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
√B.由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率
C.由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限增大
√D.由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
A.F1＝F2 C.W3＝W4
B.W1＝W2
√D.W1－W3＝W2－W4
2019/7/19
16
5.有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所 示.若由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是 答案 A.木块所受的合外力为零
B.因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零
√C.重力做负功，拉力做正功，合力做功为零
D.重力不做功，拉力做正功，合力做正功
2019/7/19
13
2.(粤教版必修2P77第2题)(多选)一个物体在水平方向的两个恒力作用下
沿水平方向做匀速直线运动，若撤去其中的一个力，则 答案
√A.物体的动能可能减少
B.物体的动能可能不变
√C.物体的动能可能增加 √D.余下的力一定对物体做功
D.摩擦力可能做负功
2019/7/19
24
2.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空
气阻力的大小恒为F，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对
小球做的功为 答案 解析
A.0
B.－Fh
C.Fh
√D.－2Fh
阻力与小球速度方向始终相反，故阻力一直做负功，W＝－Fh＋(－Fh) ＝－2Fh，D选项正确.
2019/7/19
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3.(多选)关于功率公式P＝Wt 和P＝Fv的说法正确的是 答案 A.由P＝Wt 知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
√B.由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率
C.由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限增大
√D.由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
A.F1＝F2 C.W3＝W4
B.W1＝W2
√D.W1－W3＝W2－W4
2019/7/19
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5.有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所 示.若由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是 答案 A.木块所受的合外力为零
B.因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零
√C.重力做负功，拉力做正功，合力做功为零
D.重力不做功，拉力做正功，合力做正功
2019/7/19
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2.(粤教版必修2P77第2题)(多选)一个物体在水平方向的两个恒力作用下
沿水平方向做匀速直线运动，若撤去其中的一个力，则 答案
√A.物体的动能可能减少
B.物体的动能可能不变
√C.物体的动能可能增加 √D.余下的力一定对物体做功
高考物理一轮复习课件第五章功和功率
抛体运动
弹簧振子运动
弹簧振子在振动过程中，只受重力和 弹簧弹力的作用，且弹簧弹力始终与 速度方向垂直，不做功，因此弹簧振 子运动过程中机械能守恒。
物体在抛体运动过程中，只受重力作 用，因此机械能守恒。例如平抛运动 、竖直上抛运ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等。
04
动能定理及其应用
动能定理内容
动能定理定义
合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
功能关系在电磁学中的应用
在电磁学中，功能关系可以用来求解电场强 度、电势差、电流等物理量。
功能关系在热学中的应用
在热学中，功能关系可以用来求解热量、温 度、内能等物理量。
功能关系在光学中的应用
在光学中，功能关系可以用来求解光的折射 、反射、干涉等物理现象中的物理量。
06
典型例题分析与解题思路
典型例题介绍
变力做功
当物体在变力的作用下沿力的方向发 生位移时，变力对物体做功。变力做 功的特点是力的大小或方向在物体运 动过程中发生变化。
正功、负功及不做功情况
正功
当力和位移的夹角小于90°时， 力对物体做正功，即力的方向与 物体运动的方向相同或夹角小于 90°。此时，力对物体做正功，
物体的动能增加。
负功
当力和位移的夹角大于90°时， 力对物体做负功，即力的方向与 物体运动的方向相反或夹角大于 90°。此时，力对物体做负功，
物理意义
功是描述物体状态变化过程的物理量，它可以量度能量转化 的多少。功是能量转化的量度，即做了多少功必然伴随多少 能量发生了转化，反之转化了多少能量必定同时做了多少功 。
恒力做功与变力做功
恒力做功
当物体在恒力的作用下沿力的方向发 生位移时，恒力对物体做功。恒力做 功的特点是力的大小和方向在物体运 动过程中保持不变。
高考物理一轮复习第五章机械能1功和功率课件
t2
木块在2 s末的速度v=at=2×2 m/s=4 m/s
2 s末重力的瞬时功率 P=mgsin θ·v=2×10×0.6×4 W=48 W。
则B正确,A、C、D错误。
命题点三 机动车启动问题的研究 【要点·融会贯通】 1.以恒定功率启动: (1)动态过程。
(2)这一过程的速度—时间图像如图所示。
复习课件
高考物理一轮复习第五章机械能1功和功率课件
2021/4/17
高考物理一轮复习第五章机械能1功和功率课件
1
第1讲 功 和 功 率
No Image
命题点一 功的正负和计算 【要点·融会贯通】 1.正、负功的判断方法: (1)看力F的方向与位移x的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形。 (2)看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形。 (3)根据动能的变化:动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系,即 W合=ΔEk,当动能增加时合外力做正功;当动能减少时合外力做负功。
)v,故C正确;
因为该汽车以恒定功率行ຫໍສະໝຸດ ,做加速度减小的变加速运动,无法算出其行驶的
距离,故D错误。
【规律方法】机车启动问题的求解方法
(1)机车的最大速度vmax的求法。 机车做匀速运动时速度最大,此时牵引力F等于阻力f,故vmax= (2)匀加速启动时,做匀加速运动的时间t的求法。
P＝ P。 Ff
【技巧点拨】 科学思维之科学推理 (1)要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率。 (2)平均功率与一段时间(或过程)相对应,计算时应明确是哪个力在哪段时间 (或过程)内做功的平均功率。 (3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。
【解析】选B。木块所受的合外力
F合=mgsin θ-μmgcos θ =mg(sin θ-μcos θ)
木块在2 s末的速度v=at=2×2 m/s=4 m/s
2 s末重力的瞬时功率 P=mgsin θ·v=2×10×0.6×4 W=48 W。
则B正确,A、C、D错误。
命题点三 机动车启动问题的研究 【要点·融会贯通】 1.以恒定功率启动: (1)动态过程。
(2)这一过程的速度—时间图像如图所示。
复习课件
高考物理一轮复习第五章机械能1功和功率课件
2021/4/17
高考物理一轮复习第五章机械能1功和功率课件
1
第1讲 功 和 功 率
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命题点一 功的正负和计算 【要点·融会贯通】 1.正、负功的判断方法: (1)看力F的方向与位移x的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形。 (2)看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形。 (3)根据动能的变化:动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系,即 W合=ΔEk,当动能增加时合外力做正功;当动能减少时合外力做负功。
)v,故C正确;
因为该汽车以恒定功率行ຫໍສະໝຸດ ,做加速度减小的变加速运动,无法算出其行驶的
距离,故D错误。
【规律方法】机车启动问题的求解方法
(1)机车的最大速度vmax的求法。 机车做匀速运动时速度最大,此时牵引力F等于阻力f,故vmax= (2)匀加速启动时,做匀加速运动的时间t的求法。
P＝ P。 Ff
【技巧点拨】 科学思维之科学推理 (1)要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率。 (2)平均功率与一段时间(或过程)相对应,计算时应明确是哪个力在哪段时间 (或过程)内做功的平均功率。 (3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。
【解析】选B。木块所受的合外力
F合=mgsin θ-μmgcos θ =mg(sin θ-μcos θ)
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过程动能变化量相同，克服重力做功相同，故两次电机做功也相同。
5．(2019·天津，10)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多 次海试，并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲 板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假
设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长L1＝150 m， BC水平投影L2＝63 m，图中C点切线方向与水平方向的夹角θ＝ 12°(sin12°≈0.21)。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t＝6 s 到达B点进入BC。已知飞行员的质量m＝60 kg，g＝10 m/s2，求：
W＝12mv2－0
②
联立①②式，代入数据，得
W＝7.5×104 J
③
(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为 R，根据几何关系，有
L2＝Rsinθ
④
由牛顿第二定律，有
FN－mg＝mvR2
⑤
联立①④⑤式，代入数据，得
FN＝1.1×103 N
⑥
聚焦热点 备考通关功和功率的计算来自核心知识1．恒力做功的公式
典例探究
【典例1】 (2019·广东省深圳市模拟)在水平地面上方某处，把质量相同的P、 Q两小球以相同速率沿竖直方向抛出，P向上，Q向下，不计空气阻力，两球
从抛出到落地的过程中( )
A．P球重力做功较多
D
B．两球重力的平均功率相等
C．落地前瞬间，P球重力的瞬时功率较大
D．落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等
(1)舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功W； (2)舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力FN多大。
[答案](1)7.5×104 J (2)1.1×103 N
[解析] (1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其刚进入上翘甲板时的速
度为 v，则有
v2＝Lt1
①
根据动能定理，有
第5讲 功 功率 动能定理
1．(2019·全国卷Ⅲ，17)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受
到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地
面高度h在3 m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重
力加速度取10 m/s2。该物体的质量为( )
A．2 kg
3．(2018·全国卷Ⅱ，14)如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗
糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定( )
A．小于拉力所做的功
A
B．等于拉力所做的功
C．等于克服摩擦力所做的功
D．大于克服摩擦力所做的功
[解析] A对、B错：由题意知，W拉－W阻＝ΔEk，则W拉＞ΔEk；C、D错：W阻 与ΔEk的大小关系不确定。
W＝Flcosα(通过F与l间的夹角α，判断F是否做功及做功的正、负)
2．变力做功的计算
(1)用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE计算 (2)变力做功的功率一定时，用功率和时间计算：W＝Pt
(3)将变力做功转化为恒力做功
3．总功的计算 (1)先求物体所受的合外力，再求合外力所做的功 (2)先求每个力做的功，再求各力做功的代数和 (3)利用动能定理，合力功等于动能的变化 4．功率 (1)平均功率：P＝Wt ＝F v cosα (2)瞬时功率：P＝Fvcosα(α 为 F 与 v 的夹角)
4．(多选)(2018·全国卷Ⅲ，19)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖
井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，
其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都 相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。 对于第①次和第②次提升过程，( )
B．1.5 kg C
C．1 kg D．0.5 kg
[解析] 画出运动示意图，设阻力为f，据动能定理知
A→B(上升过程)：EkB－EkA＝－(mg＋f)h C→D(下落过程)：EkD－EkC＝(mg－f)h 整理以上两式得：mgh＝30 J，解得物体的质量m＝1 kg。
选项C正确。
2．(2018·全国卷Ⅰ)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直
线运动。在启动阶段，列车的动能( )
A．与它所经历的时间成正比
B
B．与它的位移成正比
C．与它的速度成正比
D．与它的动量成正比
[解析] A 错：速度 v＝at，动能 Ek＝12mv2＝12ma2t2，与经历的时间的平方成 正比。B 对：根据 v2＝2ax，动能 Ek＝12mv2＝12m·2ax＝max，与位移成正比。C 错： 动能 Ek＝12mv2，与速度的平方成正比。D 错：动量 p＝mv，动能 Ek＝12mv2＝2pm2 ， 与动量的平方成正比。
匀速阶段：h－h1＝12v0·t′，解得 t′＝32t0
故第②次提升过程所用时间为t20＋32t0＋t20＝52t0，
两次上升所用时间之比为 2t0 52t0＝4 5。B 错：由于加速阶段加速度相同，
故加速时牵引力相同。C 对：在加速上升阶段，由牛顿第二定律知：
F－mg＝ma，F＝m(g＋a) 第①次在 t0 时刻，功率 P1＝F·v0 第②次在t20时刻，功率 P2＝F·v20 第②次在匀速阶段 P2′＝F′·v20＝mg·v20<P2 可知，电机的输出最大功率之比 P1 P2＝2 1。D 错：由动能定理知，两个
[解析] 重力做功为 WG＝mgh，由于两球质量相同，下落高度相同，故重力 做功相同，A 错误；两球落地下落时间不同，P 球落地时间长，由平均功率公式 P ＝WtG可得重力的平均功率不相等，B 错误；对两球由动能定理列方程：mgh＝12mv2 －12mv20，可得两球落地时速度大小相等，方向都是竖直向下。由瞬时功率公式 P ＝mgv 可得两球在落地前瞬间，重力的瞬时功率相等，C 错误，D 正确。
A．矿车上升所用的时间之比为4 5 B．电机的最大牵引力之比为2 1 AC
C．电机输出的最大功率之比为2 1
D．电机所做的功之比为4 5
[解析] A 对：由图线①知，上升总高度 h＝v20·2t0＝v0t0。 由图线②知，加速阶段和减速阶段上升高度和
v0
h1＝
2 2
·(t20＋t20)＝14v0t0
5．(2019·天津，10)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多 次海试，并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲 板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假
设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长L1＝150 m， BC水平投影L2＝63 m，图中C点切线方向与水平方向的夹角θ＝ 12°(sin12°≈0.21)。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t＝6 s 到达B点进入BC。已知飞行员的质量m＝60 kg，g＝10 m/s2，求：
W＝12mv2－0
②
联立①②式，代入数据，得
W＝7.5×104 J
③
(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为 R，根据几何关系，有
L2＝Rsinθ
④
由牛顿第二定律，有
FN－mg＝mvR2
⑤
联立①④⑤式，代入数据，得
FN＝1.1×103 N
⑥
聚焦热点 备考通关功和功率的计算来自核心知识1．恒力做功的公式
典例探究
【典例1】 (2019·广东省深圳市模拟)在水平地面上方某处，把质量相同的P、 Q两小球以相同速率沿竖直方向抛出，P向上，Q向下，不计空气阻力，两球
从抛出到落地的过程中( )
A．P球重力做功较多
D
B．两球重力的平均功率相等
C．落地前瞬间，P球重力的瞬时功率较大
D．落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等
(1)舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功W； (2)舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力FN多大。
[答案](1)7.5×104 J (2)1.1×103 N
[解析] (1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其刚进入上翘甲板时的速
度为 v，则有
v2＝Lt1
①
根据动能定理，有
第5讲 功 功率 动能定理
1．(2019·全国卷Ⅲ，17)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受
到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地
面高度h在3 m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重
力加速度取10 m/s2。该物体的质量为( )
A．2 kg
3．(2018·全国卷Ⅱ，14)如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗
糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定( )
A．小于拉力所做的功
A
B．等于拉力所做的功
C．等于克服摩擦力所做的功
D．大于克服摩擦力所做的功
[解析] A对、B错：由题意知，W拉－W阻＝ΔEk，则W拉＞ΔEk；C、D错：W阻 与ΔEk的大小关系不确定。
W＝Flcosα(通过F与l间的夹角α，判断F是否做功及做功的正、负)
2．变力做功的计算
(1)用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE计算 (2)变力做功的功率一定时，用功率和时间计算：W＝Pt
(3)将变力做功转化为恒力做功
3．总功的计算 (1)先求物体所受的合外力，再求合外力所做的功 (2)先求每个力做的功，再求各力做功的代数和 (3)利用动能定理，合力功等于动能的变化 4．功率 (1)平均功率：P＝Wt ＝F v cosα (2)瞬时功率：P＝Fvcosα(α 为 F 与 v 的夹角)
4．(多选)(2018·全国卷Ⅲ，19)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖
井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，
其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都 相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。 对于第①次和第②次提升过程，( )
B．1.5 kg C
C．1 kg D．0.5 kg
[解析] 画出运动示意图，设阻力为f，据动能定理知
A→B(上升过程)：EkB－EkA＝－(mg＋f)h C→D(下落过程)：EkD－EkC＝(mg－f)h 整理以上两式得：mgh＝30 J，解得物体的质量m＝1 kg。
选项C正确。
2．(2018·全国卷Ⅰ)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直
线运动。在启动阶段，列车的动能( )
A．与它所经历的时间成正比
B
B．与它的位移成正比
C．与它的速度成正比
D．与它的动量成正比
[解析] A 错：速度 v＝at，动能 Ek＝12mv2＝12ma2t2，与经历的时间的平方成 正比。B 对：根据 v2＝2ax，动能 Ek＝12mv2＝12m·2ax＝max，与位移成正比。C 错： 动能 Ek＝12mv2，与速度的平方成正比。D 错：动量 p＝mv，动能 Ek＝12mv2＝2pm2 ， 与动量的平方成正比。
匀速阶段：h－h1＝12v0·t′，解得 t′＝32t0
故第②次提升过程所用时间为t20＋32t0＋t20＝52t0，
两次上升所用时间之比为 2t0 52t0＝4 5。B 错：由于加速阶段加速度相同，
故加速时牵引力相同。C 对：在加速上升阶段，由牛顿第二定律知：
F－mg＝ma，F＝m(g＋a) 第①次在 t0 时刻，功率 P1＝F·v0 第②次在t20时刻，功率 P2＝F·v20 第②次在匀速阶段 P2′＝F′·v20＝mg·v20<P2 可知，电机的输出最大功率之比 P1 P2＝2 1。D 错：由动能定理知，两个
[解析] 重力做功为 WG＝mgh，由于两球质量相同，下落高度相同，故重力 做功相同，A 错误；两球落地下落时间不同，P 球落地时间长，由平均功率公式 P ＝WtG可得重力的平均功率不相等，B 错误；对两球由动能定理列方程：mgh＝12mv2 －12mv20，可得两球落地时速度大小相等，方向都是竖直向下。由瞬时功率公式 P ＝mgv 可得两球在落地前瞬间，重力的瞬时功率相等，C 错误，D 正确。
A．矿车上升所用的时间之比为4 5 B．电机的最大牵引力之比为2 1 AC
C．电机输出的最大功率之比为2 1
D．电机所做的功之比为4 5
[解析] A 对：由图线①知，上升总高度 h＝v20·2t0＝v0t0。 由图线②知，加速阶段和减速阶段上升高度和
v0
h1＝
2 2
·(t20＋t20)＝14v0t0