高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 第1讲 功和功率

__________________________________________________

__________________________________________________ 第五章：机械能守恒定律

第一讲：功和功率

考点一：恒力功的分析与计算

1．(单选)起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升，g取10 m/s2，则在1 s内起重机对货物做的功是( )． 答案 D

A．500 J B．4 500 J C．5 000 J

D．5 500 J

2．（单选）如图所示，三个固定的斜面底边长度相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样。完全相同的三物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部，在此过程中( ) 选D

A．物体A克服摩擦力做的功最多

B．物体B克服摩擦力做的功最多

C．物体C克服摩擦力做的功最多

D．三物体克服摩擦力做的功一样多

3、（多选）在水平面上运动的物体，从t＝0时刻起受到一个水平力F的作用，力F和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图所示，则( )． 答案 AD

A．在t＝0时刻之前物体所受的合外力一定做负功

B．从t＝0时刻开始的前3 s内，力F做的功为零

C．除力F外，其他外力在第1 s内做正功 __________________________________________________

__________________________________________________ D．力F在第3 s内做的功是第2 s内做功的3倍

4．(单选)质量分别为2m和m的A、B两种物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其v－t图象如图所示，则下列说法正确的是( )．答案 C

1 第五章 机械能及其守恒定律

第一单元 功和功率

【知识扫描】

一．功

1．功的概念：物体受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，就说力对物体作了功．

2．做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生的位移．

3．（1）功的公式：W＝Fs cosα

只适用于恒力力做功的计算．

变力的功可以应用：①微元法、②示功图、③用平均力的功代替、④动能定理等

（2）正功、负功

①0°≤α＜90°时，W＞0，力对物体做正功．

②α＝90°时，W＝0，力对物体不做功．

③90°＜α≤180°时，W＜0，力对物体做负功或物体克服这个力做功．

（3）总功的计算：

①若物体所受的合外力为恒力，则可先求出合外力，再根据W合＝F合scosθ求解．

②先求出每一个分力的功，然后求各分力功的代数和．（这是计算总功的普遍式．）

4．功的单位：国际单位是焦耳，简称焦，符号为J．

5．功是标量，只有大小，没有方向，合力的功等于其各分力的功的代数和．

6．一对作用力和反作用力做功的特点

（1）一对作用力和反作用力在同一段时间内，可以都做正功、或者都做负功，或者一个做正功、一个做负功，或者都不做功。

（2）一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零。

（3）一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零（静摩擦力）、可能为负（滑动摩擦力），但不可能为正。

7．功和冲量的比较

（1）功和冲量都是过程量,功表示力在空间上的积累效果,是能量转化的原因：冲量表示力在时间上的积累效果，是动量变化的原因.

（2）功是标量,其正、负表示是动力对物体做功还是物体克服阻力做功.冲量是矢量,其正、负号表示方向,计算冲量时要先规定正方向.

（3）做功的多少由力的大小、位移的大小及力和位移的夹角三个因素决定.冲量的大小只由力的大小和时间两个因素决定.力作用在物体上一段时间,力的冲量不为零,但力对物体做的功可能为零.

第五章 机械能及其守恒定律

第1讲 功和功率

功 (考纲要求

Ⅱ)

1.做功的两个要素

(1)作用在物体上的力．

(2)物体在力的方向上发生的位移．

2．公式：W＝Flcos α

(1)α是力与位移方向之间的夹角，l为物体对地的位移．

(2)该公式只适用于恒力做功．

3．功的正负

夹角 功的正负

α<90° 力对物体做正功

α＝90° 力对物体不做功

α>90° 力对物体做负功或说成物体克服这个力做了功

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．

(1)只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功．( )

(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)滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体一定不做功．( )

(4)作用力做正功时，反作用力一定做负功．( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×

功率 (考纲要求 Ⅱ)

1.定义：功与完成这些功所用时间的比值．

2．物理意义：描述力对物体做功的快慢．

3．公式

(1)P＝Wt，P为时间t内的平均功率．

(2)P＝Fvcos_α(α为F与v的夹角)

①v为平均速度，则P为平均功率．

②v为瞬时速度，则P为瞬时功率．

4．额定功率：机械正常工作时输出的最大功率．

5．实际功率：机械实际工作时输出的功率．要求小于或等于额定功率．

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．

(1)以恒定牵引力启动的机车，在加速过程中发动机做的功可用公式W＝Pt计算．( )

(2)据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比．( )

(3)汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较小的牵引力．( )

答案 (1)× (2)√ (3)×

基 础 自 测

图5－1－1

1．(单选)如图5－1－1所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m，那么下列说法正确的是( )．

高考物理第一轮复习必修二导学案

班级： 姓名： 1 第五章 机械能守恒及其定律

编制人：刘向军 适用时间： 案序： 领导签字：

考纲解读：

主题 内容 要求 说明

机械能 功，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

探究动能定理、验证机械能守恒定律

第一单元 功和功率

考点分析：功和功率的分析和计算是高考考查的一个重点，常从恒力做功、变力做功、平均功率、瞬时功率、正功、负功、图象等多角度进行考查。两类机车启动类问题是有关功率问题的基本模型，解决此类问题必须抓住准确物理实质，建立相关物理模型，对考生能力要求比较高。

第一课时学案 功

学习目标：

知识与技能

1.知道功的概念：定义、做功的两个必要因素、功的单位、标矢量、是过程量还是状态量。

2.知道功的计算公式、正负功的意义。3.知道作用力和反作用力的功的关系。

4.知道总功的求法。5.能利用功的公式求解实际问题的功。

过程与方法 通过自主学习，培养分析解决问题的能力

情感态度与价值观 通过合作学习培养自己有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。

重点 难点 利用功的公式解决做功的实际问题

一、基础整合

1.功的概念：

⑴定义：

⑵必要因素：

⑶单位：

⑷功是标量还是矢量：

⑸功是过程量还是状态量：

2.功的计算公式、公式中各物理量的意义及适用条件：

3.功的意义（正负功的意义；功的物理意义）：

高考物理第一轮复习必修二导学案

班级： 姓名： 2 4.作用力与反作用力的功的关系

5.总功的求法：

二、典型题型

（一）判断力做功及其正负的方法

1. 看力F与l夹角α——常用于恒力做功的情形．

2. 看力F与v方向夹角α——常用于曲线运动情形．