一轮复习 功和功率综述

1、考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 第第1讲讲 功和功率功和功率 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 【思维驱动】【思维驱动】 下列说法中正确的是 ( ) A功是矢量，正负表示其方向 B功是标量，正负表示外力对物体做功还是物体克服外力 做功 C力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系 D力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个 过程量 功功 (考纲要求考纲要求) 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 【知识存盘】 1做功的两个要素 (1)作用在物体上的 (2)物体在 上发生的位移

2、 2公式：WFscos (1)是力与 方向之间的 夹角，S为物体对地的位移 (2)该公式只适用于 做功 力 力的方向 位移 恒力 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 3功的正负 夹角 功的正负 90 力对物体做 或说成物体克服这个力 做了功 正功 不做功 负功 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 【思维驱动】【思维驱动】 两个完全相同的小球 A、B，在某一高度处以相同大小的 初速度v 0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力， 如图4-1-1所示，则下列说法正确的是 ( ) A两小球落地时速度相同 B两小球落地时，重力的瞬

3、时功率相同 C从开始运动至落地，重力对 两小球做的功相同 D从开始运动至落地，重力对 两小球做功的平均功率相同 功率功率 (考纲要求考纲要求) 图4-1-1 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 【知识存盘】 1定义：功与完成这些功所用时间的 2物理意义：描述力对物体 3公式 (1)P W t ，P 为时间 t 内的 (2)P ( 为 F 与 v 的夹角) v 为平均速度，则 P 为 v 为瞬时速度，则 P 为 比值 做功的快慢 平均功率 Fvcos 平均功率 瞬时功率 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 4额定功率：机械 时输

4、出的 功率 5实际功率：机械 时输出的功率要 求 额定功率 正常工作 最大 实际工作 小于或等于 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 考点一 对力做正功或负功的理解及判断 功的正负的物理意义功的正负的物理意义 动力学角度 能量角度 正 功 若某力对物体做正功， 则这个力对物体来说 是动力 若力对物体做功，则外界向物体 提供能量，即受力物体获得了能 量 负 功 若某力对物体做负功， 则这个力对物体来说 是阻力 若物体克服外力做功，则物体要 消耗自身的能量，即物体失去了 能量 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 (2012河北衡水

5、模拟河北衡水模拟)如图4-1-3所示，电梯与水平地面成角， 一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，到达一 定速度后再匀速上升若以N表示水平梯板对人的支持力， G为人受到的重力，F为电梯对人的静摩擦力，则下列结 论正确的是 ( ) A加速过程中F0，F、N、G都做功 B加速过程中F0，N不做功 C加速过程中F0，N、G都做功 D匀速过程中F0，N、G都不做功 图4-1-3 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 以题说法以题说法 1判断力是否做功及做功正负的方法 (1)看力F的方向与位移 S的方向间的夹角 常用于恒力 做功的情形 (2)看力F的方向与速度 v的方

6、向间的夹角 判断某一时 刻做功情形，或曲线运动。 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 (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E k末Ek初，当动能增加时合外力做正功； 当动能减少时，合外力做负功 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 2一对作用力和反作用力做功的情况 (1)两个力均不做功； (2)其中一个力做功，另一个力不做功； (3)其中一个力做正功，另一个力做负功； (4)两个力均做正功或均做负功 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 【变式跟踪【变式跟踪 2

7、】 如图 4-1-5 所示，摆球质量为 m，悬线的长为 L，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球运动过程中空气 阻力 F 阻的大小不变，则下列说法正确的是 ( ) A重力做功为 mgL B绳的拉力做功为 0 C空气阻力(F阻)做功为mgL D空气阻力(F阻)做功为 1 2F 阻L 图4-1-5 考纲自主研读考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 借题发挥借题发挥 1计算做功的一般思路 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 2计算变力做功常用的方法计算变力做功常用的方法 (1)用动能定理WEk或功能关系求功此种方法不仅适 于变力做功，也适

8、于恒力做功 (2)根据WPt计算一段时间内做的功，此公式适用于功 率恒定的情况 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 (3)根据力(F)位移(S)图象的物理意义计算力对物体所做的功， 如图4-1-6中阴影部分的面积在数值上等于力所做功的大小 (4)滑动摩擦力及空气阻力做功要用力与路程的乘积来计算 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 考点三考点三 功率的计算功率的计算 【典例3】 (2012江苏卷，江苏卷，3)如图4-1-7所示，细线的一端固 定于O点，另一端系一小球在水平拉力作用下，小球以 恒定速率在竖直平面内由 A点运动到B点

9、在此过程中拉 力的瞬时功率变化情况是 ( ) A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大，后减小 D先减小，后增大 图4-1-7 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 借题发挥借题发挥 1对公式PFv的几点认识 (1)公式PFv适用于力F的方向与速度v的方向在同一条 直线上的情况 (2)当力F和速度v不在同一直线上时，可以将力F分解为 沿v方向的分力F 1和垂直于v方向的分力F2，F2不做功， 其功率为0，F 1的功率即为F的功率；或者分解速度，用 F乘以沿F方向上的分速度来求故功率的一般表达式为 PFvcos ，是矢量F、v之间的夹角P71 考纲自主研读 考点互动探究

10、高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 2计算功率的基本思路计算功率的基本思路 (1)首先判断待求的功率是瞬时功率还是平均功率 (2)平均功率的计算方法 a利用P W t . b利用P F vcos . 瞬时功率的计算方法 PFvcos ，v 是 t 时刻的瞬时速度 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 模型特点模型特点 物体在牵引力(受功率和速度制约 )作用下，从静止开始克 服一定的阻力，最后达到最大速度的整个加速过程，可看 作“机车的启动”模型 物理建模物理建模4 “机车的启动机车的启动”模型模型 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活

11、页限时训练 (1)恒定功率启动(所受阻力一定) 先做变加速(a减小)运动，再做匀速(a0)运动，在此过程中， F 牵、v、a的变化情况是： 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 (2)恒定加速度启动(所受阻力一定) 先做匀加速运动，再做变加速运动，最后匀速运动，具体变 化过程如下 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 (3)启动过程满足的运动规律 机车的功率 PFv 机车的加速度 aFf m 当机车的速度达到最大时， Ff， a0，最大速度 vmP f (4)vt 图象(如图 4-1-8 所示) 图4-1-8 考纲自主研读 考点互

12、动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 建模指导建模指导 无论哪种运行过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速 度，即 vm P F min P f (式中 Fmin为最小牵引力，其值等于阻力 f). 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 典例典例 如图4-1-9所示为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重 机将质量m5103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由 静止开始向上做匀加速直线运动，加速度 a0.2 m/s 2，当 起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到 重物做vm1.02 m/s的匀速运动取g10 m/s2，不计额外 功求： (1

13、)起重机允许输出的最大功率； (2)重物做匀加速运动所经历的时间和 起重机在第2秒末的输出功率 图4-1-9 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 教你审题教你审题 关键点：关键点：过程分析：重物由静止开始向上做匀加 速直线运动起重机达到最大功率时保持功率 不变直到匀速运动 属于机车匀加速启动模型 PFv Ffma vat 自己试一试！ 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 【应用】【应用】 如图4-1-10所示为汽车在水平路面上启动过程中的 速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功 率行驶时的加速阶段，bc段是与ab

14、段相切的水平直线， 则下述说法中正确的是 ( ) 图4-1-10 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 A0t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 Bt1t2时间内汽车牵引力做功为 1 2mv 2 21 2mv 2 1 Ct1t2时间内的平均速度为 1 2(v1v2) D在全过程中 t1时刻的牵引力及功率都是最大值， t2t3时间 内牵引力最小 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练 活页限时训练 三、机车的启动问题三、机车的启动问题 5一列火车总质量m500 t，机车发动机的额定功率P 6105 W，在水平轨道上行驶时，轨道对列车的阻力 f 是车 重的 0.01 倍，g10 m/s 2，求： (1)列车在水平轨道上行驶的最大速度 (2)在水平轨道上，发动机以额定功率 P 工作，当行驶速度 为 v11 m/s 时，列车的瞬时加速度 a 1. 考纲自主研读 考点互动探究 高考高分技巧 随堂基础演练