MSDC.高中物理.功和功率(A级).学生版

1、功和功率考试要求内容基本要求略高要求较高要求功和功率理解功和功率的概念计算功和功率知识框架知识点1 功1功的概念（1）定义：物体受到力的作用，并且在力的方向上发生一段位移，就叫做力对物体做了功（2）做功的两个必不可少的因素：力和物体在力的方向上发生的位移（3）功的种类：正功、负功和零功做负功，也可以说成物体克服这个力做正功（4）总功：当物体在几个力的作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，等于这几个力的合力对物体所做的功，或者等于各个力做功的代数和2功的公式（1）力与位移同方向时：（2）力与位移之间有夹角时：可以理解为：是位移在力方向上的分量；是力在位移方向上的分量（3）注意：式中应为

2、恒力，即大小、方向不变做功与物体运动形式（匀速或变速）无关，也就是说当及其夹角确定后，功就有确定值计算功时，一定要明确是哪个力对物体做的功公式中的单位，牛（）；米（）； 焦（）实际计算时，不必生搬硬套公式，一般通过分解力，或分解位移的方法求解3总功的计算方法可以先求合力，再求总功，如果各个力作用的位移不同，那么把各阶段力的功分别求出，再求功的代数和（为在力方向上的位移）4正功与负功若，则不做功，若，则做正功；若，则力做负功（或说物体克服做了功）功的正、负表示是动力对物体对功还是阻力对物体做功，前者取正，后者取负5对功的概念理解（1）正功和负功是为了描述做功效果而引入的功是标量，只有数值，没有方

3、向功的正负不是数量上的正与负，它们仅表示两种相反的做功效果，我们既不能说“正功和负功方向相反”，也不能说“正功大于负功”（2）功与物体的运动状态及运动形式无关力对物体做功，只与力的大小、位移的大小，以及两者之间的夹角有关，而与物体受力以后通过这段位移做什么运动没有关系（3）功的公式中和必须具有同时性计算力做功时所发生的位移，必须是在同一个力持续作用下发生的，如果力只在物体的一段位移中有作用，力消失后仍继续运动，那么力所做的功，就只跟力作用的那一段位移有关，而跟其余位移无关（4）功是过程量知识点2 功率1功率的基本概念（1）定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率（2）公式定义式：导出式：（3

4、）单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是（4）物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量，它由物体的功与做这些功所需的时间决定，并不单纯由做功的多少决定只是在做功时间相同的情况下，才能认为做功多则功率大2不同功率的比较（1）额定功率和实际功率：机械长时间正常工作时的最大输出功率叫做机械的额定功率，它是动力机械的性能指标之一，与机械是否做功无关，与机械实际做功的快慢也无关，它是提供人们对机械进行选择、配置的一个重要参数，它反映了机械的做功能力或机械所能承担的“任务”机械工作时的实际输出功率叫做实际功率，实际功率不应大于额定功率，否则会缩短机械的使用寿命，甚至会损坏机械（2）平均功率

5、和瞬时功率平均功率是指一段时间内做功的平均快慢程度，对应一段过程，常用定义式来计算瞬时功率则是反映某时刻力或机械做功的快慢程度，对应于某一运动状态，常用导出式来计算3对功率的理解（1）功率是描述做功快慢的物理量功率是功与完成这些功所用时间的比值，定义式：此式是普遍适应的，不管是恒力做功还是变力做功，它都适用，它表示时间内的平均功率，应注意功率的大小只与“比值”有直接联系，与做功多少和时间长短无直接联系比较功率的大小，要比较功与完成这些功所用时间之“比值”“比值”大，功率就大，做功就快；“比值”小，功率就小，做功就慢导出式：，式中的是与的夹角，此式不仅适用于求平均功率，也适用于求瞬时功率，若为变

6、力，为某时刻的瞬时速度，则为该时刻的瞬时功率；若为恒力，为内的平均速度，则表示时间内的平均功率在一定时，与成反比；在一定时，与成正比（2）物体做功功率是描述物体做功的一个状态，做功的多少是一个过程，所以也不能说功率大，做功就多物体做功是作用力在做功过程中的一个积累，做功时间越长，做功就越多，就是一个积累的意思，即在时间上的积累就是物体做功的多少（3）功率是标量，没有方向，但也存在正负，正值表示做功的力为动力，力对物体做正功；负值表示做功的力为阻力，力对物体做负功知识点3 机车启动的两种过程1以恒定功率启动机车以恒定的功率启动后，若运动过程中所受阻力不变，由于牵引力，随增大，减小根据牛顿第二定律

7、，当速度增大时，加速度减小，其运动情况是做加速度减小的加速运动直至时，减小至零，此后速度不再增大，速度达到最大值而做匀速运动，做匀速直线运动的速度是下面是这个动态过程的简单方框图2机车以恒定的加速度，由，当加速度不变时，发动机牵引力恒定，再由知，一定，发动机实际输出功率随的增大而增大，但当增大到额定功率以后不再增大，此后发动机保持额定功率不变，继续增大，牵引力减小，直至时，车速达到最大值，此后匀速运动在增至之前，车匀加速运动，其持续时间为（这个必定小于，它是车的功率增至之时的瞬时速度）计算时，先算出，再求出，最后根据求在增至之后，为加速度减小的加速运动，直至达到下面是这个动态过程的方框图这一过

8、程的关系可由图所示说明：中的仅为机车的牵引力，而非机车所受的合力机车以恒定功率启动的运动，是加速度逐渐减小的变加速运动，解题时不能误作匀加速运动处理，实际上，没有一部机器一开始就以恒定功率启动初始阶段，功率是逐渐增大的，达到额定后，牵引力才渐渐变小，最终将匀速运行如机车以恒定的加速度启动一定是一个变功率过程，当功率增大到额定值后，必须经过一个加速度逐渐减小的变加速运动过程汽车以小于额定功率的实际功率运行时，仍然可以做匀速直线运动，比如空载时汽车做匀速直线运动的实际功率可以小于额定功率知识点4 功和能1能的概念（1）物体具有能量就能够对外做功，因此能是物体所具有的做功本领（2）一切物体都具有能，

9、只是能有不同形式不同形式的能之间可以相互转化，且转化过程能量守恒2功与能的异同点（1）区别：功是过程量，能是状态量（2）相同点：单位相同，国际单位制中功和能的单位都是焦耳（）3功能关系（1）能的转化过程是由做功来实现的，做功的过程实质上就是能量的转化过程做多少功，就有多少能量从一种形式转化为另一种形式故：功是能量转化的量度（2）对功能关系的理解：功是能量转化的量度，单位相同，都是标量能量是状态量，功是过程量做功可以使物体的能量发生变化，能量变化的多少由功来量度，但功和能之间无所谓转化能量是物体的固有属性，而功只能在能量变化或转化过程中才能出现例题精讲【例1】 关于功的概念，下列说法正确的是（

10、）A力对物理做功多，说明物体的位移一定大B力对物体做功少，说明物体的受力一定小C力对物体做的功等于力的大小、位移的大小以及位移和力的夹角的余弦三者的乘积D力对物体不做功，说明物体一定无位移【例2】 下面列举的哪几种情况下所做的功是零（ ）A卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功B平抛运动中，重力对物体做的功C举重运动员，扛着杠铃在头上的上方停留10s，运动员对杠铃做的功D木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功【例3】 下列说法正确的是（ ）A作用力做正功时，反作用力一定做负功B作用力不做功时，反作用力也一定不做功 C作用力和反作用力的功一定大小相等，正负相反D作用力做正功时，反作用力也可

11、以做正功【例4】 关于功和能的关系，下列说法正确的是（ ）A能是物体具有做功的本领B功是能量转化的量度C功是在物体状态发生变化过程中的过程量，能是由物体状态决定的状态量D功和能的单位相同，它们的意义也完全相同【例5】 关于功率概念，下列说法中正确的是（ ）A力对物体做的功越多，力做功的功率越大B功率是描述物体做功快慢的物理量C从公式可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高D当轮船匀速航行时，合外力为零，所以此时发动机的实际功率为零【例6】 关于功率以下说法中正确的是：（ ）A据可知，机器做功越多，其功率就越大B据可知，汽车牵引力一定与速度成反比C据可知，只要知道时间t内机器所做的功，就

12、可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D根据可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比【例7】 汽车以额定功率从静止开始行驶时，一定是（ ）A速度变大，加速度也变大B速度变小，加速度也变小C速度变大，而加速度变小D速度最大时，牵引力一定也最大【例8】 如图所示，质量为的物体，受水平力的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法正确的是（ ）A如果物体做加速直线运动，一定对物体做正功B如果物体做减速直线运动，一定对物体做负功C如果物体做匀速直线运动，一定对物体做正功D如果物体做减速直线运动，可能对物体做正功【例9】 下列运动中的物体，没有力对其做功的是（ ）A沿斜面下滑的物体 B在水平

13、路面上匀速行驶的汽车C从空中下落的雨滴 D在光滑的水平面上做匀速直线运动的物体【例10】 关于摩擦力做功的下列说法中不正确的是（ ）A滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功C静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D系统内相互作用的两物体间一对摩擦力做功的总和等于零【例11】 有一轻绳拴了一个物体，如图所示，在悬点O以加速度a向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是（ ）A重力做正功，拉力做负功，合外力做负功B重力做正功，拉力做负功，合外力做正功C重力做正功，拉力做正功，合外力做正功D重力做负功，拉力做负功，合外力做正功【例12】 下列哪些

14、情况中力做的功为零（ ）A向上抛出一物体上升过程中，重力对物体做的功B卫星做匀速圆周运动时，卫星受到的引力对卫星所做的功C汽车匀速上坡时，车厢底部对货物的支撑力对货物所做的功D汽车匀速上坡时，车厢底部摩擦力对货物所做的功【例13】 如图所示，木块放在木块的左上端，用恒力将拉至的右端第一次将固定在地面上，做的功为；第二次让可以在光滑的地面上自由滑动，做的功为比较两次做功，应有（ ）A B C D无法比较【例14】 水流从高处落下，对水轮机做的功，这句话的正确理解为（ ）A水流在对水轮机做功前，具有的能量B水流在对水轮机做功时，具有的能量C水流在对水轮机做功后，具有的能量D水流在对水轮机做功的过程

15、中，能量减少了【例15】 用同样的水平力沿光滑水平面和粗糙水平面推动一辆相同的小车，都使它们移动相同的距离，两种情况下推力分别为，小车最终获得的能量分别为，则（ ）A， B，C， D，【例16】 物体在两个相互垂直的力作用下运动，力对物体做功6J，物体克服力做功8J，则、的合力对物体作功为（ ）A14J B10J C2J D【例17】 恒力F沿水平方向将物体M在水平面上向前推移S，做功为，用等大的力将物体2M沿斜面向上推移S，做功，仍用等大的力将物体3M竖直向上提升S做功，比较三者大小关系有_【例18】 以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力大小恒为F则从抛出到回到

16、原点的过程中，空气阻力对小球做的功为（ ）A0 B C D【例19】 质量为的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为的滑块以某一速度沿木块表面从点滑至点在木板上前进了，而木板前进了，如图所示若滑块与木板间的动摩擦因数为，求摩擦力对滑块、对木块做功各为多少?【例20】 如图所示，用力拉一质量为m的物体，使它沿水平匀速移动距离s，若物体和地面间的摩擦因数为，则此力对物体做的功为（ ）A BC D【例21】 质量的物体，与水平地面间的动摩擦因数求下列两种情况下需对它做多少功：（1）使物体沿水平地面以加速度移动；（2）使物体竖直向上以加速度升高（）【例22】 一滑块在水平地面上沿直线滑行，时其速度为从此

17、刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力，力和滑块的速度随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力对滑块做的功分别为，则以下关系正确的是（ ）ABCD【例23】 轮船航行阻力，则当船以额定功率P行驶时，最大速度=_【例24】 火车做匀加速直线运动中，若阻力不变，则牵引力F和瞬时功率P的变化情况是（ ）AF不变，P变大 BF变小，P不变 CF变大，P变大 DF、P都不变【例25】 从空中以的初速平抛一个重力为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取，则物体落地时重力的即时功率为（ ）A400WB300WC500WD700W【例26】 如图所示，分别用力将

18、质量为的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，做功的功率大小关系是（ ）A B C D【例27】 从空中以的初速度沿着水平方向抛出一个重为的物体，不计空气阻力，取，求：（1）在抛出后内重力的功率（2）在抛出后时重力的功率（设时未落地）【例28】 纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h（即），受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为_N当E1概念车以最高时速120km/h（即）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为_kW【例29】 卡车在平直公路上从静

19、止开始加速行驶，经时间前进距离，速度达到最大值设此过程中发动机功率恒为，卡车所受阻力为，则这段时间内发动机所做的功为（ ）A B C D【例30】 汽车质量，额定功率为，当汽车在水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的倍，问：（1）汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？（2）若汽车从静止开始，保持以的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？ 【例31】 质量是、额定功率为的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为，运动中的阻力不变，求：（1）汽车所受阻力的大小（2）末汽车的瞬时功率（3）汽车做匀加速运动的时间（4）汽车在匀加速运动中牵引力所做

20、的功【例32】 一辆摩托车在平直的公路上以恒定的加速度启动，已知摩托车的额定功率为，人和车的总质量为设行驶中受到的阻力为人和车重的0.1倍并保持不变，摩托车由静止开始匀加速运动的前8秒内的位移为，求：（取）（1）摩托车做匀加速运动时加速度的大小及发动机牵引力的大小；（2）摩托车能达到的最大速率；（3）若摩托车达到最大速度时紧急制动，设车紧急制动时的制动力为车重的0.5倍，且其它阻力不计，求车滑行的距离课堂检测1、 关于功和能，以下结论正确的是（ ）A功和能的单位相同，它们的概念也相同B做功的过程一定是物体的能量增加的过程C做功的过程一定是物体的能量减少的过程D通过做功可以使不同形式的能量间发生转化，但能的总量是守恒的2、 关于功率，下列说法正确的是（ ）A功率大说明物体做功多B功率小说明物体做功慢C单位时间内做功越多，其功率越大D由可知，机车运动速度越大，功率一定越大3、 下列说法正确的是（ ）A力对物体不做功，说明物体没有位移B力对物体做功越多，说明物体所受的力越大C把的物体匀速举高1m，举力做功为1JD把重1N的物体匀速举高1m，克服重力做功为1J4、 关于力对物体做功，如下说法正确的是（ ） A滑动摩擦力对物体一定做负功 B静摩擦力对物体可能做正功C作用力的功与反作用力的功其代数