2021江苏高考物理一轮课件：第五章-第1讲-功和功率-(71页PPT)

1、第1讲功和功率大一轮复习讲义第1页，共71页。过好双基关研透命题点课时精练内容索引NEIRONGSUOYIN随堂巩固练第2页，共71页。过好双基关01第3页，共71页。1.定义：一个物体受到力的作用，如果在 上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功.2.两个要素： 和物体在 上发生的位移.3.物理意义：功是能量转化的 .4.计算公式(1)恒力F的方向与位移l的方向一致时：W .(2)恒力F的方向与位移l的方向成某一夹角时：W .功一力的方向力力的方向量度FlFlcos 第4页，共71页。5.功的正负(1)当00，力对物体做 .(2)当 时，W0，力对物体做 ，或者说物体 这个力做了功.(3)当

2、 时，W0，力对物体 .正功负功克服不做功第5页，共71页。自测1(多选)质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图1所示，物体m相对斜面静止.则下列说法正确的是A.重力对物体m做正功B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m不做功D.支持力对物体m做正功图1第6页，共71页。功率二1.定义：功与完成这些功所用 的比值.2.物理意义：描述力对物体做功的 .3.公式：(1)P ，P描述时间t内力对物体做功的 .(2)PFvv为平均速度，则P为 功率.v为瞬时速度，则P为 功率.当力F和速度v不在同一直线上时，可以将力F分解或者将速度v分解.时间快慢快慢平均瞬时第

3、7页，共71页。自测2如图2所示，三个相同的小球在距地面相同的高度处以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛和斜抛，不计空气阻力，则下列关于这三个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是A.小球飞行过程中单位时间内的速度变化不同B.小球落地时，重力的瞬时功率相同C.从开始运动至落地，重力对小球做功相同D.从开始运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同图2第8页，共71页。解析因为抛体运动的加速度恒为g，所以小球飞行过程中单位时间内的速度变化相同，选项A错误；小球落地时竖直方向上的速度大小不都相同，所以重力的瞬时功率不都相同，选项B错误；从开始运动至落地，由WGmgh可知重力做功相同，选项C正确；从开始运

4、动至落地所用时间不相同，所以重力对小球做功的平均功率不相同，D错误.第9页，共71页。02研透命题点第10页，共71页。恒力功的分析和计算基础考点自主悟透命题点一例1(多选)(2019吉林吉林市友好学校联合体期末)如图3所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下述说法正确的是A.摩擦力对物体做正功B.摩擦力对物体做负功C.支持力对物体不做功D.合外力对物体做功为零图3第11页，共71页。解析取物体为研究对象，受力分析如图所示，受重力mg、沿皮带向上的静摩擦力Ff和垂直于皮带的支持力FN，Ff方向与物体运动方向一致，做正功，A对，B错；FN方向与物体运动方向垂直，不做功，C

5、对；由于匀速运动，合外力为0，D对.第12页，共71页。变式1(2020湖北武汉市调研)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时其速度为1 m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F、滑块的速率v随时间的变化规律分别如图4甲和乙所示，设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是A.W1W2W3B.W1W2W3C.W1W3W2D.W1W2W3图4第13页，共71页。力F做的功为W2F2x230.5 J1.5 J；第3 s内，滑块的位移大小为x311 m1 m，力F做的功为W3F3x321 J2 J，所以W1W2PB B.PAPBP

6、CC.PAPBPC D.PAPCPB图9解析A做自由落体运动，C做平抛运动，则C在竖直方向上做自由落体运动，故A、C落地时竖直方向的速度大小相同，Pmgv，则PAPC，B沿斜面下滑，下滑到斜面底端的速度跟A落地时的速度相同，但速度方向与重力方向成一定的夹角，故PBva，B错误；二者重力做功相等，运动时间分别为ta、tb，Epmgh，D正确.第43页，共71页。12344.(功率的计算)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t0时刻开始受到水平力的作用.力的大小F与时间t的关系如图14所示，力的方向保持不变.求：(1)3t0时刻水平力F的瞬时功率；图14第44页，共71页。1234第45页，共71

7、页。1234(2)03t0时间内，水平力F的平均功率.第46页，共71页。1234第47页，共71页。04课 时 精 练第48页，共71页。A.甲图中，因为木块与地面间没有摩擦力，所以力F做的功最少B.乙图中，力F做的功等于摩擦力对木块做的功C.丙图中，力F做的功等于木块重力所做的功D.丁图中，力F做的功最少1.如图1所示，完全相同的四个木块放于水平地面上，在大小相等的恒力F作用下沿水平地面发生了相同的位移.关于力F做功，下列表述正确的是双基巩固练1234567891011图1解析由WFlcos 可知，F、l相同，越大，力F做的功越小，所以应选D.第49页，共71页。2.一人乘电梯从1楼到30

8、楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是A.加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B.加速时做正功，匀速和减速时做负功C.加速和匀速时做正功，减速时做负功D.始终做正功1234567891011解析据WFlcos ，人乘电梯从1楼到30楼，在此过程中，他虽然经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向一致，即0，所以支持力始终做正功.第50页，共71页。3.(2019贵州黔东南州第一次模拟)某次顶竿表演结束后，演员A(视为质点)自竿顶由静止开始滑下，如图2甲所示.演员A滑到竿底时速度正好为零，然后曲腿跳到水平地面上，演员

9、A的质量为50 kg，长竹竿的质量为5 kg，A下滑的过程中速度随时间变化的图象如图乙所示.重力加速度取g10 m/s2，则t5 s时，演员A所受重力的功率为A.50 W B.500 W C.55 W D.550 W图21234567891011第51页，共71页。解析由题图可知，46 s内A向下减速，加速度的大小为：a2 m/s21 m/s2，t5 s时，A的速度大小为v52 m/sa2t2 m/s11 m/s1 m/s，演员A所受重力的功率为PGmAgv550101 W500 W，故B正确.1234567891011第52页，共71页。4.(2020广东汕头市质检)一质量为m的汽车原来在平

10、直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为P.从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶.若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力.下列说法正确的是A.汽车加速过程的最大加速度为B.汽车加速过程的平均速度为C.汽车速度从v增大到2v过程做匀加速运动D.汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大1234567891011第53页，共71页。解析设汽车所受的路面阻力为Ff，则开始时PFfv，加大油门后P1Ff2v，则P12P，汽车在开始加大油门时的加速度最大，1234567891011而随着汽车速度的增加，汽车的

11、牵引力减小，则加速度减小，即汽车做加速度减小的加速运动，第54页，共71页。5.(2019贵州安顺市适应性监测(三)在一次跳绳体能测试中，一位体重约为50 kg的同学，一分钟内连续跳了140下，若该同学每次跳跃的腾空时间为0.2 s，重力加速度g取10 m/s2，则他在这一分钟内克服重力做的功约为A.3 500 J B.14 000 JC.1 000 J D.2 500 J解析腾空时间为0.2 s表示每次上升过程用时0.1 s，上升的高度为h gt20.05 m，根据Wmgh，起跳一次克服重力做的功W0500 N0.05 m25 J.一分钟内连续跳了140下，则一分钟内克服重力做功W140W0

12、14025 J3 500 J.故选A.1234567891011第55页，共71页。6.(2019四川攀枝花市第二次统考)物体在恒定合外力F作用下由静止开始运动，经时间t发生的位移为x，关于F在t时刻的功率P，下列说法中正确是A.F的大小一定时，P与t成正比B.F的大小一定时，P与x成正比C.t一定时，P与F的大小成正比D.x一定时，P与F的大小成正比t一定时，P与F的平方成正比，选项A正确，C错误；1234567891011第56页，共71页。7.汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动.汽车所受阻力恒定，下列关于汽车功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是1234567891

13、011综合提升练第57页，共71页。解析汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度一定，根据牛顿第二定律有FFfma，得出FFfma.汽车的功率为PFv(Ffma)at，故开始时P与t的图象是一条过原点的直线，A、D选项错误；当汽车达到最大功率时，据题意汽车运动状态立刻变为匀速，此时牵引力瞬间从Ffma变成Ff，而速度没有突变，故汽车的功率变小且为恒定值，B项错误，C项正确.1234567891011第58页，共71页。8.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时速率为1 m/s.从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图3甲、乙所示，则(两图取

14、同一正方向，重力加速度g10 m/s2)A.滑块的质量为0.5 kgB.滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.5C.第1 s内摩擦力对滑块做功为1 JD.第2 s内力F的平均功率为1.5 W图31234567891011第59页，共71页。由题图知，第1 s内有FfF1ma，第2 s内有F2Ffma，解得：Ff1 N，m2 kg，又由Ffmg可得动摩擦因数0.05，故A、B错误；1234567891011根据功的公式可得第1 s内摩擦力对滑块做功为0.5 J，故C错误；第60页，共71页。9.(多选)(2020福建泉州市调研)如图4所示，不可伸长的轻绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球.现将

15、小球拉至与O点等高的A处(轻绳伸直)，由静止释放后小球下摆到最低点B，此时速度大小为v.不计空气阻力，已知重力加速度大小为g.下列说法正确的是A.该过程重力做的功为 mv2B.小球经过B点时重力的功率为mgvC.小球经过B点时拉力的功率为0D.小球经过B点时拉力大小为2mg图41234567891011第61页，共71页。小球经过B点时，因重力方向竖直向下，速度与重力的方向垂直，可知重力的功率为0，选项B错误；小球经过B点时拉力的方向与速度垂直，则拉力的功率为0，选项C正确；1234567891011解得小球经过B点时拉力大小为F3mg，选项D错误.第62页，共71页。10.(2019北京市东

16、城区二模)如图5，飞机在水平跑道上的滑跑可视作初速度为零的匀加速直线运动，当位移x1.6103 m时才能达到起飞所要求的速度v80 m/s.已知飞机质量m7.0104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度g取10 m/s2，求飞机滑跑过程中，(1)加速度的大小a；图51234567891011答案2 m/s2解析飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有：v22ax解得a2 m/s2第63页，共71页。(2)受到的平均牵引力的大小F；1234567891011答案2.1105 N解析设飞机滑跑时受到的阻力大小为Ff，则Ff0.1mg，由牛顿第二定律有：FFfma解得F2.1105 N第64页，共71页。(3)受到的牵引力的平均功率P.1234567891011答案8.4106 W在滑跑阶段，牵引力的平均功率PFv解得P8.4106 W.第65页，共71页。11.一物块在一个水平拉力作用下沿粗糙水平面运动，其vt图象如图6甲所示，水平拉力的Pt图象如图乙所示，g10 m/s2，求：(1)物块与水平面间的动摩擦因数；图61234567891011答案0.1第66页，共71页。解析由题中两图比较可知，在5