名师导学高考物理一轮 .功和功率课件

第五章机械能考点要求说明功和功率Ⅱ重力做功与重力势能Ⅱ动能动能定理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与旧教材相比，就新考纲而言，要注意对如下几个方面的理解．(1)新增加了《探究功与速度变化关系》实验的知识内容，且是Ⅱ要求．这与加强培养学生探究性学习能力的新课程理念要求是一致的．(2)考纲对功率知识点的要求，应包括了机动车辆的功率问题．考纲对重力势能知识点的要求，包括了重力做功与重力势能变化的关系内容．机械能这一章是高中物理学的重要内容之一，也是高考考查的重点．从考纲要求看，本章知识绝大多数是Ⅱ要求，其中的许多重要知识点，几乎每年高考都会涉及到．最近几年全国高考单独以本章内容命题的不少，如：2011四川第21题、2011海南第9题、2011新课标理综第16题、2011上海第15题、2011山东第18题，2012年北京第22题、23题，四川卷第23题、24题，福建第17题、21题，江苏第3题、14题，安徽卷第16题、24题，全国卷第26题，浙江卷第18题，重庆第23题，山东卷第22题等等，与其他内容综合命题的更多，与本章内容相关的试题具有如下特点：1．考查题型呈多样化，考查角度多变．可以是选择题，也可以是非选择题题型．可以从实验的角度立意命题，也可以从考查动能定理、动量定理或者两个守恒定律的应用方面命制大题．可以借助理想模型来命制试题，也可以联系实际生活出题．近几年来舍弃弹簧、滑块等理想模型，转向联系实际生活命题的现象逐渐增多．2．试题综合性强，难度较大．从近几年的高考试题看，对本章知识的考查，基本上都是与牛顿运动定律、曲线运动、电磁学，甚至是光学和原子物理等知识相结合来命题的．这类试题思路隐蔽，兼顾了对考生基础知识、思维能力和综合应用能力的考查，仍将是今后高考命题的热点．3．为体现新课改精神，探究性实验，如本章中的《探究功与速度变化的关系》，即“探究动能定理”，在今后的高考中可能会出现．第1节功和功率1．做功的两个不可缺少的因素：力和物体在

发生的位移．2．功的公式：W＝

，其中F为恒力，α为F的方向与位移l的方向之间的夹角；功的单位：

(J)；功是

(矢、标)量．3．正功和负功：根据W＝Flcosα可知：力的方向上Flcosα焦耳标一、功0≤α＜90°α＝90°90°＜α≤180°功的正负W＞0W＝0W＜0意义力F对物体做正功力F对物体不做功力F对物体做负功力F是动力还是阻力动力阻力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

．3．公式(1)P＝，P为时间t内的

．做功的快慢平均功率二、功率(2纷)P＝Fvco煤sα(α为F与v的夹鲜角)①v为平稻均速睬度，扯则P为．②v为瞬债时速蔑度，载则P为．4．额同定功衫率：毙机械时输鹅出的功率旱．5．实育际功逆率：秒机械时输动出的贤功率冶．要后求额定鞠功率仿．平均坏功率瞬时爱功率正常许工作最大实际成工作不大次于例1如图颈所示济，物壤体沿继弧形热轨道唐滑下谜后进春入足违够长温的水施平传聪送带结，传赖送带忧以图导示方递向匀迷速运雄转，求则传脾送带恨对物增体做冻功情冒况可摇能是()A．始肤终不吗做功B．先步做负若功后粮做正币功C．先宾做正礼功后基不做吼功D．先壳做负粪功后唱不做框功题型村一：琴功的艰正、抗负判辰断【解析】设传巡寿送带悲速度葵大小横为v1，物仰体刚案滑上邻传送宿带时盲的速旁度大还小为v2.①当v1＝v2时，岗物体并随传预送带框一起闪匀速笋运动竖，故枣传送屿带与曾物体坛之间数不存闭在摩芝擦力硬，即触传送绩带对扣物体愚始终竟不做骑功，A正确痛．②当v1<v2时，凑物体灾相对桨传送匙带向饺右运隶动，编物体搜受到钻的滑生动摩瓶擦力友方向荣向左笔，则姑物体拥先做践匀减鱼速运鸭动直污到速殊度减逗为v1，再利做匀云速运情动，铃故传浊送带涝对物躬体先非做负宅功后夸不做厅功，D正确广．③当v1>v2时，体物体裤相对模传送葡带向妨左运世动，蝇物体朱受到薄的滑安动摩娇擦力欠方向促向右呜，则党物体例先做挂匀加同速运孙动直路到速栽度达饿到v1，再情做匀卡速运牢动，锡故传德送带栗对物盐体先宗做正金功后渐不做辽功，B错误寄，C正确赛．【答案】AC例D【方法买与知评识感财悟】判断兰功的耻正、锻负主债要有纵以下洋三种药方法煮：1．若物性体做逢直线游运动铁，依袍据力愉与位品移的芳夹角咽来判拌断，殿此法揪常用时于恒日力做搁功的塌判断解．2．若物茄体做遮曲线版运动掩，依化据F与v的方境向夹辱角来库判断稍．当α<9座0°时，这力对屈物体兔做正命功；90厅°<α≤18币0°时，忍力对惠物体和做负台功；α＝90现°时，育力对务物体蹈不做很功．3．依据订能量嗓变化泳来判腹断：温此法酸既适扣用于榨恒力鹿做功须，也鸣适用葛于变锅力做自功，猴关键贸应分饿析清布楚能今量的案转化朽情况流．根暑据功映是能唱量转阀化的沈量度促，若康有能械量转编化，巴则必士有力板对物霉体做归功．泡比如籍系统圣的机梨械能辽增加漂，说蜻明力竭对系参统做钞正功泛；如眯果系稀统的朱机械揭能减打少，卷则说渗明力难对系育统做另负功竭．此闯法常玩用于逢两个臭相联关系的币物体涂之间忌的相散互作哄用力运做功渗的判汉断．例2如图鞋所示惩，质而量为m的小剖球用琴长L的细猎线悬替挂而嗽静止对在竖左直位老置．氧在下列三臭种情敬况下凑，分哪别用洲水平出拉力F将小球动拉到拒细线华与竖改直方析向成θ角的位置重．在争此过绒程中川，拉她力F做的锤功各是秃多少仔？(填写芹对应络序号)(1证)F为恒矮力()(2付)若F为恒质力，流而且帐拉到蓬该位参置时群小球窄的速朱度刚口好为仓零()题型要二：解功的壁计算(3怕)用F缓慢六地拉()A．FLco反sθB．FLsi堡nθC．FL(1－co趣sθ)拐D．mg勺L(1－co方sθ)【思路状点拨】首先验明确搜拉力F为变卧力还促是恒浊力，擦如果F是恒缸力，党可以性直接期利用拦公式碗进行影求解山；如筛果力F是变位力，姓则只痛能利猛用动员能定摇理求轮解．【解析】(1画)若F为恒阿力，随则可最以直魄接按熟定义丸求功撕．选B.(2脖)若F为恒销力，遭而且树拉到凡该位村置时窗小球虹的速盐度刚身好为侮零，棋那么抄按定笛义直泰接求筛功和讲按动放能定树理求聪功都盾正确倚．选BD姨.(3暑)若用F缓慢岔地拉合，则再显然F为变不力，兽只能沿用动两能定喘理求永解．终力F做的覆功等参于该洋过程看克服并重力写做的朽功．宇选D.【答案】(1玻)B(2悄)B脂D(3肯)D【方法弄与知幼识感薄悟】在计听算力纹所做正的功椒时，裤首先菜要对敏物体上进行辉受力齿分析卫，明您确是娘要求米哪个涛力做盲的功鼠，这直个力冻是恒浊力还闸是变朝力；围其次恋进行竞运动梨分析雀，明假确是鄙要求坛哪一拘个过爆程力骄所做场的功宣．关箭于恒斥力的妄功和舟变力饺的功育的计颜算方眠法如土下：1．恒力铅做功对恒显力作套用下庙物体话的运斥动，起力对悲物体粉做的调功用W＝Flco绩sα求解牧．该鸣公式黄可写救成W＝F·(l·co继sα)＝(F·co是sα)·l.即功跨等于珠力与赔力方嫩向上呼的位静移的辽乘积塘或功派等于技位移封与位践移方逢向上腿的力府的乘闯积.2．变力劳做功(1安)用动赌能定六理W＝ΔEk或功诸能关珍系W＝ΔE，即用俯能量迟的增缸量等量效代膨换变贫力所蕉做的欲功．(也可度计算庸恒力悠做功)(2议)当变顷力的溜功率P一定犁时，骡可用W＝Pt求功著，如娱机车除以恒姻定功味率启巾动时屿．(3世)把变差力做执功转授化为未恒力势做功当力吉的大早小不锤变，赠而方姨向始绍终与躲运动疫方向炭相同亦或相耻反时带，这够类力仗的功士等于摩力和角路程(不是吉位移)的乘丝式积．汪如滑浆动摩它擦力寒做功浆、空监气阻孟力做远功等.3．总功龟的求研法(1载)总功闪等于吵合外旧力的霞功先求钟出物虹体所倘受各铜力的崭合力F合，再嚼根据W总＝F合lco冶sα计算垮总功讯，但煤应注棵意α应是看合力娱与位纷移l的夹尽角．(2爪)总功荐等于王各力授做功狂的代添数和题型母三：夺平均即功率麻和瞬萌时功料率的拢计算【答案】AD【方法升与知我识感注悟】对于葡功率趁的求燥解，怎首先框要弄尾清楚盖是平犯均功践率还个是瞬临时功呈率．餐一般轮情况恰下，蜓平均络功率姻用P＝漆求狸解，野瞬时借功率第用P＝Fv求解之．此胃题易俗出现岸直接困套用钳公式W＝Flco牌sθ、P＝Fv来计鄙算的缓错误田，主什要原中因是状对公插式W＝Flco黄sθ中的“l”的意漂义理阔解不斧全造纤成的双．“l”应是册力F作用橡点的乓对地到位移猎，公紫式P＝Fv中的“v”是F的速票度，怪与物肚体的今速度君不一乡丰定相背等．题型刃四：航机车插启动午问题例4汽车引发动塑机的滑额定赔功率或为60谈k谋W，汽喇车的愿质量记为5t，汽诉车在贝水平俗路面险上行那驶时葬，阻诊力是孙车重法的0.劳1倍，g取10拦m同/s2.(1食)汽车泥保持毅额定匆功率鸽不变席从静模止启估动后婚．①汽车炎所能坚达到督的最畏大速拢度是仪多大论？②当汽域车的梁加速忍度为2刃m/催s2时速控度是迟多大侍？③当汽紧车的氧速度胞为6绘m/丙s时的公加速酬度是优多大亮？(2榴)若汽击车从役静止拖开始葱，保谨持以0.睛5胸m/册s2的加视速度史做匀跪加速故直线孟运动纲，这归一过伙程能旺维持报多长炼时间凶？【思路疮点拨】机车氧启动宽时，港抓住尾发动真机的绿功率P＝Fv和牛系顿第瞎二定舒律F－f＝ma是分修析问你题的专核心页．【方法喉与知箱识感连悟】对机寸车启知动问趴题应邀首先决弄清豆是功溪率恒者定还袋是加测速度灾恒定添．对独于机害车以督恒定很加速圆度启晚动问柿题，劝机车痰匀加妙速运耕动能桂维持静的时霸间，屈一定洋是机骂车功职率达献到额墙定功塘率的吃时间嘉．弄架清了滚这一巩点，牺利用捕牛顿劝第二歌定律府和运驼动学误公式苍就很码容易雀求出彩机车参匀加营速运矿动能哗维持走的时趴间．1.汽车统在平套直路艰面上袍保持而发动忍机功煎率不窃变，秆即以雹恒定码功率验启动替，其刻加速花过程椒如下饭所示愧：其P—t图和v—t图如宁下：2.汽车激以恒钻定加捎速度员起动问，汽猪车的快功率醋逐渐裹增大眼，当言功率再增大票到额臣定功军率时跳，匀有加速专运动眉结束蝴，此胸时汽少车的江速度阶为匀磨加速照运动狗的末椒速度捉，但光并不材是汽焰车所尊能达特到的易最大例速度优，此曾后汽姥车还侨可以壤保持毯功率彼不变家做加疮速度痰逐渐老减小蒙的加退速运吉动，粱直到差加速落度减惰小到艇零时增速度居才达侨到最肝大，妨具体画变化剑过程命及运殖动中v与t关系救如下花图所壳示．1．关梯于力蛮对物和体做绿功，跨下列暮说法加正确寨的是(孙)A．滑柏动摩舰擦力执对物纱体一渠定做宁负功B．静虹摩擦奔力对侍物体拖可能缘瑞做正娱功C．作闭用力少的功约与反松作用杯力的薄功其习代数裂和一爹定为鄙零D．合重外力倍对物携体不相做功膜，物遮体一套定处爸于平耍衡状源态B【解析】滑动浆摩擦投力可得以起涝到动劝力的料作用歌，可摇以做齿正功汉，选婚项A错误东；静它摩擦脏力也哀可以候起到受动力赶作用低，也造可以剑做正叹功，疫选项B正确强；由爱于作颠用力增的功柄与反拴作用逮力分云别作登用在亮两个鸡物体屑上，唐所以耗它们躁的位匆移可杠以不妈同，李选项C错误活；合闸外力遗不做计功并辉不等催于合兵外力扮为零销，故格不一歪定处馆于平福衡状第态，体选项D错误吓．*2.如图朱所示羊，质寇量为m的物饼块A沿倾未角为α的斜令面下语滑，言第一滋次是线斜面蛇固定恒在光酸滑的耳水平带地面睡上，上第二蛋次将供斜面贿自由抄地放冒在光好滑的委水平己地面税上，脉则在帆这两撇次过蹈程中难斜面嗽对A物体幅的支斜持力FN1、FN2做功智的情受况为(描)A．FN1对物主块A不做桨功B．FN1对物磁块A做正共功C．FN2对物渡块A不做嘴功D．FN2对物肺块A做负堵功AD【解析】解法当一：斜面慕固定仓时，A的位建移和郑斜面竿对A物体霸的支仆持力FN1垂直潮，即FN1⊥sA，所吨以FN1对物杂块A不做猫功．柴斜面水不固呆定时孕的情循形如右轮图所紧示，麻可以伴看出A的位轨移和斜层面对A物体种的支翼持力洒之间成一虽个钝译角，拐所以FN2对物逗块A做负虾功．蛇所以稀选A、D.解法益二：从能挨量转止化的抗角度虑思考说问题梨，斜莫面固总定时踩，A物体标机械泪能守尾恒，蚁故除茅重力寺以外粪无其酱他外剧力做拾功，压故FN1对A不做杰功；激斜面设不固止定时略，斜握面体盏会后摄退，债动能茂增加权，增尼加的痕动能泳是由A的机垂械能昨转化来而来穿，故FN2对A做负级功．3．(2列01响2江苏)如图屡所示轻，细乞线的拢一端葡固定琴于O点，药另一由端系莲一小歌球．勉在水衫平拉之力作岗用下葱，小护球以蚁恒定翠速率杨在竖符直平过面内舟由A点运堆动到B点．经在此真过程乳中拉摘力的纺瞬时骡功率偏变化情情况候是(爹)A．逐纷渐增匀大B．逐祸渐减句小C．先茂增大栋，后心减小D．先市减小红，后乓增大A【解析】小球紧速率弃恒定长，由氧动能怨定理牙知：渣拉力秩做的盒功与卖克服沫重力雪做的纯功始甲终相暑等，锹将小匙球的乖速度伪分解懂，可慌发现睛小球枕在竖武直方啦向分纤速度挡逐渐突增大锣，重苹力的篮瞬时得功率月也逐乐渐增匀大，租则拉尽力的惑瞬时势功率僵也逐僵渐增政大，A项正货确．AB零C5．一位辆汽瓦车在切平直腊的公析路上职以某绪一初接速度课运动沟，运汽动过鄙程中貌保持拳恒定陪的牵盾引功烦率，宝其加券速度a和速冰度的畜倒数(1基/v)图象愚如图厌所示霞．若啦已知踏汽车固的质妨量，基则根道据图魂象所漂给的挪信息妹，不耻能求围出的射物理踩量是(手)A．汽间车的夜功率B．汽掩车行宽驶的养最大剥速度C．汽农车所膛受到始的阻纷力D．汽悄车运冈动到巨最大膏速度匪所需旦的时高间D1．关命于摩察擦力穗做功胸的下旦列说捐法正酱确的楼是(默)A．滑轨动摩献擦力页阻碍削物体赶的相绝对运订动，仅一定非做负厅功B．静延摩擦胞力起集着阻她碍物厅体相怜对运拣动趋葱势的捕作用区，一项定不欣做功C．静悦摩擦覆力和我滑动肢摩擦早力一籍定都墓做负窃功D．系肆统内布两物典体间晌的相砍互作许用的蝴一对门静摩间擦力慌做功赠的总山和恒腹等于0D【巩固绘基础】【解析】功的族计算顿公式W＝Flco凶sθ中的l是指调相对牺于地搂面的堵位移牛，滑脱动摩哄擦力党和静练摩擦及力仅弟起阻拖碍物最体间招的相降对运烦动(或相尚对运异动趋固势)的作番用．玻它们样和物岗体对顾地“绝对喜位移”的方晨向既慨可能翼相同绣也可汪能相网反，吓说它乡丰们一络定做皮负功搏是错汪误的笼．物凑体间壶有静歼摩擦贿力作投用时扣两物慌体相赵对静毒止，愚物体或可以职对地更移动绑，所苹以静更摩擦继力也奖可能做做功喂，物辅体间他有相抱对滑趋动时邪，伴铺随机脚械能虾的损话耗(转化夸为内请能)，所匪以一嫌对滑颈动摩悼擦力嫩做功绳的总胡和恒颤为负创值．D正确库．*2.将一俊只苹洲果斜仁向上骄抛出挠，苹果阿在空乳中依密次飞完过三妄个完全相殃同的笼窗户1、2、3.图中曲线桶为苹课果在朋空中换运行障的轨迹．极若不撒计空咽气阻针力的良影响次，以下童说法卵正确聚的是(旨)A．苹道果通夏过第1个窗捉户所汉用的榨时间阶最短B．苹拨果通嚼过第3个窗猎户的龙平均朗速度反最大C．苹纽奉果通猪过第1个窗脱户重油力做辛的功至最大D．苹僚果通扇过第3个窗爽户重埋力的掉平均座功率市最多ADBAC薄D【解析】由图粮象可依知在0～2外s内，茄合外乔力做波正功更，在2～3舍s内，省做匀北速运礼动，王合外陪力不浑做功肯，在4～7症s内，闸做减王速运炉动，元合外壮力做经负功巴，由彻此可窗知选挥项AC拐D正确袋．【提升殿能力】D6．把绒动力卸装置洗分散使安装川在每投节车汇厢上应，使嗓其既滑具有铜牵引播动力无，又乐可以弦载客隶，这愧样的境客车吵车辆榜叫做环动车抬．而概动车戏组就通是几英节自厘带动蚂力的涉车辆(动车)加几纷节不抚带动脏力的疯车辆(也叫顾拖车)编成耐一组味，就哭是动董车组专．假钢设动公车组歼运行挨过程箭中受近到的所阻力吧与其及所受希重力伶成正境比，锐每节忍动车把与拖仪车的左质量侮都相咸等，棒每节芝动车育的额登定功症率都尝相等扬．若1节动讽车加3节拖锈车编京成的摆动车谈组的友最大硬速度指为12退0络km誓/h；则6节动施车加3节拖翁车编棕成的药动车新组的塌最大亦速度白为(倡)A．12贼0毛km必/h扒B．24艳0棕km匹/hC．32快0替km汤/h息D．48腊0继km期/hC7．一赖根质辈量为M的直桨木棒坚，悬绕挂在O点，有一墙只质此量为m的猴含子抓皇着木榴棒．宴如图撤所示，帮剪断配悬挂车木棒丈的细突绳，痕木棒阿开始冷下落睬，同时芽猴子茄开始堆沿木嘴棒向书上爬圈．设而在一刚段时间内恨木棒被沿竖若直方穗向下傍落，四猴子扮对地戒的高矩度保归持不趣变，军忽略喉空气离阻力煌，则鹿下图沸所示谋的四携个图瓣象中肿能正裂确反舟映在旷这段词时间泄内猴甚子做鹅功的而功率浩随时趴间变肠化关铺系的刑是(堂)B【解析】因为会猴子钉对地底的高誉度不风变，昌所以起猴子今受力陵平衡沿．设图猴子执的质称量为m，木质棒对疼猴子调的摩台擦力凡为F，则过有F＝mg；对疮木棒棍，设翅木棒畜的重压力为Mg，猴波子对注木棒潮的摩蒸擦力性为F′，则免木棒彼所受束合力纯为F′＋Mg，又F＝F′，故绍有Mg＋mg＝Ma，可丸见，a是恒胶量；t时