备考2025届高考物理一轮复习讲义第六章机械能第1讲功和功率考点1功的正负判断与计算

第1讲功和功率课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.理解功和功率.2.了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义.功的正负推断与计算2024：新课标T15、T20，北京T11，广东T8；2024：全国乙T19，浙江6月T11；2024：浙江4月T191.物理观念：功和功率是建立功能关系的重要概念，精确理解“功”才能更好地促进能量观念的形成.2.科学思维：建构机车启动模型；驾驭变力做功的计算方法；会用极限思想求解瞬时功率.3.科学看法与责任：能用功和功率分析说明生活中的实际现象.变力做功问题的求解2024：湖北T9功率问题的分析与求解2024：山东T4，辽宁T3；2024：江苏T14；2024：浙江6月T8，浙江1月T19机车启动模型2024：山东T8，湖北T4；2024：北京T8，湖南T3，重庆T10命题分析预料功和功率可能会与交通实际、曲线运动、电磁场、电磁感应等学问综合考查，选择题形式居多.预料2025年高考可能会出现与体育运动、生产生活等实际情境相结合命制的选择题.考点1功的正负推断与计算1.做功的两个必要因素（1）作用在物体上的力.（2）物体在[1]力的方向上发生的位移.2.表达式：W＝[2]Flcosα，α是力F与位移l的夹角.3.功的正负的推断角度功的正负0≤α＜πW＞0，力对物体做[3]正功α＝πW＝0，力对物体[4]不做功π2＜α≤W＜0，力对物体做[5]负功，或者说物体[6]克服这个力做功如图，一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上移动的距离为5m.地面对雪橇的阻力为100N，cos37°＝0.8.拉力对雪橇做的功是2000J，阻力对雪橇做的功是－500J，重力对雪橇做的功是0J，支持力对雪橇做的功是0J，各力对雪橇做的总功是1500J.解析拉力在水平方向的分力为Fx＝Fcos37°，它所做的功为W1＝Fxl＝Flcos37°＝500×5×0.8J＝2000J，阻力与运动方向相反，两者夹角为180°，它所做的功为W2＝F阻lcos180°＝-100×5J＝-500J，重力和支持力与运动方向垂直，即重力和支持力对雪橇做的功均为0，各力对雪橇所做的总功为W＝W1＋W2＝2000J-500J＝1500J.研透高考明确方向命题点1功的正负推断1.图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼（忽视扶梯对手的作用），图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止.下列关于力做功的推断正确的是（A）A.甲图中支持力对人做正功B.甲图中摩擦力对人做负功C.乙图中支持力对人做正功D.乙图中摩擦力对人做负功解析对题图甲中女士受力分析如图1所示，受重力和支持力两个力，支持力与速度v的夹角为锐角，做正功，故A正确，B错误.对题图乙中男士受力分析如图2所示，受重力、支持力与静摩擦力作用，支持力与速度v'的夹角为90°，不做功，静摩

擦力与速度方向相同，做正功，故C、D均错误.命题点2恒力做功的计算2.[多选]如图，在电梯中有一固定放置的倾角为θ的斜面，斜面上放置一个质量为m的物体，二者以相同的加速度a匀加速上升了高度h，重力加速度为g，且物体和斜面始终保持相对静止，在这一过程中，下列说法正确的是（AD）A.斜面对物体的支持力做的功为m（a＋g）hcos2θB.斜面对物体的摩擦力做的功为m（a＋g）hcos2θC.斜面对物体做的功为mahD.合力对物体做的功为mah解析对物体受力分析如图，水平和竖直方向分别有Fsinθ-fcosθ＝0，Fcosθ＋fsinθ-mg＝ma，解得F＝m(a＋g)cosθ，f＝m(a＋g)sinθ，依据定义分别计算出二者的做功，WF＝Fhcosθ＝m(a＋g)hcos2θ，Wf＝fhcos(90°-θ)＝m(a＋g)hsin2θ，故A正确，B错误；斜面对物体有2个力，所以做的功为二者之和，即W＝WF＋Wf＝m(a＋g)h，C错误；合力对物体做的功W合＝F合h，再依据牛顿其次定律F合＝ma，可得W合＝mah，D正确.方法点拨常见力做功的特点做功的力做功的特点重力与路径无关，与物体所受的重力和初、末位置的高度差有关，WG＝mgΔh弹簧的弹力力的方向不变时，F随位移x线性变更（弹簧处于弹性限度内），F＝F1＋F22，