高考专题11 功和功率-2019高考物理一轮复习专题详解 Word版含解析

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1、高考重点难点热点快速突破1．恒力做功W＝FLcosα，α为力与位移的夹角2．功率平均功率P＝＝Fcosα，瞬时功率P＝Fvcosα.3．变力做功变力做功可由动能定理、能量守恒定律及F－x图象面积求解．规律方法计算功和功率时应注意的问题(1)计算功时，要注意分析受力情况和能量转化情况，分清是恒力做功，还是变力做功，恒力做功一般用功的公式或动能定理求解，变力做功用动能定理或图象法求解．(2)用图象法求外力做功时应注意横轴和纵轴分别表示的物理意义，若横轴表示位移，纵轴表示力，则可用图线与横轴围成的面积表

2、示功，例如图甲、乙、丙所示(丙图中图线为圆弧)，力做的功分别为W1＝F1x1，W2＝F2x2、W3＝F或W3＝x.(3)计算功率时，要明确是求瞬时功率，还是平均功率，若求瞬时功率应明确是哪一时刻或位置的瞬时功率，若求平均功率应明确是哪段时间内的平均功率；应注意区分公式P＝和公式P＝Fvcosθ的适用范围，P＝侧重于平均功率的计算，P＝Fvcosθ侧重于瞬时功率的计算．典例分析【例1】　(2017年湖北六校联考)如图5－1－2所示，半径为R的光滑圆弧轨道左端有一质量为m的小球，在大小恒为F、方向始终

3、与轨道相切的外力作用下，小球在竖直平面内由静止开始运动，轨道左端切线水平，当小球运动到轨道的末端时立即撤去外力，此时小球的速率为v，已知重力加速度为g，则(　　)A．此过程外力做功为FRB．此过程外力做功为FRC．小球离开轨道的末端时，拉力的功率为FvD．小球离开轨道后运动到达的最高点距离圆弧轨道左端的高度为【答案】　C【例2】　物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．通过力和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律分别如图5－1－3甲、乙所示．取g＝10m/s2，则下列说法

4、错误的是(　　)A．物体的质量m＝0.5kgB．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.40C．第2s内物体克服摩擦力做的功W＝2JD．前2s内推力F做功的平均功率＝3W【答案】　D【解析】　综合甲、乙两个图象信息，在1－2s，推力F2＝3N，物体做匀加速运动，其加速度a＝2m/s2，由牛顿运动定律可得，F2－μmg＝ma；在2－3s，推力F3＝2N，物体做匀速运动，由平衡条件可知，μmg＝F3；联立解得物体的质量m＝0.5kg，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.40，选项A、B正确．由速度—时间图象所

5、围的面积表示位移可得，第2s内物体位移x＝1m，克服摩擦力做的功Wf＝μmgx＝2J，选项C正确．第1s内，由于物体静止，推力不做功；第2s内，推力做功W＝F2x＝3J，前2s内推力F做功为W′＝3J，前2s内推力F做功的平均功率＝＝W＝1.5W，选项D错误．专题练习1．质量为m的小球沿倾角为θ的足够长的光滑斜面由静止开始滚下，途中依次经过A、B、C三点，已知AB＝BC＝L，由A到B和B到C经历的时间分别为t1＝4s，t2＝2s，则下列说法正确的是(　　)A．小球的加速度大小为B．小球经过B点重力

6、的瞬时功率为C．A点与出发点的距离为D．小球由静止到C点过程中重力的平均功率为【答案】：C2．质量为2.5kg的物体放在水平支持面上，在水平拉力F作用下由静止开始运动，拉力F做的功W和物体发生的位移x之间的关系图象如图所示．物体与水平支持面之间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g取10m/s2.则(　　)A．x＝0至x＝3m的过程中，物体的加速度是5m/s2B．x＝3m至x＝9m过程中，物体的加速度是0.8m/s2C．x＝3m至x＝9m过程中，物体做匀减速直线运动D．x＝0至x＝9m过程中，合力对物

7、体做的功是27J【答案】：C3．如图所示，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．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【答案】：A【解析】：设F与速度v的夹角为θ，则P＝Fvcosθ，将水平拉力F和重力沿半径和切线方向分解，如图5－1－6所示，由于小球以恒定速率在竖直平面内运动，则在切线方向上(速度方向上)合力为0，即mgsinθ＝Fcosθ，所以P＝mgvsinθ，随θ增

8、大，P增大．综上所述，本题正确答案为A.4．一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端向上做匀加速直线运动，斜面足够长，表面光滑，倾角为θ.经一段时间恒力F做功8J，此后撤去恒力F，物体又经相同时间回到出发点，则在撤去该恒力前瞬间，该恒力的功率是(　　)A.gsinθB.gsinθC.gsinθD.gsinθ【答案】：D5.(多选)(2017年山西四校联考)如图所示，摆球质量为m，悬绳长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小