专题5.1 功和功率-2017年高考物理热点题型和提分秘籍（解析版）

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1、1．会判断功的正负，会计算恒力的功和变力的功。2．理解功率的两个公式P＝和P＝Fv，能利用P＝Fv计算瞬时功率。3．会分析机车的两种启动方式。热点题型一功的正负判断与恒力、合力做功的计算例1、如图所示，在匀减速向右运动的车厢内，一人用力向前推车厢，该人与车厢始终保持相对静止，则下列说法中正确的是(　　)A．人对车厢的推力不做功B．人对车厢的推力做负功C．车厢对人的作用力做正功D．车厢对人的作用力做负功【答案】D【解析】车厢向右做匀减速运动，即a、v方向相反，加速度a向左，且人与车厢具有相同的加【特别提醒

2、】判断“功的正负”注意事项16汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！判断功的正负时要注意：做功的本质是力对物体做功。但是题目中经常提到甲物体对乙物体做功的说法，此时必须明确以下两个问题：(1)甲物体对乙物体的作用力有几个。(2)甲物体对乙物体做功指的是甲物体对乙物体作用力的合力做功，应该明确合力的方向。在明确了以上问题的基础上，再判断甲物体对乙物体做功的正负就容易多了。【提分秘籍】1．功的正负的判断方法(1)恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断。(2)曲线运动中做功的判断：依据F与v的方向夹

3、角α来判断，当0°≤α<90°，力对物体做正功；90°<α≤180°，力对物体做负功；α＝90°，力对物体不做功。(3)依据能量变化来判断：功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功。此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断。2．恒力做功的计算方法3．合力做功的计算方法方法一：先求合力F合，再用W合＝F合lcosα求功。方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。方法三：利用动能定理，合力做的功等于物体动能的变化。【举一反三】一物体

4、静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则(　　)A．WF2>4WF1，Wf2>2Wf1　　B．WF2>4WF1，Wf2＝2Wf1C．WF2<4WF1，Wf2＝2Wf1　D．WF2<4WF1，Wf2<2Wf1【答案】C【解析】本题考查了物体在粗糙水平面上的运动及功的计算。关

5、键是运动过程的分析和受力分析并由运动学确定位移及由动力学确定F1、F2的关系。两种情况下物体所受滑动摩擦力相同，即f＝μmg，16汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！热点题型二功率的计算例2、(多选)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则(　　)A．3t0时刻的瞬时功率为B．3t0时刻的瞬时功率为C．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为D．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为【答案】BD【解

6、析】在0～2t0时间内，物体的加速度a1＝，2t0时刻的速度v1＝a12t0＝，位移x1＝；2t0～3t0时间内，加速度a2＝，3t0时刻的速度v2＝v1＋a2t0＝，2t0～3t0时间内的位移x2＝；所以3t0时刻的瞬时功率P＝3F0v2＝，B对，A错；3t0内的平均功率P＝＝＝，D对，C错。学科网【提分秘籍】计算功率的方法1．平均功率的计算方法(1)利用＝。(2)利用＝F·cosθ，其中为物体运动的平均速度，F为恒力。2．瞬时功率的计算方法(1)利用公式P＝F·vcosθ，其中v为t时刻的瞬时速度。

7、(2)P＝F·vF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度。(3)P＝Fv·v，其中Fv为物体受的外力F在速度v方向上的分力。【方法归纳】计算功率的基本思路16汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！(1)首先要弄清楚是平均功率还是瞬时功率。[来源:学科网ZXXK](2)平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率。(3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。求解瞬时功率时，如果F与v不同向，可用力F乘以F方向的分速度，或速度v

8、乘以速度方向的分力求解。【举一反三】在离地面5m高处以10m/s的水平初速度抛出一个质量1kg的物体。不计空气阻力，g取10m/s2。求：(1)从抛出到落地全过程中重力的平均功率。(2)物体落地时，重力的瞬时功率。【答案】(1)50W　(2)100W热点题型三机车启动问题例3．【提分秘籍】1．两种启动方式的比较两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动P－t图和v－t图OA段过程分析v↑⇒F＝↓⇒a＝↓a＝不变⇒F不变P＝Fv↑直到P额＝Fv1