2019年高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 第1讲 功 功率学案

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1、第1讲 功 功率微知识1功1.做功的两个要素:力和物体在力的方向上发生的位移。2.公式:W=Fxcosα,α代表力的方向和位移的方向间的夹角。3.功是标量:只有大小,没有方向,但有正负。4.功的正负的判断微知识2功率1.定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫功率。功率是表示做功快慢的物理量,是标量。2.公式:(1)P=,定义式求的是平均功率。(2)P=Fvcosα,α为F与v的夹角。若v是平均速度,则P为平均功率;若v是瞬时速度,则P为瞬时功率。3.单位:瓦特(W)。1W=1J/s,1kW=1000W。4.额定功率:表示机器长时间正常工作时最大的输出功率。实际功率:表示机器

2、实际工作时的输出功率。一、思维辨析(判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。)1.功是标量,功的正负表示大小。(×)2.一个力对物体做了负功,说明这个力一定阻碍物体的运动。(√)3.滑动摩擦力可能做正功,也可能做负功;静摩擦力对物体一定不做功。(×)4.作用力对物体做正功,反作用力一定做负功。(×)5.根据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比。(√)二、对点微练1.(功的正负判断)(多选)如图所示,木块B上表面是水平的,当木块A置于B上,并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中(  )A.A所受的合外力对A不做功B

3、.B对A的弹力做正功C.B对A的摩擦力做正功D.A对B不做功解析 AB一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,加速度为gsinθ。由于A速度增大,由动能定理,A所受的合外力对A做功,B对A的摩擦力做正功,B对A的弹力做负功,选项A、B错误,C正确;A对B的作用力垂直斜面向下,A对B不做功,选项D正确。答案 CD 2.(功的公式)如图所示的a、b、c、d中,质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用,在力F作用下使物体甲在水平方向移动相同的位移。μ表示物体甲与水平面间的动摩擦因数,乙是随物体甲一起运动的小物块,比较物体甲移动的过程中力F对甲所做的功的大小,下列选项正确的是(  )A

4、.Wa最小B.Wd最大C.Wa<WcD.四种情况一样大解析 依据功的定义式W=FLcosθ,本题中四种情况下,F、L、θ均相同,这样四种情况下力F所做的功一样大,故选项D正确。答案 D 3.(功率的理解)在光滑的水平面上,用一水平拉力F使物体从静止开始移动x,平均功率为P,如果将水平拉力增加为4F,使同一物体从静止开始移动x,平均功率为(  )A.2P   B.4PC.6P   D.8P解析 设第一次运动时间为t,则其平均功率表达式为P=;第二次加速度为第一次的4倍,由x=at2可知时间为,其平均功率为==8P,D项正确。答案 D 见学生用书P069微考点 1 功的计算核

5、

6、心

7、微

8、讲1.恒力做的功直接由W=Flcosα计算。2.合外力做的功方法一:先求合外力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+…求合外力做的功。3.变力做的功(1)应用动能定理求解。(2)用W=Pt求解,其中变力的功率P不变。(3)常用方法还有转换法、微元法、图象法、平均力法等,求解时根据条件灵活选取。典

9、例

10、微

11、探【例1】 如图所示,木板质量为M,长度为L,小木块质量为m,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳跨过定滑轮分别与M和m连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时木块静止在木板左端,现用水平向

12、右的力将m拉至右端,拉力至少做功为(  )A.μmgLB.2μmgLC.D.μ(M+m)gL【解题导思】(1)小木块m受到哪些力作用,这些力中哪些力做功,哪些力不做功?答:小木块m受到重力G、支持力N、拉力F、轻绳的拉力T和木板对木块的摩擦力作用,在这些力中,重力G、支持力N不做功,拉力F做正功,轻绳的拉力T和木板对木块的摩擦力做负功(2)当木块运动到木板的右端时,木块对地的位移是多少?答:小木块对地位移为。解析 m缓慢运动至右端,拉力F做功最小,其中F=μmg+T,T=μmg,小木块位移为,所以WF=F·=μmgL。答案 A(1)功的正负是由力和位移间的夹角决定的,与正

13、方向的选取无关。(2)恒力做功与物体的实际路径无关,等于力与物体在力方向上的位移的乘积,或等于位移与在位移方向上的力的乘积。题

14、组

15、微

16、练1.(多选)如图所示,倾角为θ的斜劈放在水平面上,斜劈上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的质量为m的小球,当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时间t时,以下说法正确的是(  )A.小球的重力做功为零B.斜劈对小球的弹力做功为C.挡板对小球的弹力做功为零D.合力对小球做功为零解析 小球的重力与速度方向始终垂直,不做功,A项正确;由于小球匀速,对小球受力分析如图。可求得斜劈对小球的弹力为N=,做功

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