2024年高考物理二轮复习提升核心素养 功和功率（原卷版）.docx

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第五章机械能及其守恒定律自主命题卷全国卷考情分析2021·山东卷·T3　功和功率2021·湖南卷·T3　机车启动问题2021·河北卷·T6　动能定理及其应用2021·浙江1月选考·T11　功和功率2021·北京卷·T8　功和功率2020·山东卷·T11　动能定理及应用2020·江苏卷·T4　动能定理及其应用2021·全国甲卷·T20　动能定理及其应用2021·全国乙卷·T19　动能定理及其应用2020·全国卷Ⅰ·T20　功能关系机械能守恒定律2020·全国卷Ⅱ·T25　动能定理在多过程问题中的应用2019·全国卷Ⅱ·T24　动能定理2021·浙江6月选考·T17　实验：验证机械能守恒定律2016·全国卷Ⅰ·T22　实验：验证机械能守恒定律试题情境生活实践类体育运动中功和功率问题，风力发电功率计算，蹦极运动、过山车等能量问题，汽车启动问题，生活、生产中能量守恒定律的应用学习探究类变力做功的计算，机车启动问题，单物体机械能守恒，用绳、杆连接的系统机械能守恒问题，含弹簧系统机械能守恒问题，传送带、板块模型的能量问题5.1功和功率一、功1．定义：一个物体受到力的作用，如果在上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功．2．必要因素：力和物体在上发生的位移．3．物理意义：功是能量转化的．4．计算公式学科网（北京）股份有限公司 (1)恒力F的方向与位移l的方向一致时：W＝(2)恒力F的方向与位移l的方向成某一夹角α时：W＝Flcosα.5．功的正负(1)当0≤α<时，W>0，力对物体做．(2)当<α≤π时，W<0，力对物体做，或者说物体这个力做了功．(3)当α＝时，W＝0，力对物体．二、功率1．定义：功与完成这些功所用的比值．2．物理意义：描述力对物体做功的．3．公式：(1)P＝，P描述时间t内力对物体做功的．(2)P＝Fv①v为平均速度，则P为功率．②v为瞬时速度，则P为功率．③当力F和速度v不在同一直线上时，可以将力F分解或者将速度v分解．恒力做功的分析和计算1．是否做功及做功正负的判断(1)根据力与位移的方向的夹角判断；(2)根据力与瞬时速度方向的夹角α判断：0≤α＜90°，力做正功；α＝90°，力不做功；90°＜α≤180°，力做负功．2．计算功的方法(1)恒力做的功：直接用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．方法三：利用动能定理W合＝Ek2－Ek1.学科网（北京）股份有限公司 例题1.(多选)如图所示，某商场的电动扶梯坡面与水平面成θ角，质量为m的人站在电梯上，并始终随电梯一起从静止开始匀加速上升，达到规定的速度后匀速上升，最后匀减速上升直到停止。若用G表示人受到的重力，用FN表示人受到的支持力，用Ff表示人受到的摩擦力，则下列说法中正确的是(　　)A．上升过程中，Ff一直做负功B．上升过程中，G一直做负功C．上升过程中，FN一直做正功D．上升过程中，Ff一直做正功一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F，在车前进s的过程中，下列说法正确的是(　　)A．当车匀速前进时，人对车做的总功为正功B．当车加速前进时，人对车做的总功为负功C．当车减速前进时，人对车做的总功为负功D．不管车如何运动，人对车做的总功都为零　如图所示，升降机内斜面的倾角θ＝30°，质量为2kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动，在升降机以5m/s的速度匀速上升4s的过程中．g取10m/s2，求：(1)斜面对物体的支持力所做的功；(2)斜面对物体的摩擦力所做的功；(3)物体重力所做的功；(4)合外力对物体所做的功．变力做功的分析和计算求变力做功的五种方法学科网（北京）股份有限公司 方法以例说法微元法　质量为m的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩擦力做功Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR等效转换法　恒力F把物块从A拉到B，绳子对物块做功W＝F·(－)图像法　一水平拉力拉着一物体在水平面上运动的位移为x0，图线与横轴所围面积表示拉力所做的功，W＝x0平均值法　当力与位移为线性关系，力可用平均值＝表示，代入功的公式得W＝·Δx应用动能定理　用力F把小球从A处缓慢拉到B处，F做功为WF，则有：WF－mgL(1－cosθ)＝0，得WF＝mgL(1－cosθ)例题2.如图甲所示，质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s2，则(　　)A．物体先做加速运动，推力减小到零后才开始做减速运动B．运动过程中推力做的功为200JC．物体在运动过程中的加速度先变小后不变D．因推力是变力，无法确定推力做功的大小学科网（北京）股份有限公司 聂海胜利用太空跑台——动感单车锻炼，如图所示．假设聂海胜锻炼15分钟克服动感单车阻力而消耗的能量约为900kJ.假设动感单车的阻力主要来源于距车轴30cm的阻尼装置(可视为质点)，宇航员每分钟蹬车90圈，则阻尼装置对车轮的阻力约为(　　)A．180NB．350NC．580ND．780N如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升．若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1和W2，图中AB＝BC，则(　　)A．W1>W2B．W1