2018届高考物理一轮复习 专题 功和功率导学案2

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1、功和功率知识梳理知识点一、功1．定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。2．做功的两个要素(1)作用在物体上的力；(2)物体在力的方向上发生的位移。3．公式：W＝Flcos__α(1)α是力与位移方向之间的夹角，l为物体对地的位移。(2)该公式只适用于恒力做功。4．功的正负(1)当0°≤α＜90°时，W＞0，力对物体做正功。(2)当90°＜α≤180°时，W＜0，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功。(3)当α＝90°时，W＝0，力对物体不做功。知识点二、功率1．定义：功与完成这些功所用时间的比值。2．物理意义：描述力对物体做

2、功的快慢。3．公式(1)P＝，P为时间t内的平均功率。(2)P＝Fvcos__α(α为F与v的夹角)①v为平均速度，则P为平均功率。②v为瞬时速度，则P为瞬时功率。4．发动机功率：机车发动机的功率P＝Fv，F为牵引力，并非机车所受的合力。[思考判断](1)只要物体受力的同时又发生了位移，则一定有力对物体做功.(　　)(2)一个力对物体做了负功，则这个力一定阻碍物体的运动.(　　)(3)作用力做负功时，反作用力一定做正功.(　　)(4)力对物体做功的正负可由力和速度方向间的夹角决定.(　　)(5)静摩擦力一定对物体不做功.(　　)(6)由P＝Fv可知，发动机输出功率一定时，机车

3、的牵引力与运行速度的大小成反比.(　　)(7)汽车上坡时换成低挡位，其目的是减小速度得到较大的牵引力.(　　)答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√　(7)√考点精练考点一　功的分析与计算1．判断力是否做功及做正、负功的方法判断根据适用情况(1)根据力和位移的方向的夹角判断：α＜90°力做正功；α＝90°力不做功；α＞90°力做负功。常用于恒力做功的判断(2)根据力和瞬时速度方向的夹角θ判断：θ＜90°，力做正功；θ＝90°，力不做功；θ＞90°，力做负功常用于质点做曲线运动(3)根据功能关系或能量守恒定律判断常用于变力做功的判断2.恒力做功的计算方

4、法：直接用W＝Flcosα计算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。对应训练1．[正、负功的判断](多选)如图1所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是(　　)图1A．重力对人做负功B．摩擦力对人做正功C．支持力对人做正功D．合力对人做功为零解析　人随电梯向上匀速运动时只受重力和竖直向上的支持力，所以重力做负功，支持力做正功，合力为零所以做功为零，A、C、D正确。答案　ACD2．[直线运动中恒力做功的计算]起重机以1m/s2的

5、加速度将质量为1000kg的货物由静止开始匀加速向上提升，g取10m/s2，则在1s内起重机对货物做的功是(　　)A．500JB．4500JC．5000JD．5500J解析　货物的加速度向上，由牛顿第二定律有：F－mg＝ma，起重机的拉力F＝mg＋ma＝11000N。货物的位移是l＝at2＝0.5m，做功为W＝Fl＝5500J，故D正确。答案　D3．[曲线运动中恒力做功的计算]如图2所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，用水平恒力F拉着小球从最低点运动到使轻绳与竖直方向成θ角的位置，求此过程中，各力对小球做的总功为(　　)图2A．FLsinθB．mgL(1－cosθ)

6、C．FLsinθ－mgL(1－cosθ)D．FLsinθ－mgLcosθ解析　如图，小球在F方向的位移为CB，方向与F同向，则WF＝F·CB＝F·Lsinθ小球在重力方向的位移为AC，方向与重力反向，则WG＝mg·AC·cos180°＝－mg·L(1－cosθ)绳的拉力FT时刻与运动方向垂直，则WFT＝0故W总＝WF＋WG＋WFT＝FLsinθ－mgL(1－cosθ)所以选项C正确。答案　C方法技巧1．恒力做功的计算思路2．计算功的大小的两点技巧(1)在求功时，要区分是求某个力的功还是合力的功，是求恒力的功还是变力的功。(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

7、上的位移的乘积，或等于位移与在位移方向上的力的乘积。考点二　功率的理解与计算1．平均功率的计算方法(1)利用＝。(2)利用＝Fcosα，其中为物体运动的平均速度。2．瞬时功率的计算方法(1)利用公式P＝Fvcosα，其中v为t时刻的瞬时速度。(2)利用公式P＝FvF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度。(3)利用公式P＝Fvv，其中Fv为物体受到的外力F在速度v方向上的分力。对应训练1．[平均功率和瞬时功率的计算]如图3所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜