2017年高考物理（热点+题型全突破）专题6.2 功和功率的分析计算（含解析）

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1、专题6.2功和功率的分析计算一功的分析与计算1．做功的两个要素(1)物体受到力的作用。(2)物体在力的方向上发生了一段位移。2．功的物理意义：功是能量转化的量度。3．公式：W＝Flcosα。(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。(3)功是标(填“标”或“矢”)量。4．功的正负(1)当0≤α＜时，W＞0，力对物体做正功。(2)当＜α≤π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＝时，W＝0，力对物体不做功。5.功的计算方法(1)恒力做功：(2)变力做功：①用动能定理：W＝

2、mv－mv。②当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车恒功率启动时。③将变力做功转化为恒力做功：当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积。如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等。(3)总功的计算：①先求物体所受的合外力，再求合外力的功；②先求每个力做的功，再求各功的代数和。(4)在求力做功时，首先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【示例1】(2014·全国卷新课标Ⅱ，16)一物体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

3、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＞2Wf1B．WF2＞4WF1，Wf2＝2Wf1C．WF2＜4WF1，Wf2＝2Wf1D．WF2＜4WF1，Wf2＜2Wf1【答案】　C【示例2】(多选)在水平面上运动的物体，从t＝0时刻起受到一个水平力F的作用，力F和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图所示，则(　　)A．在t＝0时刻之前物体所受的合外力一定做负功

4、B．从t＝0时刻开始的前3s内，力F做的功为零C．除力F外，其他外力在第1s内做正功D．力F在第3s内做的功是第2s内做功的3倍【答案】　AD【解析】　由v－t图象知，物体在受到力F的第1s内做匀速运动，且力F与v同向，说明之前物体受到的合外力与速度反向，物体所受的合外力一定做负功，A对；力F在前3s内一直与速度同向，力F一直做正功，B错；在第1s内，除力F外，其他力的合力大小为10N，方向与速度方向相反，其他外力在第1s内做负功，C错；力F在第2s内和第3s内做功分别为W2＝5××(1＋2)×1J＝7.5J，W3＝15××(1＋2)×1

5、J＝22.5J，D对。强化训练(多选)如图所示，用一与水平方向成α角的恒力F拉一质量为m的物体，使它沿水平方向匀速移动距离x，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，则下列关于此力F对物体做的功W的表达式中正确的有(　　)A．W＝FxcosαB．W＝μmgxC．W＝μmgx/(cosα－μsinα)D．W＝μmgxcosα/(cosα＋μsinα)【答案】　AD二、功率的理解与计算1．物理意义：描述力对物体做功的快慢。2．公式(1)P＝，P为时间t内的平均功率。(2)P＝Fvcos_α，若v为平均速度，则P为平均功率；若v为瞬时速度，则P为瞬时功

6、率。3．额定功率：机械正常工作时的最大功率。4．实际功率：机械实际工作时的功率，要求不能大于额定功率。【示例1】(2015浙江理综，18)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N；弹射器有效作用长度为100m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则(　　)A．弹射器的推力大小为1.1×106NB．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108JC．弹射器对舰载

7、机做功的平均功率为8.8×107WD．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s2【答案】　ABD【示例2】(2016全国甲卷，21)如图1，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连.现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点.已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<.在小球从M点运动到N点的过程中(　　)图1A.弹力对小球先做正功后做负功B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C.弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D.小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差【答

8、案】　BCD【解析】　因M和N两点处弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<，知M处的弹簧处于压缩状态，N处的弹簧处于伸长状态，则弹簧的弹力对小球先做负功后做正功再做负功，选项A错误；