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1、专题六机械能守恒定律高考物理（浙江专用）考点一 功和功率考向基础一、功1.功的定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上①发生一段位移,就说这个力对物体做了功。2.做功的两个必要因素:②力和③物体在力的方向上发生的位移,缺一不可。3.功的物理意义:功是④能量转化的量度。考点清单4.公式:a.当恒力F的方向与位移x的方向一致时,力对物体所做的功为W=⑤Fx。b.当恒力F的方向与位移x的方向成某一角度α时,力F对物体所做的功为W=⑥Fxcosα。即力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移的夹角的余弦
2、这三者的乘积。5.功是标量,但有正负。6.合力的功当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力的合力对物体所做的功,等于各个力分别对物体所做功的⑦代数和。求合力的功可以先求各个力所做的功,再求这些力所做功的⑧代数和;也可先求合外力,再求合外力做的功;还可用动能定理求解。二、功率1.功率是描述⑨做功快慢的物理量,定义为功与完成这些功所用时间的比值。所以功率的大小只与功与做功的时间的比值有直接联系,与做功多少和时间长短无直接联系。2.计算功率的两种表达式a.P=,用此公式求出的是⑩平均功率。b.P=Fv,若
3、v为平均速度,则P为平均功率;若v为瞬时速度,则P为瞬时功率。3.发动机铭牌上所标注的功率为这部机械的额定功率。它是提供人们对机械进行选择、配置的一个重要参数,它反映了机械的做功能力或机械所能承担的“任务”。机械运行过程中的功率是实际功率。机械的实际功率可以小于其额定功率,可以等于其额定功率(称满负荷运行)。但是机械不能长时间处于超负荷运行,这样会损坏机械设备,缩短其使用寿命。由P=Fv可知,在功率一定的条件下,发动机产生的牵引力F跟运转速度v成反比。考向突破考向一 功1.对功的理解(1)公式W=Fxc
4、osθ表明力对物体做多少功由力的大小、位移的大小、力和位移方向间的夹角共同决定,只适用于恒力功的计算。(2)公式W=Fxcosθ中x的物理意义是物体的绝对位移(相对于地面的位移)。(3)功的正负由力和位移方向间的夹角决定。a.当0°≤θ<90°时,力对物体做正功;b.当90°<θ≤180°时,力对物体做负功;c.当θ=90°时,力对物体不做功。力对物体做正功时力跟位移的方向并不一定相同,力对物体做负功时力跟位移的方向也不一定相反。(4)功是标量,求几个力对物体做的总功,应当是这几个力对物体做功的代数和。(5)
5、一对作用力跟反作用力的功的代数和不一定为零。这是因为虽然一对相互作用力的大小相等、方向相反,但相互作用的物体的位移由它们的初速度和合外力的情况决定,不存在必然的联系。2.滑动摩擦力做功特点(1)单个滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可以不做功。(2)相互摩擦的系统内,一对相互作用的滑动摩擦力所做功的代数和总为负值,其绝对值恰等于滑动摩擦力与相对路程的乘积,即恰等于系统因摩擦而损失的机械能。(W1+W2=-Q,其中Q就是在摩擦过程中产生的内能)(3)一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化和转移的
6、情况:一是相互摩擦的物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内能,转化为内能的数值等于滑动摩擦力与相对路程的乘积,即Q=Ffl相。例1(2018浙江6月学考,15,2分)如图所示,质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向左运动一段距离l。在此过程中,小车受到的阻力大小恒为f,重力加速度为g,则( )A.拉力对小车做功为FlcosαB.支持力对小车做功为FlsinαC.阻力对小车做功为-flD.重力对小车做功为mgl解析根据力做功的公式W=Flcosθ,其中θ为力与位移的夹角,所以拉力做
7、功为W=Flsinα,选项A错误;支持力、重力不做功,选项B、D错误;阻力做功Wf=-fl,选项C正确。答案C考向二 功率1.功率是描述做功快慢的物理量由P=可知,功率的大小只与功与做功的时间的比值有直接联系,与做功的多少和时间长短无直接联系。比较功率的大小,要比较功与完成这些功所用时间的“比值”,“比值”大,功率就大,做功就快;“比值”小,功率就小,做功就慢。物体做功的功率是描述物体做功的状态的;做功的多少是一个过程,所以也不能说“功率大,做功就多”。2.对力的功率的认识由P=W/t、W=Fxcosα
8、可得,P=Fvcosα,此式中α为力F与速度v之间的夹角。把vcosα当做整体来看是物体在力的方向上的分速度,即作用在物体上的力与物体在力的方向上的分速度的乘积叫做力的功率。对一个动力机械,当功率P一定时,由P=Fvcosα可知:降低运动速度可以增大牵引力。这一点在各种机械设备中有着广泛的应用。3.平均功率和瞬时功率的计算方法公式P=常用来计算时间t内的平均功率,如果t为一段极短时间(趋于0),则P
