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1、2017高考备考导航考点考纲要求专家解读功和功率1.从近几年高考来看，关于功和功率的考查，多以选择题的形式出现，有时与电流及电磁感应相结合命题。2功和能的关系一直是高考的“重中之重”，是高考的热点和重点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有压轴题，考查最多的是动能定理和机械能守恒定律，且多数题目是与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知识相结合的综合性试题。3动能定理及能量守恒定律仍将是高考考查的重点。高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情境中去，能力要求不会降低。动能和动能定理重力做功与重力势能功能关系、机械能守恒定律及其应
2、用实验：探究动能定理实验：验证机械能守恒定律第一节功和功率主干回顾功和功率自我检测1判断下列说法的正误。(1)只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功。()(2)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。 ()(3)滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体一定做负功。()(4)作用力做正功时，反作用力一定做负功。()(5)据PFv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。()(6)汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较小的牵引力。()2如图511所示，拖着轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了1
3、00 m，那么下列说法正确的是图511A轮胎受到地面的摩擦力做了负功B轮胎受到的重力做了正功C轮胎受到的拉力不做功D轮胎受到地面的支持力做了正功答案A3(2016佛山月考)如图512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。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图512AWa最小BWd最大CWaWc D四种情况一样大解析由功的计算公式WFlcos 知，D正确。答案D4物体受到两个互相垂直的作用力F1、F2而运动，已知力F1做功6 J，物体克服力F2做功8 J
4、，则力F1、F2的合力对物体做功A14 JB10 JC2 JD2 J解析合力对物体所做的功等于各个力做功的代数和，F1对物体做功6 J，物体克服F2做功8 J，即F2对物体做功为8 J，因而F1、F2的合力对物体做功为6 J8 J2 J，D正确，答案D5导学号：60810288(多选)关于功率公式P和PFv的说法正确的是A由P知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B由PFv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率C由PFv知，随着汽车速度增大，它的功率也可以无限制增大D由PFv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比答案BD6两个完全相同的小球A、B，在某一高度处以相同大小的初速度v
5、0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图513所示，则下列说法正确的是图513A两小球落地时速度相同B两小球落地时，重力的瞬时功率相同C从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同D从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同解析两球落地时速度大小相同，但方向不同，A、B均错；从开始运动至落地，重力对两球做的功相同，但B球用的时间长，故C对、D错。答案C考点一功的正负判断及功的大小计算1功的正负的判断方法(1)依据F与v的方向夹角来判断，当090，力对物体做正功；90gtan ，摩擦力沿斜面向下，摩擦力与位移夹角小于90，则做正功；当agtan ，摩擦力沿斜面向上，摩擦力与位移夹角大
6、于90，则做负功。综上所述，A、C、D正确。答案ACD考向2恒力做功的计算例2导学号：60810290(多选)在水平面上运动的物体，从t0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515所示，则图515A在t0时刻之前物体所受的合力一定做负功B从t0时刻开始的前3 s内，力F做的功为零C除力F外，其他外力在第1 s内做正功D力F在第3 s内做的功是第2 s内做的功的3倍审题探究物体在01 s、1 s2 s、2 s3 s内受到的水平力F分别是多少？物体做什么运动？物体在各段的位移分别是多少？解析由vt图象知，物体在受到力F的第1 s内做匀速运动，且力F与v同向，说
7、明之前物体受到的合力与速度反向，物体所受的合力一定做负功，A正确；力F在前3 s内一直与速度同向，力F一直做正功，B错误；在第1 s内，除力F外，其他力的合力大小为10 N，方向与速度方向相反，其他外力在第1 s内做负功，C错误；力F在第2 s内和第3 s内做功分别为W25(12)1 J7.5 J，W315(12)1 J22.5 J，D正确。答案AD考向3变力做功的计算(多维度分析问题) 例3导学号：60810291质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，如图516所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则从开始碰撞
8、到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为图516A.mvmg(sx)B.mvmgxCmgs Dmg(sx)解析设物体克服弹簧弹力所做的功为WT，则物体向左压缩弹簧过程中，弹簧弹力对物体做功为WT，摩擦力对物体所做功为mg(sx)，根据动能定理有WTmg(sx)0mv，所以，WTmvmg(sx)。答案A思维提升动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于求恒力做功也适用于求变力做功。因使用动能定理可由动能的变化来求功，所以动能定理是求变力做功的首选。 例4导学号：60810292(多选)(2016宁波模拟)如图517所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆
9、球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是图517A重力做功为mgLB绳的拉力做功为0C空气阻力F阻做功为mghD空气阻力F阻做功为F阻L解析小球下落过程中，重力做功为mgL，A正确；绳的拉力始终与速度方向垂直，拉力做功为0，B正确；空气阻力F阻大小不变，方向始终与速度方向相反，故空气阻力F阻做功为F阻L，C错误、D正确。答案ABD思维提升将物体的位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和。此法在中学阶段，常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。考点二功率的计算1平
10、均功率的计算方法(1)利用。(2)利用Fcos ，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PFvcos ，其中v为t时刻的瞬时速度。(2)PFvF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度。(3)PFvv，其中Fv为物体受的外力F在速度v方向上的分力。考向1瞬时功率的分析与计算 例5导学号：60810293如图518所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是图518A逐渐增大B逐渐减小C先增大，后减小D先减小，后增大解析因小球速率不变，所以小球以O点为圆心做匀速圆周运动。受力
11、如图所示，因此在切线方向上应有：mgsin Fcos ，所以Fmgtan 。则拉力F的瞬时功率PFvcos mgvsin 。从A运动到B的过程中，拉力的瞬时功率随的增大而增大。A项正确。答案A考向2平均功率的分析与计算例6导学号：60810294(多选)(2016海口模拟)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图519所示，力的方向保持不变，则图519A3t0时刻的瞬时功率为B3t0时刻的瞬时功率为C在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为D在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为思路引导(1)物体在02t0和2t03t0内都做匀加
12、速直线运动，但加速度大小不相同。(2)在03t0时间内力F是变力，应使用求平均功率。解析根据Ft图线，在02t0时间内的加速度a12t0时刻的速度v2a12t0t002t0内位移x12t0t，故F0做的功W1F0x1t在2t03t0时间内的加速度a23t0时刻的速度v3v2a2t0t0故3t0时刻的瞬时功率P33F0v3在2t03t0时间内位移x2t0故3F0做的功W23F0x2因此在03t0时间内的平均功率P，故B、D正确。答案BD思维提升计算功率的基本思路(1)首先要弄清楚是平均功率还是瞬时功率。(2)平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率。(3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。求解瞬时功率时，如果F与v不同向，可用力F乘以F方向的分速度，或速度v乘以速度方向的分力求解。考点三机车启动模型(物理模型)物体在牵引力(受功率和速度制约)作用下，从静止开始克服一定的阻力，加速度不变或变化，最终加速度等于零，速度达到最大值。1 两种启动方式的比较两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动
