《新高考物理一轮复习精讲精练第6章 机械能守恒定律 第1讲 功和功率（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考物理一轮复习精讲精练第6章 机械能守恒定律 第1讲 功和功率（含解析）（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一讲 功和功率 知识梳理一、功的概念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物理意义：功是能量转化的量度。3做功的两个必要因素(1)作用在物体上的力。(2)物体在力的方向上发生了位移。4公式：WFlcos。(1)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)功是标量，功的正负表示对物体做功的力是动力还是阻力。5功的正负 夹角功的正负0力对物体做正功力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功力对物体不做功6一对作用力与反作用力的功 做功情形图例备注都做正功一对相互作用力做的总功可正、可负，也可为零都做负功一正一
2、负一为零一为正一为负7一对平衡力的功一对平衡力作用在同一个物体上，若物体静止，则两个力都不做功；若物体运动，则这一对力所做的功一定是数值相等、一正一负或都为零。二、功率1定义：功W与完成这些功所用时间t之比叫作功率。2物理意义：描述力对物体做功的快慢。3公式(1)P，P为时间t内的平均功率。(2)PFvcos(为F与v的夹角)v为平均速度，则P为平均功率。v为瞬时速度，则P为瞬时功率。4额定功率机械正常工作时的最大输出功率。5实际功率机械实际工作时的功率，要求不大于额定功率。 知识训练考点一、恒力做功的分析和计算1恒力做功的计算方法恒力做功的计算要严格按照公式WFl cos 进行，应先对物体进
3、行受力分析和运动分析，确定力、位移及力与位移之间的夹角，用WFl cos 直接求解或利用动能定理求解2合力做功的计算方法方法一：先求合力F合，再用W合F合l cos 求功方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3再利用W合W1W2W3求合力做的功方法三：利用动能定理W合Ek2Ek1.例1、如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体，m1W2 BW1Wc D四种情况一样大【答案】D【解析】依据功的定义式WFlcos，在本题的四种情况下，F、l、均相同，则四种情况下力F所做的功一样大，故D正确。训练3、如图所示，轻绳一端受到大小为F的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为m、可视为质点的小物块相连。开
4、始时绳与水平方向的夹角为，当小物块从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点时，位移为L，随后从B点沿斜面被拖动到定滑轮O处，B、O间距离也为L，小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为，若小物块从A点运动到B点的过程中，F对小物块做的功为WF，小物块在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf，则以下结果正确的是()AWFFL(2cos1) BWF2FLcosCWfmgLcos DWfFLmgLsin2【答案】A【解析】小物块从A点运动到B点的过程中，F对小物块做的功为WFFs，s为F作用点的位移，即绳端移动的长度，由几何关系可知s2LcosL，所以WFFL(2cos1)，故A正确，B错误；根据几何关
5、系得BO斜面倾角为2，小物块在BO段运动过程中所受摩擦力大小为fmgcos2，则WffLmgLcos2，故C、D错误。考点二、变力做功的分析和计算求变力做功的五种方法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WfFfx1Ffx2Ffx3Ff(x1x2x3)Ff2R等效转换法恒力F把物块从A拉到B，绳子对物块做功WF()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，Wx0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Wx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：WFmgL(1cos
6、 )0，得WFmgL(1cos )例1、(多选)如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后释放。摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小F阻不变，则下列说法正确的是()A重力做功为mgLB悬线的拉力做功为0C空气阻力做功为mgLD空气阻力做功为F阻L【答案】ABD【解析】重力做功与路径无关，由高度差决定，WGmgL，A正确；由于悬线拉力的方向始终与速度方向垂直，故不做功，B正确；空气阻力大小恒定，方向在变，做功为空气阻力和路程的乘积，D正确，C错误。例2、如图甲所示，质量为4 kg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
7、因数0.5，g取10 m/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200 JC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【答案】B【解析】滑动摩擦力Ffmg20 N，物体先加速运动，当推力减小到20 N时，加速度减小为零，之后推力逐渐减小，物体做加速度增大的减速运动，当推力减小为零后，物体做匀减速运动，选项A、C错误；Fx图像中图线与横轴所围的面积表示推力做的功，W1004 J200 J，选项B正确，D错误例3、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
8、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ABBC，则()AW1W2BW1lBC，故W1W2，A正确例4、某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是2.4 m，目测空中脚离地最大高度约0.8 m，假设该同学的质量为60 kg，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功为(g10 m/s2)()A750 J B480 J C270 J D1470 J【答案】A【解析】该同学起跳后至着地的过程做抛体运动，从起跳至达到最大高度的过程中，沿竖直方向做加速度为g的匀减速直线运动，则从起跳至最高所用时间t0.4 s，竖直方向的初速度vygt4 m/s，沿水平方向做匀速直线运动，则vx m/s3 m/s，则该同学起跳时的速度v05 m/s，该同学的质量为60 kg，根据动能定理得Wmv750 J，故B、C、D错误，A正确。l 课堂随练训练1、用铁锤把钉子钉入木板,设木板对钉
