2014年高考物理知识点功和能的难点

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高三物理功和能知识点

高三物理功和能知识点物理学中的功和能是非常基础且重要的概念，它们在日常生活和学习中都有广泛的应用。

本文将对高三物理中的功和能进行详细的讲解和总结。

一、功的概念和计算公式功是力在物体上的作用产生的效果，通俗地说就是干活做功。

功的计算公式为：W = F·cosθ·s，其中W表示功，F表示作用力，θ表示作用力与物体位移的夹角，s表示物体的位移。

二、功的单位和大小功的单位是焦耳（J），1焦耳等于1牛顿·米（N·m）。

功的大小和作用力、位移以及夹角的大小有关，当作用力和物体位移在同一方向时，功的大小为正值；当作用力和物体位移在反方向时，功的大小为负值；当作用力垂直于物体位移时，功的大小为0。

三、功的应用举例1. 抬起书包：当我们用力抬起书包的时候，我们对书包做了正功，因为力和位移在同一方向。

2. 放下书包：当我们放下书包的时候，力和位移方向相反，所以我们对书包做了负功。

3. 推动自行车：当我们骑自行车的时候，踩踏脚踏板施加力，使自行车沿着道路前进，这时我们对自行车做了正功。

四、能的概念和分类能是物体或系统所具有的产生其他物理量变化的能力，它包括动能、势能和内能三种形式。

1. 动能：物体由于运动而具有的能量，用K表示。

动能的计算公式为：K = 1/2·m·v²，其中m表示物体的质量，v表示物体的速度。

2. 势能：物体由于位置而具有的能量，常见的有重力势能、弹性势能和化学势能等。

3. 内能：物体内部分子之间的相互作用能，包括分子运动的动能和相互之间的势能等。

五、动能和势能的转化动能和势能之间可以相互转化，守恒的总能量仍然保持不变。

例如，当一个物体从高处下落时，它的重力势能逐渐转化为动能；当一个弹簧被压缩时，外界对弹簧做功，将机械能转化为弹性势能。

六、能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的重要定律之一，它表明在一个孤立系统中，能量的总量在任何时间内都保持不变。

功与能知识点总结

功与能知识点总结一、功与能的概念1. 功与能是物理学中的重要概念，它们是描述物体运动和变形的基本概念。

2. 功是描述力对物体所做的功，它是一个标量，表示力在物体上做的功的大小。

3. 能是物体在运动和变形过程中所具有的能力，是物体内部状态的体现。

4. 功和能一般都是以能量的形式存在，并且能量是守恒的。

二、功的基本概念1. 功的定义：在物理学中，功是作用在物体上的力对物体所做的工作，通常用W表示，其单位为焦耳（J）。

2. 功的计算：当力的方向与物体位移方向相同时，功的计算公式为W = F*s*cosθ，其中F 为力的大小，s为物体的位移，θ为力的方向与位移方向的夹角。

3. 功的性质：正功表示力对物体做正的功，即使物体的动能增加；负功表示力对物体做负的功，即使物体的动能减小；零功表示力对物体的做的功为零。

三、能的基本概念1. 能的定义：在物理学中，能是物体具有的做功的能力，通常用E表示，其单位为焦耳（J）。

2. 能的分类：能一般分为动能、势能和热能等，动能是物体由于运动而具有的能量，势能是物体由于位置而具有的能量，热能是物体内部微观粒子的热运动所产生的能量。

3. 能的转化：能一般是可以相互转化的，如动能可以转化为势能，势能可以转化为动能，还可以转化为热能等。

四、功与能的关系1. 功和能的关系：功是能的表现形式，是描述能的变化的量。

当力对物体做功时，物体的能量会发生变化，通过功可以计算出这种能量的变化。

2. 功和能的转化：通过对物体做功，可以使物体的能量发生变化，如将外界对物体做的功转化成物体的动能、势能等。

3. 功和能的守恒：在自然界中，动能、势能和总能量都是守恒的，能量可以相互转化，但总能量守恒。

五、功与能的应用1. 功与能在机械运动中的应用：通过对力做功和物体的能量变化的研究，可以应用在机械运动中，如物体的加速、减速、运动过程中的能量变化等。

2. 功与能在能量转化中的应用：在能量转化过程中，可以利用功和能的关系，如能源的转换、利用能、节约能源等方面。

【推荐下载】2014年高中物理重点知识点：功和能

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2014年高中物理重点知识点：功和能
2014年高中物理重点知识点：功和能
高考物理知识点：功和能
1.功：W=Fscosα(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s间的夹角｝
2.重力做功：Wab=mghab{m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功：Wab=qUab{q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-
φb｝
4.电功：W=UIt(普适式){U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝
5.功率：P=W/t(定义式){P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)｝
6.汽车牵引力的功率：P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率，P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
1。

2014年高考物理二轮复习专题4：功和能关系ppt课件

高考热点
1．做功的两个重要因素是：有力作用在物体上，且使物体在力的方向上发生了位移．功的求解可利用W＝Flcos α求，但F必须为动能定理．也可以利用F－l图象来求；恒力间接求解．变力的功一般应用
2．功率的计算公式 W 平均功率 P＝ t ＝Fvcos α ；瞬时功率 P＝Fvcos α ，当α ＝0，即 F 与 v 方向相同时， P＝Fv. 3．动能定理
A．重力做功 2 mgR C．合外力做功 mgR B．机械能减少 mgR 图5－3 1 D．克服摩擦力做功 mgR 2
解析
小球到达 B 点时，恰好对轨道没有压力，只受重力作 mv 2 用，根据 mg＝得，小球在 B 点的速度 v＝ gR.小球从 P R 到 B 的过程中，重力做功 W＝mgR，故选项 A 错误；减少 1 2 1 的机械能ΔE 减＝mgR－ mv ＝ mgR，故选项 B 错误；合外 2 2 1 2 1 力做功 W 合＝ mv ＝ mgR，故选项 C 错误；根据动能定理 2 2 1 2 1 2 1 得，mgR－Wf＝ mv －0，所以 Wf＝mgR－ mv ＝ mgR， 2 2 2 故选项 D 正确．
3．计算功率的基本思路 (1)首先判断待求的功率是瞬时功率还是平均功率． (2)①平均功率的计算方法 W a．利用 P＝ . t b．利用 P＝Fvcos θ . ②瞬时功率的计算方法 P＝Fvcos θ ，v 是 t 时刻的瞬时速度．
高频考点12:功能关系与曲线运动的综合(选择题)
【例2】 (2012·安徽卷，16)如图5－3 所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中 ( )．

高中物理：如何正确地理解功和能及两者之间的关系

高中物理：如何正确地理解功和能及两者之间的关系一. 功和能是两个不同的物理量功和能是两个联系密切的物理量，但功和能又有着本质的区别。

功是力在位移上的累积效果，力与力在位移方向上发生一段位移是做功的两个必要因素。

功是反映物体在相互作用过程中能量变化多少的物理量，与具体的能量变化过程相联系，是一个过程量。

能是用来反映物体具有做功本领的物理量，一个物体能够对外做功，这个物体就具有能。

如运动的物体具有动能，被举高的物体具有重力势能，发生形变的弹簧具有弹性势能。

物体处于一定的状态就对应一定的能量，是一个状态量。

因此，功反映能量变化的多少，而不反映能量的多少。

二. 做功的过程就是能量转化的过程不同形式能之间的转化只有通过做功才能实现。

做功的过程必然伴随着能量转化的过程，能量转化的过程中必然存在做功的过程，这两个过程形影相随、不可分离。

不存在有能量转化却没有做功的过程。

同样，也不存在有做功却没有能量转化的过程。

如：举重运动员把重物举起来对重物做了功，重物的重力势能增加，同时运动员消耗了体内的化学能。

被压缩的弹簧放开时把一个小球弹出去对小球做了功，小球的动能增加，同时，弹簧的弹性势能减少。

列车在机车的牵引下加速运动，机车对列车做了功，列车的机械能增加，同时，机车的热机消耗了内能。

起重机提升重物，起重机对重物做了功，重物的机械能增加，同时，起重机的电动机消耗了电能。

可见，做功和能量转化是一个过程，所以做功的过程就是能量转化的过程。

例1. 一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在水平的天花板上，如图1所示，今在绳索的最低点C施加一竖直向下的力将绳绷直。

在此过程中绳索A、B的重心位置将：A. 逐渐升高B. 逐渐降低C. 先降低后升高D. 始终不变。

高三功与能知识点厘清

高三功与能知识点厘清一、功的定义与计算1.1 功的定义功是描述力对物体作用效果的一个物理量，通常用符号W表示，单位是焦耳(J)。

在力学中，一个力作用于一个物体上，如果这个力的方向与物体移动的方向相同，那么这个力就对物体做了正功；反之，如果力的方向与物体移动的方向相反，那么这个力就对物体做了负功。

1.2 功的计算功的计算公式为：[ W = F s ]其中，F是力的大小，s是力的作用点的位移，θ是力的方向与位移方向之间的夹角。

当θ=0°时，cosθ=1，此时力对物体做正功；当θ=180°时，cosθ=-1，此时力对物体做负功。

二、动能定理2.1 动能定理的定义动能定理指出：一个物体所受外力的总功等于物体动能的变化。

2.2 动能定理的表达式动能定理的表达式为：[ W_{} = K ]其中，W_{总}是一个物体所受外力的总功，ΔK是物体动能的变化量。

三、势能3.1 势能的定义势能是物体由于位置或状态而具有的能量。

在物理学中，势能可以分为多种，如重力势能、弹性势能、电势能等。

3.2 重力势能重力势能是指物体由于位置而具有的势能。

其计算公式为：[ E_{p} = mgh ]其中，m是物体的质量，g是重力加速度，h是物体相对于某一参考点的高度。

3.3 弹性势能弹性势能是指物体由于形变而具有的势能。

其计算公式为：[ E_{p} = kx^2 ]其中，k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量。

四、机械能守恒定律4.1 机械能守恒定律的定义机械能守恒定律指出：在一个没有外力做功的系统中，系统的总机械能（动能加势能）保持不变。

4.2 机械能守恒定律的表达式机械能守恒定律的表达式为：[ E_{} = ]其中，E_{}是一个系统的总机械能，包括动能和势能。

五、功能关系5.1 功能关系的定义功能关系是指力对物体做功与物体能量变化之间的关系。

5.2 功能关系的原则功能关系的原则可以概括为：一个力对物体做的功等于物体能量的变化。

2014年高考物理专题四功和能解析

专题四功和能限时训练- •实战演练巩固达标【测控导航】1.（2013江苏省南通市二模）某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片，简化图如图所示则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近（C ）A. 4 JB.40 JC.400 JD.4 000 J解析：运动员起跳瞬间消耗的体能等于运动员增加的重力势能.h取0.5 m,运动员质量取60 kg,mgh=300 J,所以运动员起跳瞬间消耗的体能最接近400 J,选项C正确.2. （2013江西省毕业班质检）质量相同的甲、乙两木块仅在摩擦力作用下沿同一水平面滑动，它们的动能（E k）—位移（x）的关系如图所示则两木块的速度（v）—时间⑴的图像正确的是（D ）甲解析：由动能定理:-fx=E k-E ko,得E k二E ko-fx.由它们的动能(E k)—位移(x)的关系图线可知，甲、乙两木块初动能不同，所受摩擦力f相同. 所以甲、乙两木块初速度不同，加速度相等，两木块的速度(v)—时间(t)的图像是D.3. 如图所示,建筑工地上载人升降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一有内阻的电动机相连，通电后电动机带动升降机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升.摩擦及空气阻力均不计.则(BD )A. 升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的动能B. 升降机匀速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能C. 升降机上升的全过程中，电动机消耗的电能等于升降机增加的机械能D. 升降机上升的全过程中，电动机消耗的电能大于升降机增加的机械能解析：由功能关系W其他= △ E可知，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能,故选项A错误,选项B正确；由于电动机的内阻上产生焦耳热,由能的转化和守恒定律可知，电动机消耗的电能等于内阻上产生的焦耳热和升降机及人增加的机械能，故选项C错误,D正确.4. (2013河北省石家庄市二模)如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的v t图像,0a为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段.be段是与ab段相切的水平直线.下述说法正确的是(CD )*t?Z H / li i i40h I J IA. 0 ~11时间内汽车以恒定功率做匀加速运动B. t i〜t2时间内的平均速度为——2C. t i〜12时间内汽车牵引力做功大于m — m ：2 1D. 在全过程中11时刻的牵引力及其功率都是最大值解析:0〜t i时间内汽车以恒定的牵引力做匀加速运动，汽车的功率一直增大,选项A错误；t i~12时间内汽车没有做匀加速直线运动，因此平均速度不等于——,从图中可以看出，平均速度要比这个值大，选项2B错误；根据动能定理,t i〜12时间内汽车牵引力做的功减去克服摩擦力做的功等于动能的增量，所以选项C正确；在0〜t i时间内牵引力为恒力大于摩擦阻力，功率一直增大,t 1〜t2时间内功率为额定功率不变这时速度增大，牵引力开始减小,t 2〜t3时间内功率为额定功率，牵引力等于摩擦阻力，汽车匀速运动，所以选项D正确•5. 如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C 球放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为4m,B C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.下列说法正确的是（AB ）A. 斜面倾角a =30°B. A获得最大速度为2g三C. C刚离开地面时,B的加速度最大D. 从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒解析:A和B在同一时刻具有最大速度，且此时C恰好离开地面，弹簧被拉长，弹簧弹力F=k A x=mg,此时对A、B整体有:a=0、F合=0,即4mgsin a -mg-F=0,得sin a = , a =30° ,故选项A正确，选项C错误；由于开1始时弹簧被压缩，由F=k A x=mg可知，压缩量△ x= ,A和B速度最大时弹簧伸长,且伸长量等于初状态的压缩量，这两个时刻弹性势能相等在这个过程中B升高h B=2A g字A下降h A=h B Sin a --,设A 的最大速度为V m,由动能定理可知：-,故选项B正确；从释放A到C刚离开地面的过程中，弹性势能先减小后增大,A、B组成的系统机械能不守恒，故选项D错误.6. 两个物体A B的质量分别为m和m,并排静止在水平地面上，如图（甲）所示，用同向水平拉力F i、F2分别作用于物体A和B上，作用一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停止.两物体运动的速度一时间图像分别如图（乙）中图线a、b所示•已知拉力F i、F2分别撤去后，物体减速运动过程的速度一时间图线彼此平行（相关数据已在图中标出）.由图中信息可以得出（AD ）L0A. A、B两物体与地面的动摩擦因数相同B. 若m=m,则力F i对物体A所做的功较多C. 若m=m,则力F i对物体A所做的功较少D. 若m二m,则力F i的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍解析：拉力F i、F2分别撤去后，两物体的加速度大小都为a' =i m/s2, 又因a'二卩g,求得卩=0.i,故选项A正确；力F i拉物体A时的加速度ai=- m/s2,对物体A受力分析，由牛顿第二定律可知F i-卩mg=ma i,得F i= m(N);同理可得F2二m(N);又由图(乙)可知，力F i拉物体A时产生3 3的位移x i二X 2.5 X 1.5 m=— m,力F2拉物体B时产生的位移2 EX2=-X 2.0 X 3 m=3 m;所以力F i 对物体A 做功W=F i X i二m X二(J)=5m i 23 J(J),力F2对物体B做功W=F2X2二-m X 3 (J)=5m2 (J),故选项B C都错; 3力F i的最大瞬时功率R=Fiw=m X 2.5 (W)= &m (W),力F2的最大瞬时3 i功率R=Hv2=m X 2.0 (W)= m (W),故选项D正确.3 37. (20i3河南省郑州市二模)如图所示,在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q. —长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于0点,0点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球P,小球靠在立方体左侧，P和Q的质量相等，整个装置处于静止状态.受到轻微扰动后P倒向右侧并推动Q.下列说法中正确的是(BC )£LA. 在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为B时,小球的速度大小为「⑵B. 在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为9时,立方体和小球的速度大小之比为sin 9C. 在小球和立方体分离前，小球所受的合力一直对小球做正功D. 在落地前小球的机械能一直减少解析：当立方体的速度大于小球在水平方向的分速度时，立方体与小球分离；在分离之前，小球和立方体具有相同的水平方向的速度，即v p sin0 =V Q,所以选项B正确;在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为0时，由能量守恒得：mgL(1-sin 0 )=-m岸+-m •-二m r*+-m(v p sin 0 )2,所以小球的速度大小2 2 2 2V P= ,所以选项A错误；在小球和立方体分离前，立方体Q一直加速向右运动，所以小球的速度V P=—也一定在增大，因此小球受到的合力一定对小球做正功，选项C正确;小球和立方体分离前，小球的机械能减小,小球和立方体分离后，小球的机械能不变，所以选项D错误.8. 在科技馆中有两等高斜轨并排放置，其中斜轨1倾角处处相同，而斜轨2前半段较1陡峭,后半段较1平缓，但两轨道的底边相同，两轨道总长度相差不多，如图所示.一位小朋友在斜面顶端将两个相同的小球同时由静止释放，发现球2先到达底端.则以下对球1和球2这一运动过程的速度大小随时间变化的图线，描述正确的是(设小球均可视为质点且与两斜面的动摩擦因数相同，直线1表示球1的运动,折线2表示球2的运动)(C )解析：如图所示,设斜轨2前半段倾角为a ,长为S i,后半段倾角为B , 长为S2,底边长为L.对球2由动能定理得,mgh-卩mg cos a • S i-卩mgcos B • S2= m -,而cos a • s i +cos [3 • S2=L,即mgh-口mgL二m ,1 I对球1由动能定理得,mgh-卩mgcos 0 • s=m :,而cos 0 • s=L,所2以V i=V2.由于a >3 ,小球在斜轨2前半段加速度大于后半段，故选项C 正确.9. (2013四川内江市二模)如图所示，在足够长的光滑曲面上由静止释放一个物体，若以释放物体的时刻作为零时刻，用E、v、x、W分别表示物体的机械能、速率、位移和重力做的功，那么,下列四个图像分别定性描述了这些物理量随时间变化的规律，其中正确的图像为(A )A B C D解析：曲面光滑，物体下滑过程中机械能守恒，选项A正确,物体下滑过程中加速度变化，选项B错误；物体做加速运动，位移与时间不成正比关系,选项C错误;物体下滑过程中，重力做的功逐渐增大，选项D错误.10. （2013雅安三模）如图,在竖直向上的匀强电场中，有一绝缘轻质弹簧竖直固定于水平地面上，上面放一带正电小球，小球与弹簧不连接, 施加外力F将小球向下压至某位置静止.现撤去F,使小球沿竖直方向运动（不计空气阻力）,在小球由静止到刚离开弹簧的过程中，重力、电场力、弹力对小球所做功的数值分别为 1.0 x 10-2 J、2.5 x 10-2 J、2.0 x 10-2 J,则上述过程中（C ）A.小球的机械能增加B. 小球的电势能增加2.5 x 10-2 JC. 小球离开弹簧瞬间的动能为3.5 x 10-2 JD. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒解析：小球由静止到刚离开弹簧的过程中，电场力做正功，小球的电势能减少2.5 x 10-2 J,选项B错误；对小球由动能定理，W+W电+W单二丘-0, 得丘=3.5 x 10-2 J,选项C正确；此过程中，电场力、弹力对小球做功, 使小球的机械能增加，则△ E机=4.5 x 10-2 J,选项A错误；对于小球与弹簧组成的系统，电场力为外力对系统做功，系统的机械能不守恒，选项D错误.11. (2013四川南充市第三次适应性考试)如图所示,轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端点在O位置.质量为m的物块A(可视为质点)以初速度V0从距O点右方X0的P点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到0’点位置后,A又被弹簧弹回.A离开弹簧后恰好回到P 点.物块A与水平面间的动摩擦因数为卩,求：(1) 物块A从P点出发又回到P点的过程，克服摩擦力所做的功；⑵O点和0’点间的距离“(3)若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右端拴接, 将A放在B右边，向左压A、B,使弹簧右端压缩到0’点位置,然后从静止释放,A、B共同滑行一段距离后分离.分离后物块A向右滑行的最大距离X2是多少？解析：(1)物块A从P点出发又回到P点的过程根据功能关系知，克服摩擦力所做的功为Vf=m「1⑵物块A从P点出发又回到P点的全过程中，根据功能关系有2卩mg(x+x o)=-m ,得X1 = -X 0.(3)物块A、B分离时,两者间弹力为零，且加速度相同,A的加速度是卩g,B的加速度也是卩g,说明B此时只受摩擦力，弹簧处于原长时分离,设此时它们的共同速度是V1,弹出过程弹力做功WF.只有物块A时,从O到P有：WW a mg(X i+x o)=O,物块A B共同从0’点到O点有：WW2 a mgx二• 2mJI分离后对物块A有：a mgx2= m ,2解得: X 2=Xo——.S M答案:(1) -m (2) -X0 (3)X0-「一一12. (2013浙江省绍兴市二模)2012年11月23日上午,由来自东海舰队“海空雄鹰团”的飞行员戴明盟驾驶的中国航母舰载机歼15降落在“辽宁舰”甲板上，首降成功，随后舰载机通过滑跃式起飞成功.滑跃起飞有点像高山滑雪，主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞，其示意图如图所示，设某航母起飞跑道主要由长度为L1=160 m的水平跑道和长度为L2=20 m的倾斜跑道两部分组成，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4.0 m. 一架质量为m=2.0X104 kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为F=1.2 x 105N,方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍,假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点，倾斜跑道看作斜面，不计拐角处的影响.取g=10 m/s .(1) 求飞机在水平跑道上运动的时间.(2) 求飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小.(3) 如果此航母去掉倾斜跑道，保持水平跑道长度不变，现在跑道上安装飞机弹射器，此弹射器弹射距离为84 m,要使飞机在水平跑道的末端速度达到100 m/s,则弹射器的平均作用力多大?(已知弹射过程中发动机照常工作)解析：(1)设飞机在水平跑道上的加速度为a i,阻力为f,飞机在水平跑道上运动的时间为t i,由牛顿第二定律和运动学公式有F-f=ma i,L i= a i g/,2解得:t i=8.0 s.(2) 设飞机在水平跑道末端速度为v i,倾斜跑道末端速度为V2,由运动学公式和动能定理有v i=a i t i,FL-fL 2-mgh=m(屜SJ),2解得:v 2=2 - m/s ~ 41.5 m/s.(3) 设弹射器的平均作用力为F i,弹射距离为x,飞机在跑道末端速度为V3,由动能定理有1 -F i x+FL i-fL i= m虻，解得:F i=i x 106 N.答案:(1)8.0 s(2)41.5 m/s(3)1 x 106 N。

高中物理力学功和能易混淆知识点

高中物理力学功和能易混淆知识点首先，我们来看功（work）的概念。

根据物理学的定义，功是力在物体上作用的结果，是力对物体增加的能量。

它是标量量，单位是焦耳（J）。

功的计算公式为：\[ W = F \cdot s \cdot \cos(\theta) \]其中，W表示功，F表示力，s表示力作用的距离，θ表示力和位移之间的夹角。

根据该公式可以看出，功是一个力在物体上施加的力和物体位移之间的乘积。

在力学中，机械能（mechanical energy）是指物体由于位置或运动而拥有的能量。

机械能可以分为两种：动能（kinetic energy）和势能（potential energy）。

动能是物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关。

动能的计算公式为：\[ K = \frac{1}{2} mv^2 \]其中，K表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。

从公式中可以看出，动能与物体的质量和速度的平方成正比。

势能是物体由于位置而具有的能量。

势能可以分为重力势能和弹性势能两种。

重力势能是物体在重力作用下，由于位置改变而具有的能量。

重力势能的计算公式为：\[ U = mgh \]其中，U表示重力势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体的高度。

从公式可以看出，重力势能与物体的质量、重力加速度和高度成正比。

弹性势能是物体在弹性力作用下，由于形变而具有的能量。

\[ U = \frac{1}{2} kx^2 \]其中，U表示弹性势能，k表示弹簧的劲度系数，x表示弹簧的伸长量。

从公式可以看出，弹性势能与弹簧的劲度系数和伸长量的平方成正比。

那么，功和能有什么区别呢？首先，功是一个物体受力作用后增加的能量，而能是物体具有的能量。

换句话说，功是一个过程的描述，描述的是力对物体所做的功，而能是一个状态的描述，描述的是物体拥有的能量。

其次，功是与力和位移有关的物理量，而能是与物体的位置和状态有关的物理量。

例如，一个物体在地面上被抬起，由于位置改变而具有重力势能，这个过程中重力做了功，但物体并没有动能。

高考物理重点难点知识专题讲解(功和功率)

【解析】只要分析好物体的受力情况，明确每个力与位移的夹角，就可根据功的定义求解． (1)拉力 F 做功 WF＝Fs· cos 37° ＝10× 2× 0.8 J＝16 J (2)重力 G 做功 WG＝mgs· cos 90° ＝0 (3)弹力 N 做功 WN＝Ns· cos 90° ＝0 (4)摩擦力 f 做功 Wf＝fs· cos 180° ＝－μNs ＝－μ(mg－Fsin 37° )s＝－5.6 J
正常工作 4．额定功率：机械 ____ 最大 ____ 功率．
功率．要求____ 不大于额定功率．
时输出的
实际工作负功的判断及计算
例 1 质量为 m 的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离 s 时，如图所示，物体 m 相对斜面静止，则下列说法中不正确的是( A．摩擦力对物体 m 做功为零 B．合力对物体 m 做功为零 C．摩擦力对物体 m 做负功 D．弹力对物体 m 做正功 )
3．依据能量变化来判断：此法既适用于恒力做功，也适用于变力做功，关键应分析清楚能量的转化情况．根据功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功．比如系统的机械能增加，说明力对系统做正功；如果系统的机械能减少，则说明力对系统做负功．此法常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断．
(5)外力做的总功 W 总＝WF＋WG＋WN＋ Wf＝(16＋0＋0－5.6)J＝10.4 J 也可先求出合力，再求合力做的总功 F 合＝Fcos 37° －μ(mg－Fsin 37° )＝5.2 N W 总＝F 合 s· cos 0° ＝5.2× 2× 1 J＝10.4 J 可见，合外力对物体做的功，等于各个外力对物体做功的代数和，因此，求总功可以有两种计算方法，所得的结果是相同的．

2014年高考物理高频考点归纳

2014年高考物理考点归纳一、力物体的平衡1.力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态（即产生加速度）的原因. 力是矢量。

2.重力（1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的.［注意］重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力.但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力（2）重力的大小:地球表面G=mg，离地面高h处G/=mg/，其中g/=[R/（R+h）]2g（3）重力的方向:竖直向下（不一定指向地心）。

（4）重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上.3.弹力（1）产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.（2）产生条件:①直接接触;②有弹性形变.（3）弹力的方向:与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下，垂直于面;在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面.①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的张力大小处处相等.②轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆.（4）弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解.★胡克定律:在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=kx.k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，单位是N/m.4.摩擦力（1）产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可.（2）摩擦力的方向:沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反.（3）判断静摩擦力方向的方法:①假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向.②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.（4）大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解.①滑动摩擦力大小:利用公式f=μFN 进行计算，其中FN是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.5.物体的受力分析（1）确定所研究的物体，分析周围物体对它产生的作用，不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上.（2）按“性质力”的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析，不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.（3）如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析.先假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动状态.6.力的合成与分解（1）合力与分力:如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力.（2）力合成与分解的根本方法:平行四边形定则.（3）力的合成:求几个已知力的合力，叫做力的合成.共点的两个力（F 1 和F 2 ）合力大小F 的取值范围为:|F 1 -F 2 |≤F ≤F 1 +F 2 .（4）力的分解:求一个已知力的分力，叫做力的分解（力的分解与力的合成互为逆运算）.在实际问题中，通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究，在很多问题中都采用正交分解法.7.共点力的平衡（1）共点力:作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力.（2）平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态，是加速度等于零的状态.（3）★共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零，即∑F=0，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为:∑F x =0，∑F y =0.（4）解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等.二、直线运动1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位臵的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动，转动和振动等运动形式.为了研究物体的运动需要选定参照物（即假定为不动的物体），对同一个物体的运动，所选择的参照物不同，对它的运动的描述就会不同，通常以地球为参照物来研究物体的运动.2.质点:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点，它是一个理想化的物理模型.仅凭物体的大小不能做视为质点的依据。

2014高考物理名师精讲方法技巧案：专题2 功和能(13张ppt)

二轮书· 物理
附录二
②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值 F＝
F1＋F2
2
，再由 W＝Flcos α计算，如
弹簧弹力做功． (4)作出变力 F 随位移 l 变化的图象，图象与位移轴所围的“面积”即为变力做的功． 7．机车启动 (1)恒定功率启动：当牵引力和阻力相等时，机车速度达到最大，此时 F 牵＝F 阻，P＝F 阻 vm. F牵－F阻＝ma (2)匀加速启动P＝F牵v . v＝at
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附录二
1 2 (3)动能定理在机车启动中的应用：Pt－F 阻 l＝ mv . 2 8．几种功和能的关系 (1)合外力对物体所做的功等于物体动能的增量． (2)重力对物体所做的功等于重力势能的减少量． (3)弹力对物体所做的功等于弹性势能的减少量． (4)重力和弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体机械能的增量． (5)一对滑动摩擦力做功的代数和等于因摩擦而产生的内能，即 Q＝Ff·x 相对，x 相对为物体间相对滑动的距离．
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附录二
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附录二
W (3)功率 P＝ (定义式) t
(4)汽车牵引力的功率 P＝Fv；P 平＝Fv 平 (5)汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最
P额大行驶速度 vmax＝ f
1 2 (6)动能 Ek＝ mv 2 (7)重力势能 Ep＝mgh (8)电势能 EA＝qφA (9)动能定理(对物体做正功，物体的动能增加)
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附录二
1．误认为“斜面对物体的支持力始终不做功” 公式 Flcos α中的 l 是力的作用点的对地位移，斜面对物体的支持力方向是垂直于接触面，但不一定垂直于物体的位移方向，例如静止在斜面上的物体和斜面一起向左运动的过程中，支持力 FN 对物体做正功．

2014届物理高考基础复习(考纲全景透析+热点难点全析)5.1功和功率(必修2)

第五章机械能【高考新动向】1.功和功率Ⅱ三年6考2.动能和动能定理Ⅱ三年12考3.重力做功与重力势能Ⅱ三年4考4.功能关系、机械能守恒定律及其应用Ⅱ三年12考实验五：探究动能定理三年8考实验六：验证机械能守恒定律三年3考【备考指导】1.准确掌握功、功率、动能、势能、机械能等重要概念及相关物理量的判断和计算.2.理解动能定理的含义，并能熟练应用动能定理解决问题.3.理解机械能守恒的条件，掌握机械能守恒定律的应用.4.熟练利用功能关系和能量守恒定律，结合牛顿运动定律、平抛运动和圆周运动、电磁学等相关内容处理综合性的问题.第1节功和功率【考纲全景透析】一、功1.做功的两个要素(1)作用在物体上的____.(2)物体在__________上发生的位移.2.公式：W=________(1)α是力与____方向之间的夹角，l为物体对地的位移.(2)该公式只适用于____做功.【答案】力力的方向Flcosα位移恒力二、功率1.物理意义：描述力对物体___________.2.公式：(1)P=_____(P为时间t内的平均功率).(2)P=_________(α为F与v的夹角).3.额定功率：机械__________时的最大功率.4.实际功率：机械__________时的功率，要求不能大于__________.【答案】做功的快慢Fvcosα正常工作实际工作额定功率三、机车的启动1.机车的输出功率P=F·v.其中F为机车的牵引力，匀速行驶时，牵引力_____阻力.2.两种常见的启动方式(1)以恒定功率启动：机车的加速度_________，达到_________时，加速度为零.(2)以恒定加速度启动：机车的功率_________，达到额定功率后，加速度_________，当加速度减小到零时，速度_____.【答案】等于逐渐减小最大速度逐渐增大逐渐减小最大【热点难点全析】考点一功的计算1.判断正、负功的方法(1)根据力和位移方向之间的夹角判断：此法常用于恒力做功.(2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断：此法常用于判断质点做曲线运动时变力做的功，夹角为锐角时做正功，夹角为钝角时做负功，夹角为直角时不做功.(3)根据能量转化与守恒定律判断:若在该力作用下物体的能量增加,则该力对物体做正功,反之则做负功.2.功的大小计算(1)恒力做的功：直接用W=F l cosα计算.(2)合外力做的功.方法一：先求合外力F 合，再用W 合=F 合l cos α求功.方法二：先求各个力做的功W 1、W 2、W 3…再应用W 合=W 1+W 2+W 3+…求合外力做的功.(3)变力做的功.①应用动能定理求解W ＝12mv 22－12mv 12 ②用W=Pt 求解，其中变力的功率P 不变.③将变力做功转化为恒力做功，此法适用于力的大小不变，方向与运动方向相同或相反，或力的方向不变，大小随位移均匀变化的情况.【例1】长为L 的轻质细绳悬挂一个质量为m 的小球，其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体，放在水平面上，开始时小球与斜面刚刚接触且细绳恰好竖直，如图所示，现在用水平推力F 缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面体平行，则下列说法中正确的是 ( )．A ．由于小球受到斜面的弹力始终与斜面垂直，故对小球不做功B ．细绳对小球的拉力始终与小球的运动方向垂直，故对小球不做功C ．小球受到的合外力对小球做功为零，故小球在该过程中机械能守恒D ．若水平面光滑，则推力做功为mgL (1－cos θ)【答案】B【详解】小球受到斜面的弹力沿竖直方向有分量，故对小球做正功，A 错误；细绳的拉力方向始终和小球的运动方向垂直，故对小球不做功，B 正确；合外力对小球做功等于小球动能的改变量，虽然合外力做功为零，但小球的重力势能增加，故小球在该过程中机械能不守恒，C 错误；若水平面光滑，则推力做功为mgL (1－sin θ)，D 错误．考点二功率的计算○(P=F ·v F ，其中v F 为物体的速度v 在力F 方向上的分速度.○2P=F v ·v ，其中F v 为物体受的外力F 在速度v 方向上的分力. 【例2】竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度，则下列说法中正确的是( )．A ．球在上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B ．球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C ．球在上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率D ．球在上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率【答案】BC【详解】上升过程重力做负功，克服重力做的功和下降过程重力做功相等．所以B 选项正确．考虑到空气阻力，上升时间比下降时间短，根据P ＝W t可知．C 选项正确．考点三机车的启动模型1.两种启动方式比较2.三个重要关系式(1)无论哪种运行过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即 (式中F min为最小牵引力，其值等于阻力F f).(2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速度不是最大，即(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W=Pt.由动能定理：Pt-F f x=ΔE k.此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小.【例3】图示为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动.取g=10 m/s2,不计额外功.求：(1)起重机允许输出的最大功率.(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率.【答案】(1)5.1×104 W (2)5 s 2.04×104 W【详解】 (1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力.P0＝F0vm，P0＝mgvm (2分)代入数据，有：P0＝5.1×104 W (2分)(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1,有：P0＝Fv1，F－mg＝ma，v1＝at1 (4分)代入数据，得：t1＝5 s (2分)t＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则：v2＝at，P＝Fv2 (4分)代入数据，得:P＝2.04×104 W. (2分)。

高考物理功和能必备知识点

高考物理功和能必备知识点物理是理科中的一门重要学科，也是高考中的一项必考科目。

在备战高考的过程中，掌握物理的基础知识点和关键概念十分重要。

本文将介绍高考物理中与功和能密切相关的必备知识点。

一、功和能的基本概念功是衡量物体力学性质变化的指标，是力在作用点上产生的位移与该力的方向夹角的余弦乘积。

单位是焦耳（J）。

一般用W表示。

能是物体由于自身性质或者所处环境的改变，而具有的引起物理现象或改变物理性质的能力。

能的单位也是焦耳（J）。

能可以分为势能和动能。

二、势能和动能势能是物体由于位置、形状或者内部结构的特定状态而具有的能力。

常见的势能有重力势能、弹性势能和化学能等。

1. 重力势能重力势能是物体由于位置的高低而具有的能力。

计算公式为Ep=mgh，其中m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度。

重力势能与物体的质量、高度以及重力加速度有关。

2. 弹性势能弹性势能是物体由于形状或者大小的压缩变化而具有的能力。

计算公式为Es=1/2kx²，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧变形的距离。

弹性势能与弹簧的劲度系数以及变形距离有关。

3. 化学能化学能是物质之间由于化学反应而产生的能力。

化学能的大小与物质之间的化学键能有关。

动能是物体运动时所具有的能力。

计算公式为Ek=1/2mv²，其中m为物体的质量，v为物体的速度。

动能与物体的质量和速度有关。

速度越大、质量越大，动能就越大。

三、功的计算和功率功的计算公式为W=F·s·cosθ，其中F为力的大小，s为力的方向上物体发生位移的距离，θ为力的方向和位移方向之间的夹角。

根据力的特点，功可以分为正功和负功。

1. 正功当力和位移的方向相同时，所做的功为正功。

力和物体的位移同向，且力的大小大于零时，所做的功为正值。

2. 负功当力和位移的方向相反时，所做的功为负功。

力和物体的位移反向，或者力的大小小于零时，所做的功为负值。

功率是指单位时间内所做的功，计算公式为P=W/t，其中W为功，t为时间。