高三物理一轮复习第5章第一节《功和功率》PPT课件
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高考物理一轮复习 第五章 机械能 第1节 功和功率课件
第五章
12/13/2021
第一页，共四十五页。
机械能
考点一
考点及要求
功和功率 Ⅱ
动能和动能定
理
Ⅱ
重力做功与重
力势能
Ⅱ
功能关系、机
械能守恒定律
及其应用 Ⅱ
实验:探究动
能定理
实验:验证机
械能守恒定律
命题视角
本章内容常以选
择题和计算题的
形式考查,选择题
通常考查动能定
理和功能关系;
计算题通常综合
考查动能定理、
解析
解析
第十七页，共四十五页。
答案
答案
核心素养专项提升
考点(kǎo
diǎn)一
考点(kǎo
diǎn)二
考点(kǎo
diǎn)三
思维点拨根据v-t图像求出第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移,应用功的公
式求出功的值,然后比较大小。
规律总结1.在求力做功时,首先要区分是求某个力做的功还是合力做的功,
C.从开始运动至落地,重力对两小球做的功相同
对两球做的功相同,但B球用的时间长,故C对,D错。
关闭
D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同
C
12/13/2021
解析
解析
第十四页，共四十五页。
答案
答案
核心素养专项提升
考点(kǎo
diǎn)一
考点(kǎo
diǎn)二
考点(kǎo
diǎn)三
第九页，共四十五页。
-9-
考点二
基础
(jīchǔ)夯
实
-10-
自我(zìwǒ)
诊断
1.(2019·广西南宁模拟)关于功的概念,下列说法正确(zhèngquè)的是(
12/13/2021
第一页，共四十五页。
机械能
考点一
考点及要求
功和功率 Ⅱ
动能和动能定
理
Ⅱ
重力做功与重
力势能
Ⅱ
功能关系、机
械能守恒定律
及其应用 Ⅱ
实验:探究动
能定理
实验:验证机
械能守恒定律
命题视角
本章内容常以选
择题和计算题的
形式考查,选择题
通常考查动能定
理和功能关系;
计算题通常综合
考查动能定理、
解析
解析
第十七页，共四十五页。
答案
答案
核心素养专项提升
考点(kǎo
diǎn)一
考点(kǎo
diǎn)二
考点(kǎo
diǎn)三
思维点拨根据v-t图像求出第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移,应用功的公
式求出功的值,然后比较大小。
规律总结1.在求力做功时,首先要区分是求某个力做的功还是合力做的功,
C.从开始运动至落地,重力对两小球做的功相同
对两球做的功相同,但B球用的时间长,故C对,D错。
关闭
D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同
C
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解析
解析
第十四页，共四十五页。
答案
答案
核心素养专项提升
考点(kǎo
diǎn)一
考点(kǎo
diǎn)二
考点(kǎo
diǎn)三
第九页，共四十五页。
-9-
考点二
基础
(jīchǔ)夯
实
-10-
自我(zìwǒ)
诊断
1.(2019·广西南宁模拟)关于功的概念,下列说法正确(zhèngquè)的是(
高考物理大一轮复习 第五章 第1讲 功和功率课件
(单选)如图5－1－2所示，小物 块A位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，从地面上 看，小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力 ()
A．垂直于接触面，做功为零 B．垂直于接触面做功不为零 C．不垂直于接触面，做功为零 D．不垂直于接触面，做功不为零
图 5－1－2
图 5－1－3
解析 本题主要考查的是力做功正负的判断．由弹力的产生 条件，可知斜面对小物块的作用力(支持力)垂直于接触面；由 如图5－1－3所示的关系可以确定支持力与物块位移的夹角大 于90°，则斜面对物块做负功，选项B正确．
对做功的理解和判断
1．功的定义：力的空间积累效应，和位移相对应(也和时 间相对应)．功等于力和沿该力方向上的位移的乘积．
注意：求功必须指明是“哪个力”、“在哪个过程中”做 的．
2．功的计算W＝Fscos α 其中F为恒力，s是物体相对于地面的位移，而不是相对于 和它接触的物体的位移．
3．做功的正负判断 若力与位置或速度的夹角为α，则： (1)当α<90°时，W>0，F对物体做正功． (2)当α＝90°时，W＝0，F对物体不做功． (3)当α>90°时，W<0，F对物体做负功． 特别提醒：(1)作用力和反作用力虽然等大反向，但由于其 分别作用在不同物体上，因此，作用力和反作用力做功不一定 一负一正，大小也不一定相等． (2)摩擦力可不做功，也可做功，且做正功和负功都可能．
答案 B 一题一得 判断某一个力F对物体是否做功，做正功还是做 负功，若该力是恒力或力的方向恒定，通常利用公式W＝Fscos α判断(如本题中斜面对小物块的支持力恒定)，但如果该力是变 力，特别是力的方向发生变化时，则依据F与v的夹角θ的关系 来判断．
( 单 选 )(2015 年 韶 关 模 拟 ) 如 图 5
高考物理一轮复习5第1讲功和功率课件
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时 间，你们休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一 动，久坐对身体不好哦~
2021/4/17
高考物理一轮复习5第1讲功和功率课件
12
结束语
同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成 功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
考试加油。
(6)支持力和重力做功的代数和为负。 ( × )
【情境2】对功率公式P= W 和P=Fv的理解：
(7)由P= W
t
知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率。
t
(8)由P=Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率。
(×) (√)
(9)机车上坡时，若功率不变，要减小行驶速度。
(×)
休息时间到啦
二、功率 1.物理意义：描述做功的快慢。 2.定义：功与完成这些功所用_时__间__的比值。 3.公式： (1)P= w ，P为时间t内的_平__均__功率。
t
(2)P=Fvcosα(α为F与v的夹角)。 ①v为平均速度，则P为_平__均__功率。 ②v为瞬时速度，则P为_瞬__时__功率。
4.额定功率与实际功率： (1)额定功率：动力机械可以长时间正常工作的最大功率。 (2)实际功率：动力机械实际工作时输出的功率，要求_小__于__或等于额定功率。
复习课件
高考物理一轮复习5第1讲功和功率课件
2021/4/17
高考物理一轮复习5第1讲功和功率课件
1
第1讲 功 和 功 率
【知识建构】 一、功 1.要素：_力__和物体在_力__的__方__向__上发生的位移。
2.公式：W=Flcosα，其中F是恒力，l是物体的位移，α是力的方向和位移方 向的夹角。 3.单位：焦耳(J)。 4.做功情况的判断： (1)当0°≤α<90°时，力对物体做_正__功，力是动力，物体获得能量。 (2)当90°<α≤180°时，力对物体做_负__功，力是阻力，物体失去能量。 (3)当α=90°时，力对物体不做功。
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一 动，久坐对身体不好哦~
2021/4/17
高考物理一轮复习5第1讲功和功率课件
12
结束语
同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成 功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
考试加油。
(6)支持力和重力做功的代数和为负。 ( × )
【情境2】对功率公式P= W 和P=Fv的理解：
(7)由P= W
t
知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率。
t
(8)由P=Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率。
(×) (√)
(9)机车上坡时，若功率不变，要减小行驶速度。
(×)
休息时间到啦
二、功率 1.物理意义：描述做功的快慢。 2.定义：功与完成这些功所用_时__间__的比值。 3.公式： (1)P= w ，P为时间t内的_平__均__功率。
t
(2)P=Fvcosα(α为F与v的夹角)。 ①v为平均速度，则P为_平__均__功率。 ②v为瞬时速度，则P为_瞬__时__功率。
4.额定功率与实际功率： (1)额定功率：动力机械可以长时间正常工作的最大功率。 (2)实际功率：动力机械实际工作时输出的功率，要求_小__于__或等于额定功率。
复习课件
高考物理一轮复习5第1讲功和功率课件
2021/4/17
高考物理一轮复习5第1讲功和功率课件
1
第1讲 功 和 功 率
【知识建构】 一、功 1.要素：_力__和物体在_力__的__方__向__上发生的位移。
2.公式：W=Flcosα，其中F是恒力，l是物体的位移，α是力的方向和位移方 向的夹角。 3.单位：焦耳(J)。 4.做功情况的判断： (1)当0°≤α<90°时，力对物体做_正__功，力是动力，物体获得能量。 (2)当90°<α≤180°时，力对物体做_负__功，力是阻力，物体失去能量。 (3)当α=90°时，力对物体不做功。
高考物理一轮复习：5-1《功和功率》ppt课件
高基三础自物测理一轮复习
教材梳理
第五章
机械能及其守基恒础自定测律
教材梳理
第1节 功和功率
内容
考点一 正、负功的判断
考
考点二 功的计算
点
考点三 功率的分析与计算
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 素能提升 课时训练 规范解答 首页 上页 下页 尾页
基础自测 教材梳理
基础自测
教材梳理
1．(对功的理解)如图所示的四幅图是小明提包回家 的情景，小明提包的力不做功的是( B )
统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 电素能磁提升学课相时训结练合规的范解题答 目首的页 训上页练下．页 尾页 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，
内容
根据功的定 义可知，B 项中在力的 方向上没有 发生位移， 故B项中拉 力没有做 功．
答案 解析
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 素能提升 课时训练 规范解答
首页 上页 下页 尾页
基础自测 教材梳理
基础自测
高三物理一轮复习第五章第1讲功功率课件
判断根据
适用情况
根据力和位移的方向的夹角判断：
α＜90°力做正功； α＝90°力不做功；
常用于恒力做功的判断
α＞90°力做负功
12/9/2021
第十页，共四十二页。
判断根据
适用情况
根据力和瞬时速度方向的夹角 θ 判断：
θ＜90°，力做正功；
常用于质点做曲线运动时力做功的判
θ＝90°，力不做功；
断
θ＞90°，力做负功
实验六：验证机械能 守恒定律
五年1考
(3)重视受力分析和过程分析，提高解决综合问题的能 力．
12/9/2021
第二页，共四十二页。
一、功 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．做功的两个要素 (1)作用在物体上的 力 ； (2)物体在力的方向上发生的 位移 ． 3.公式：W＝Flcos α. (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．
动能和动能定理 Ⅱ 五年4考 恒定律、功能关系的应用在近几年有增加的趋势，常
重力做功与重力 势能
Ⅱ
将功和能的知识和方法融入其他问题考查，情景设置 为多过程，具有较强的综合性．
功能关系、机械 能守恒定律及其 Ⅱ 应用
实验五：探究动能定 理
五年 13考
2．备考策略 能量观点是高中物理解决问题的三大方法之一，复习 时要注意以下三点： (1)抓住功是能量转化的量度这条主线，深刻理解基本 概念、基本规律； (2)熟知几种常见的功能关系并会应用；
第十四页，共四十二页。
2.[恒力做功的计算] 如图所示，质量为 m 的小球用长为 L 的轻绳悬挂于 O 点，用水平
高考物理一轮复习第5章机械能第1节功和功率课件
的小球运动时间最长；由平均功率公式 P＝Wt 知重力 对每个小球做的功相同，但运动时间不同，故平均功 率不同，C 正确 D 错误．
[答案] C
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间 休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动 对身体不好哦~
例 3 如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质 量为 2 kg 的物体在拉力 F 作用下由静止开始向上做匀 加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由 此可知( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
做功正负的判断
例 1 分析下列三种情况下各力做功的正负情 况：(1)如图甲所示，光滑水平面上有一光滑斜面 b， 物块 a 从斜面顶端由静止开始下滑的过程；(2)人造地 球卫星在椭圆轨道上运行，由图乙中的 a 点运动到 b 点的过程；(3)小车 M 静止在光滑水平轨道上，球 m 用细绳悬挂在车上，由图丙中的位置无初速度释放， 小球下摆的过程．则( )
A．物体加速度大小为 2 m/s2 B．F 的大小为 21 N C．4 s 末 F 的功率为 42 W D．4 s 内 F 的平均功率为 42 W
[解析] 由题图乙可知，v－t 图象的斜率表示物体 加速度的大小，即 a＝0.5 m/s2，由 2F－mg＝ma 可得： F＝10.5 N，A、B 均错误；4 s 末 F 的作用点的速度大 小为 vF＝2v 物＝4 m/s，故 4 s 末 F 的功率为 P＝FvF＝ 42 W，C 正确；4 s 内物体上升的高度 h＝4 m，力 F 的作用点的位移 l＝2h＝8 m，拉力 F 所做的功 W＝Fl
A．小车受到的阻力为 1.5 N B．小车额定功率为 18 W C．1 s 末小车发动机的输出功率为 9 W D．小车在变加速运动过程中位移为 39 m
[答案] C
休息时间到啦
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例 3 如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质 量为 2 kg 的物体在拉力 F 作用下由静止开始向上做匀 加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由 此可知( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
做功正负的判断
例 1 分析下列三种情况下各力做功的正负情 况：(1)如图甲所示，光滑水平面上有一光滑斜面 b， 物块 a 从斜面顶端由静止开始下滑的过程；(2)人造地 球卫星在椭圆轨道上运行，由图乙中的 a 点运动到 b 点的过程；(3)小车 M 静止在光滑水平轨道上，球 m 用细绳悬挂在车上，由图丙中的位置无初速度释放， 小球下摆的过程．则( )
A．物体加速度大小为 2 m/s2 B．F 的大小为 21 N C．4 s 末 F 的功率为 42 W D．4 s 内 F 的平均功率为 42 W
[解析] 由题图乙可知，v－t 图象的斜率表示物体 加速度的大小，即 a＝0.5 m/s2，由 2F－mg＝ma 可得： F＝10.5 N，A、B 均错误；4 s 末 F 的作用点的速度大 小为 vF＝2v 物＝4 m/s，故 4 s 末 F 的功率为 P＝FvF＝ 42 W，C 正确；4 s 内物体上升的高度 h＝4 m，力 F 的作用点的位移 l＝2h＝8 m，拉力 F 所做的功 W＝Fl
A．小车受到的阻力为 1.5 N B．小车额定功率为 18 W C．1 s 末小车发动机的输出功率为 9 W D．小车在变加速运动过程中位移为 39 m
高考物理一轮复习第五章第1讲功和功率课件高三全册物理课件
5．(多选)如图所示，小球质量为 m，一不可伸长的悬线长为 l，把悬线拉到水平位置后放手，设小球运动过程中空气阻力 Fm 大小恒定，则小球从水平位置 A 到竖直位置 B 的过程中，下列说 法正确的是( BD )
A．重力不做功 C．空气阻力做功为－Fml
B．悬线的拉力不做功 D．空气阻力做功为－12Fmπl
2021/12/9
第二十四页，共五十页。
考点 2 功率的分析和计算
1．公式 P＝Wt 和 P＝Fv 的区别 P＝Wt 是功率的定义式，P＝Fv 是功率的计算式． 2．平均功率的计算方法 (1)利用 P ＝Wt . (2)利用 P ＝F·v cosα，其中 v 为物体运动的平均速度．
2021/12/9
2021/12/9
第二十九页，共五十页。
1．如图，一长为 L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一 质量为 m 的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度
ω 匀速转动，当杆与水平方向夹角为 60°时，拉力的功率为( C )
A．mgLω 1
C.2mgLω
2021/12/9
3 B. 2 mgLω
3t0 时间内的加速度 a2＝3mF0，3t0 时刻的速度 v3＝v2＋a2t0＝5mF0t0， 故 3t0 时刻的瞬时功率 P3＝3F0v3＝15mF02t0，在 2t0～3t0 时间内位移 x2＝v2＋2 v3·t0＝72Fm0t20，故 2t0～3t0 时间内水平力做的功 W2＝3F0·x2 ＝212Fm20t20，因此在 0～3t0 时间内的平均功率 P＝W13＋t0W2＝256Fm02t0， 故 B、D 正确．
2021/12/9
第六页，共五十页。
解析：斜面对物块的作用力可以等效为一个力，根据平衡条 件，这个力与重力大小相等，方向相反，与位移的夹角为 90°， 所以不做功，选项 A 正确；地面受到摩擦力作用，但没有位移， 所以斜面对地面的摩擦力不做功，选项 B 错误；斜面对物块的支 持力与位移方向的夹角小于 90°，而斜面对物块的摩擦力与位移 方向的夹角大于 90°，所以选项 C、D 正确．
高三物理一轮复习功和功率精品PPT课件
功和功率
基础整合
1.功 （1）做功的两个因素：力和物体在力的方向上 发生的位移，两者缺一不可. （2）恒力做功
①公式：W=Fscos α
②功的正负
a.当 0°≤α <90°时，W>0，力对物体做正功； b.当 90°<α ≤180°时，W<0，力对物体做负功； c.当α =90°时，W=0，力对物体不做功.
s
a
∴3 s 末汽车仍处于匀加速阶段，故
3 s 末汽车的瞬时速度为：v3=at=6 m/s 3 s 末汽车的瞬时功率为：P3=F′v3=48 kW. （3）由（2）中可知 t′=5 s.
答案：（1）4×103 N （2）48 kW （3）5 s 方法技巧：在分析汽车启动问题时，要先弄清是恒定 功率启动还是匀加速启动，匀加速启动时要分析清楚发动 机的功率是否达到额定功率.达到额定功率后汽车做恒定 功率运动，牵引力随速度的增大而减小，不能再用匀变速 直线运动的规律求解了.
T2
A=1.65×1035 J·s2 ，T 是 地 球自 转 一 周的时 间 ， 现 取 T=8.64×104 s，最近一百万年来（t=3.16×1013 s）由于
潮汐作用，地球自转周期长了 16 s，试估算潮汐的平均功 率.
解析：由于潮汐作用，地球自转能量在一百万年内减
少量，即地球克服潮汐运动所做的功等于：
类型三：功率的计算
【例 3】 质量为 m=0.5 kg 的物体从高处以水平的初 速度 v0=5 m/s 抛出，在运动 t=2 s 内重力对物体做的功是
多少？这 2 s 内重力对物体做功的平均功率是多少？2 s
末，重力对物体做功的瞬时功率是多少？（g 取 10 m/s2）
思路点拨：平均功率用公式 P=W 求解，瞬时功率用
基础整合
1.功 （1）做功的两个因素：力和物体在力的方向上 发生的位移，两者缺一不可. （2）恒力做功
①公式：W=Fscos α
②功的正负
a.当 0°≤α <90°时，W>0，力对物体做正功； b.当 90°<α ≤180°时，W<0，力对物体做负功； c.当α =90°时，W=0，力对物体不做功.
s
a
∴3 s 末汽车仍处于匀加速阶段，故
3 s 末汽车的瞬时速度为：v3=at=6 m/s 3 s 末汽车的瞬时功率为：P3=F′v3=48 kW. （3）由（2）中可知 t′=5 s.
答案：（1）4×103 N （2）48 kW （3）5 s 方法技巧：在分析汽车启动问题时，要先弄清是恒定 功率启动还是匀加速启动，匀加速启动时要分析清楚发动 机的功率是否达到额定功率.达到额定功率后汽车做恒定 功率运动，牵引力随速度的增大而减小，不能再用匀变速 直线运动的规律求解了.
T2
A=1.65×1035 J·s2 ，T 是 地 球自 转 一 周的时 间 ， 现 取 T=8.64×104 s，最近一百万年来（t=3.16×1013 s）由于
潮汐作用，地球自转周期长了 16 s，试估算潮汐的平均功 率.
解析：由于潮汐作用，地球自转能量在一百万年内减
少量，即地球克服潮汐运动所做的功等于：
类型三：功率的计算
【例 3】 质量为 m=0.5 kg 的物体从高处以水平的初 速度 v0=5 m/s 抛出，在运动 t=2 s 内重力对物体做的功是
多少？这 2 s 内重力对物体做功的平均功率是多少？2 s
末，重力对物体做功的瞬时功率是多少？（g 取 10 m/s2）
思路点拨：平均功率用公式 P=W 求解，瞬时功率用
高考物理一轮复习第五章机械能1功和功率课件
t2
木块在2 s末的速度v=at=2×2 m/s=4 m/s
2 s末重力的瞬时功率 P=mgsin θ·v=2×10×0.6×4 W=48 W。
则B正确,A、C、D错误。
命题点三 机动车启动问题的研究 【要点·融会贯通】 1.以恒定功率启动: (1)动态过程。
(2)这一过程的速度—时间图像如图所示。
复习课件
高考物理一轮复习第五章机械能1功和功率课件
2021/4/17
高考物理一轮复习第五章机械能1功和功率课件
1
第1讲 功 和 功 率
No Image
命题点一 功的正负和计算 【要点·融会贯通】 1.正、负功的判断方法: (1)看力F的方向与位移x的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形。 (2)看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形。 (3)根据动能的变化:动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系,即 W合=ΔEk,当动能增加时合外力做正功;当动能减少时合外力做负功。
)v,故C正确;
因为该汽车以恒定功率行ຫໍສະໝຸດ ,做加速度减小的变加速运动,无法算出其行驶的
距离,故D错误。
【规律方法】机车启动问题的求解方法
(1)机车的最大速度vmax的求法。 机车做匀速运动时速度最大,此时牵引力F等于阻力f,故vmax= (2)匀加速启动时,做匀加速运动的时间t的求法。
P＝ P。 Ff
【技巧点拨】 科学思维之科学推理 (1)要明确所求功率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。
【解析】选B。木块所受的合外力
F合=mgsin θ-μmgcos θ =mg(sin θ-μcos θ)
木块在2 s末的速度v=at=2×2 m/s=4 m/s
2 s末重力的瞬时功率 P=mgsin θ·v=2×10×0.6×4 W=48 W。
则B正确,A、C、D错误。
命题点三 机动车启动问题的研究 【要点·融会贯通】 1.以恒定功率启动: (1)动态过程。
(2)这一过程的速度—时间图像如图所示。
复习课件
高考物理一轮复习第五章机械能1功和功率课件
2021/4/17
高考物理一轮复习第五章机械能1功和功率课件
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第1讲 功 和 功 率
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命题点一 功的正负和计算 【要点·融会贯通】 1.正、负功的判断方法: (1)看力F的方向与位移x的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形。 (2)看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形。 (3)根据动能的变化:动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系,即 W合=ΔEk,当动能增加时合外力做正功;当动能减少时合外力做负功。
)v,故C正确;
因为该汽车以恒定功率行ຫໍສະໝຸດ ,做加速度减小的变加速运动,无法算出其行驶的
距离,故D错误。
【规律方法】机车启动问题的求解方法
(1)机车的最大速度vmax的求法。 机车做匀速运动时速度最大,此时牵引力F等于阻力f,故vmax= (2)匀加速启动时,做匀加速运动的时间t的求法。
P＝ P。 Ff
【技巧点拨】 科学思维之科学推理 (1)要明确所求功率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。
【解析】选B。木块所受的合外力
F合=mgsin θ-μmgcos θ =mg(sin θ-μcos θ)
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3．公式
(1)P＝
W t
，P为时间t内的_平__均__功率．
(2)P＝Fvcosα(α为F与v的夹角)
①v为平均速度，则P为_平__均__功率；
②v为瞬时速度，则P为_瞬__时__功率．
4．额定功率：机械_正__常__工__作__时输出的最大 功率． 5．实际功率：机械_实__际__工__作__时输出的功率 ，要求_小__于__或__等__于__额定功率． 特别提示：发动机的功率是指发动机的牵引
夹角
功的正负
0°≤α<90°
力对物体做正功
90°<α≤180°
力对物体做负功，或者说物 体克服这个力做了功
α＝90°
力对物体不做功
特别提示：功是标量，正功表 示对物体做功的力为动力，负功表 示对物体做功的力为阻力，功的正 负不表示功的大小．
二、功率
1．定义：功与完成这些功所用时间的_比__值__． 2．物理意义：描述力对物体做功的_快__慢__．
力的功率，而不是机车所受合力的功率．
课堂互动讲练
一、判断功正、负的方法 1．若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来 判断．此法常用于恒力做功的判断． 2．若物体做曲线运动，依据F与v的方向夹角来 判 断 ． 当 0°≤α<90° ， 力 对 物 体 做 正 功 ； 90°<α≤180° ， 力 对 物 体 做 负 功 ； α ＝ 90° ， 力对物体不做功． 3．从能量的转化角度来进行判断．若有能量转 化，则应有力做功．此法常用于判断两个相联系 的物体．
第一节 功和功率
基础知识梳理
第
一
节
课堂互动讲练
功
和
基础知识梳理
一、功 1．做功的两个必要条件：_力__和物体在力的方 向上发生的_位__移___． 2．公式：W＝_F_l_c_o_sα__.适用于_恒__力__做功．其中
α为F、l方向间夹角，l为物体对地的位移．
3．功的正负判断
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＋2 F2，再由 W＝ Flcosα 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．
图5－1－5中甲图表示恒力F做的功W，乙图表 示变力F做的功W，丙图中横轴上方的面积表 示正功，横轴下方的面积表示负功，其总功等 于正、负功的代数和．
③利用动能定理或功能关系求解．
如图5-1-3所示，一个质量为m的木块， 放在倾角为α的斜面体上，斜面与木块保持 相对静止一起沿水平方向向右匀速移动距离 x ，作用在木块上的各个力分别做功多少？ 合力做功是多少？
5-1-3
如图5-1-4所示，站在汽车上的人用手推车的力为
F，脚对车向后的摩擦力为f，下列说法正确的是( A )
• W=0.6+0.42×40J=20J
三、机车两种启动方式的比较 对机动车等交通工具，在启动的时候，通
常有两种启动方式，即以恒定功率启动和以恒 定加速度启动．现比较如下：
名师点拨：判断力做功的正负问 题，关键要明确哪个力做的功，应根 据具体问题选择合适的方法．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
1.(2011年广州二测)如图5－1－2所示，质量为m
的木块放在倾角为α的斜面上与斜面一起水平向
左匀速运动，木块(AC )
A．对斜面的压力大小为mgcosα
B．所受的支持力对木块不做功 C．所受的摩擦力对木块做负功
答案：Fh(sin1θ1－sin1θ2)
用图象法求功
放在地面上的木块与一劲度系数
k=200N/m的轻弹簧相连.现用手水平拉 弹簧，拉力的作用点缓慢移动了s1=0.2m
时，木块开始运动，继续拉弹簧，木块
缓慢移动了s2=0.4m的位移，求在上述过
程中拉力所做的功.
• 由题意作出F-s图象 如右图所示，在木块运 动之前，弹簧弹力随弹 簧伸长量的变化是线性 关系.木块缓慢移动时弹 簧弹力不变.图线与横轴 所围梯形面积即为拉力 所做的功.
图5－1－2
D．所受的摩擦力方向可能沿斜面向下
二、求功的几种方法
1．恒力及合力做功的计算 (1)恒力的功：直接用W＝Flcosα计算． (2)合外力的功 ①先求合外力F合，再应用公式W合＝F合lcosα求功， 其中α为合力F合与位移的夹角．一般适用于整个过 程中合力恒定不变的情况．
②分别求出每个力的功W1、W2、W3…，再应用W合 ＝W1＋W2＋W3＋…求合外力的功．这种方法一般 适用于在整个过程中，某些力分阶段作用的情况．
A.当车匀速运动时，F和f对车
做功的代数和为零
B.当车水平向右加速运动时， F和f对车做功的代数和为正功
图5-1-4
C.当车水平向右减速运动时，F和f对车做功的代数 和为负功
D.不管车做何种运动，F和f的总功以及总功率都为 零
2．变力做功的计算 (1)用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE，即用 能量的增量等效代换变力所做的功．(也可计算恒 力做功) (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 ①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．
图5－1－1 举例：如图5－1－1所示，弧面体a放在光滑水平 面上，弧面光滑，使物体b自弧面的顶端自由下滑 ，试判定a、b间弹力做功的情况．从能量转化的 角度看，当b沿弧面由静止下滑时，a就由静止开 始向右运动，即a的动能增大了，因此b对a的弹力 做了正功．由于a和b组成的系统机械能守恒，a的 机械能增加，b的机械能一定减少，因此a对b的支 持力对b一定做了负功．
图5－1－5
特别提醒：应用功的公式求恒力 的功时，由于力和位移都是矢量，力 和位移均可按正交分解的方法进行分 解，既可以把力分解为在位移方向的 分力，也可以把位移分解为在力的方 向上的分位移进行计算．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 如图5－1－6所示，用恒力F通过光滑的定滑轮
把静止在水平面上的物体(大小可 忽略)从位置A拉到位置B，物体 的质量为m，定滑轮离水平地面 的高度为h，物体在位置A、B时 细绳与水平方向的夹角分别为θ1 和θ2，求绳的拉力对物体做的功． 图5－1－6