高考物理一轮复习讲义 第五章 机械能 第1讲 功和功率 教科版

高考目标 复习指导
功和功率Ⅱ 1.考情分析：高考对本章知识点考查频率最高的是动能定理、机械能守恒定律．有
单独考查，多以与其他知识综合考查，有选择题，也有计算题．
2.高考热点：
(1)功和功率的理解与计算．
(2)动能定理、机械能守恒定律常结合牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及
电磁学知识进行考查．
(3)动能定理及能量守恒定律与生产、生活、科技相结合进行综合考查.
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
实验五：探究动能定理
实验六：验证机械能守恒定律 高考物理一轮复习讲义 第五章 机械能 第1讲 功和功率 教科版
第1讲 功和功率
一、功
1．做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生的位移．
2．功的大小
(1)公式：W＝Fl cos α(α为力和位移的夹角)
功是标量，正功表示对物体做功的力是动力；负功表示对物体
做功的力是阻力，功的正负不表示功的大小．
二、功率
1．定义：功与完成功所用时间的比值． 2．物理意义：描述力对物体做功的快慢． 3．公式
(1)P ＝W t
，P 为时间t 内的平均功率．
(2)P ＝Fv cos α(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．
．额定功率和实际功率 名称
意义 二者联系
额定功率 动力机械长时间正常工作时的最大输出功率
实际功率可以小于或等于额定功率，实际功率长
时间大于额定功率时会损坏机械
实际功率 动力机械实际工作时的输出功率
1．关于功率公式P ＝W t
和P ＝Fv 的说法正确的是( )
A ．由P ＝W t
知，只要知道W 和t 就可求出任意时刻的功率
B ．由P ＝Fv 只能求某一时刻的瞬时功率
C ．从P ＝Fv 知汽车的功率与它的速度成正比
D ．从P ＝Fv 知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
解析：P ＝W
t
是对应一段时间内的功率，是平均功率，在P ＝F ·v 中，若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．当P 一定时，F 与v 成反比．
答案：D
2．如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面匀加速上升，在这个过程中人脚所受的静摩擦力( )
A ．等于零，对人不做功
B ．水平向左，对人不做功
C ．水平向右，对人做正功
D ．沿斜面向上，对人做正功
解析：人受水平向右的静摩擦力，该力与人的水平位移方向相同，故该力对人做正功． 答案：C
3．如图所示，力F 大小相等，物体沿水平面运动的位移x 也相同，则F 做功最小的是( )
答案：D
4．物体受到两个互相垂直的作用力F 1、F 2而运动，已知力F 1做功6 J ，物体克服力F 2做功8 J ，则力F 1、F 2
的合力对物体做功( )
A ．14 J
B ．10 J
C ．2 J
D ．－2 J
解析：合力对物体所做的功等于各个力做功的代数和．F 1对物体做功6 J ，物体克服F 2做功8 J 即F 2对物体做功为－8 J ，因而F 1、F 2的合力对物体做功为6 J －8 J ＝－2 J ，因而选项D 正确．
答案：D
5．自由下落的物体，在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内重力的平均功率之比为( ) A ．1∶1∶1 B．1∶2∶3 C ．1∶3∶5 D．1∶4∶9
解析：做自由落体运动的物体，第1 s 末、2 s 末、3 s 末的速度分别为v 1＝gt 1＝g ，v 2＝gt 2＝2g ，v 3＝gt 3＝3g ，
则第1 s 、2 s 、3 s 内重力的平均功率分别为P 1＝mg v 12＝12mg 2，P 2＝mg v 1＋v 22＝32mg 2，P 3＝mg v 2＋v 32＝52
mg 2
，所以
P 1∶P 2∶P 3＝1∶3∶5，故C 选项正确．
答案：C
正、负功的判断及大小的计算
如图所示，质量为m的物体
静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现使斜面水平向左匀速移动距离l.
(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)( )
A．0 B．μmgl cos θ
C．－mgl sin θcos θ D．mgl sin θcos θ
(2)斜面对物体的弹力做的功为( )
A．0 B．mgl sin θcos2θ
C．－mgl cos2θ D．mgl sin θcos θ
(3)重力对物体做的功为( )
A．0 B．mgl
C．mgl tan θD．mgl cos θ
(4)斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？
解析：对物体进行受力分析如图所示，物体m受到重力mg、摩擦力F f和支持力F N的作用，物体有沿斜面下滑的趋势，F f为静摩擦力，位移l的方向与速度v的方向相同．据物体的平衡条件有F f＝mg sin θ，F N＝mg cos θ.由功的计算公式W＝Fl cos α有：
(1)摩擦力F f对物体做功
W f＝F f l cos(180°－θ)＝－mgl sinθcos θ，故C对．
(2)弹力F N对物体做功
W N＝F N l cos(90°－θ)＝mgl sin θcos θ，故D对．
(3)重力G做功W G＝mgl cos 90°＝0，故A对．
(4)斜面对物体的作用力即F N和F f的合力，方向竖直向上，大小等于
mg(物体处于平衡状态)，则W斜＝F合·l cos 90°＝mgl cos 90°＝0.各力对
物体所做的总功是求各力做功的代数和，即W总＝W f＋W N＋W G＝0.
答案：(1)C(2)D(3)A(4)0 0
1.功的正负的判断方法
(1)恒力做功的判断：若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来判断．
(2)曲线运动中功的判断：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)依据能量变化来判断：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．此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断．
2．恒力做功的计算方法
1－1：一根木棒沿水平桌面从。