高中物理5-1第1讲功和功率
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高中物理5-1第1讲功和功率
功 Ⅱ(考纲要求)
【思维驱动】
(多选)下列说法中正确的是
( )．
A．功是矢量，正负表示其方向
B．功是标量，正负表示外力对物体做功还是物体克服外力
做功
C．力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系
D．力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个
过程量
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解析 功是标量，是过程量，功的正负不代表其大小，也不 代表其方向，只说明做功的力是动力还是阻力． 答案 BCD
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【知识存盘】 1．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． 2．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．
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以题说法 1．判断力是否做功及做功正负的方法
(1)看力F的方向与位移l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．
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(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＝Ek末－Ek初，当动能增加时合外力做正功； 当动能减少时，合外力做负功．
(单选)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v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空 气阻力，如图5-1-1所示，则下列说法正确的是 ( )．
A．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
wenku.baidu.com
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
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3．功的正负
夹角 α<90° α＝90°
α>90°
功的正负 力对物体做 正功 . 力对物体 不做功 . 力对物体做 负功 或说成物体克服这个力做 了功
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功率 Ⅱ(考纲要求)
【思维驱动】
图5-1-1
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解析 两小球落地时的速度方向不相同，故A错误；两小球 落地时，重力的瞬时功率不相同，选项B错误；根据重力做 功的特点可知，从开始运动至落地，重力对两小球做功相同， 选项C正确；从开始运动至落地，运动时间不同，重力对两 小球做功的平均功率不相同，选项D错误． 答案 C
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2．一对作用力和反作用力做功的情况 (1)两个力均不做功； (2)其中一个力做功，另一个力不做功； (3)其中一个力做正功，另一个力做负功； (4)两个力均做正功或均做负功．
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【变式跟踪1】 (2012·河北衡水模拟) (单选)如图5-1-3所示，
电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止开
始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升．若以FN表 示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，F为电梯
对人的静摩擦力，则下列结论正确的是
( )．
A．加速过程中F≠0，F、FN、G都做功 B．加速过程中F≠0，FN不做功 C．加速过程中F＝0，FN、G都做功 D．匀速过程中F＝0，FN、G都不做功
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解析 先确定人对车厢的作用力方向和力的作用点的位移方
向，这里人对车厢除有手对车厢的推力F1外，还有个容易被 疏 忽 的 力 ： 脚 对 车 厢 地 板 的 静 摩 擦 力 F2 ， 受 力 分 析 如 图 所 示．其中F1做正功，F2做负功．由于F1和F2大小未知，因此 这两个力的总功正负难以确定．于是将研究对象转换为受力
图5-1-3
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解析 加速过程中，水平方向的加速度由静摩擦力F提供， 所以F≠0，F、FN做正功，G做负功，选项A正确，B、C错 误．匀速过程中，水平方向不受静摩擦力作用，F＝0，FN做 正功，G做负功，选项D错误． 答案 A
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【知识存盘】
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 ．
3．公式
(1)P＝Wt ，P 为时间 t 内的平均功率 ． (2)P＝ Fvcos 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 ．
考点一 对力做正功或负功的理解及判断 功的正负的物理意义
动力学角度
能量角度
若某力对物体做正功，若力对物体做功，则外界向物体
正
则这个力对物体来说 提供能量，即受力物体获得了能
功
是动力
量
若某力对物体做负功，若物体克服外力做功，则物体要
负
则这个力对物体来说 消耗自身的能量，即物体失去了
功
是阻力
能量
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【典例1】 (多选)如图5-1-2所示，在加速向左运动的车厢中，
一人用力向左推车厢(人与车厢始终保持相对静止)，则下
列说法正确的是
( )．
A．人对车厢做正功
B．车厢对人做负功
C．人对车厢做负功
D．车厢对人做正功
图5-1-2
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情况较简单的人，在水平方向人受到车厢壁向右的力F1′和车 厢地板对人向左的静摩擦力F2′，这两个力的合力使人产生向 左加速运动的加速度，合力是动力，对人做正功，表示车厢
对人做正功，由牛顿第三定律知，
人对车厢的作用力向右，是阻力，
所以人对车厢做负功，故C、D正确．
答案 CD
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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．
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功 Ⅱ(考纲要求)
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(多选)下列说法中正确的是
( )．
A．功是矢量，正负表示其方向
B．功是标量，正负表示外力对物体做功还是物体克服外力
做功
C．力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系
D．力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个
过程量
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解析 功是标量，是过程量，功的正负不代表其大小，也不 代表其方向，只说明做功的力是动力还是阻力． 答案 BCD
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【知识存盘】 1．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． 2．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．
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以题说法 1．判断力是否做功及做功正负的方法
(1)看力F的方向与位移l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．
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(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＝Ek末－Ek初，当动能增加时合外力做正功； 当动能减少时，合外力做负功．
(单选)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v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空 气阻力，如图5-1-1所示，则下列说法正确的是 ( )．
A．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
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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
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3．功的正负
夹角 α<90° α＝90°
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功的正负 力对物体做 正功 . 力对物体 不做功 . 力对物体做 负功 或说成物体克服这个力做 了功
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功率 Ⅱ(考纲要求)
【思维驱动】
图5-1-1
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解析 两小球落地时的速度方向不相同，故A错误；两小球 落地时，重力的瞬时功率不相同，选项B错误；根据重力做 功的特点可知，从开始运动至落地，重力对两小球做功相同， 选项C正确；从开始运动至落地，运动时间不同，重力对两 小球做功的平均功率不相同，选项D错误． 答案 C
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2．一对作用力和反作用力做功的情况 (1)两个力均不做功； (2)其中一个力做功，另一个力不做功； (3)其中一个力做正功，另一个力做负功； (4)两个力均做正功或均做负功．
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【变式跟踪1】 (2012·河北衡水模拟) (单选)如图5-1-3所示，
电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止开
始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升．若以FN表 示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，F为电梯
对人的静摩擦力，则下列结论正确的是
( )．
A．加速过程中F≠0，F、FN、G都做功 B．加速过程中F≠0，FN不做功 C．加速过程中F＝0，FN、G都做功 D．匀速过程中F＝0，FN、G都不做功
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解析 先确定人对车厢的作用力方向和力的作用点的位移方
向，这里人对车厢除有手对车厢的推力F1外，还有个容易被 疏 忽 的 力 ： 脚 对 车 厢 地 板 的 静 摩 擦 力 F2 ， 受 力 分 析 如 图 所 示．其中F1做正功，F2做负功．由于F1和F2大小未知，因此 这两个力的总功正负难以确定．于是将研究对象转换为受力
图5-1-3
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解析 加速过程中，水平方向的加速度由静摩擦力F提供， 所以F≠0，F、FN做正功，G做负功，选项A正确，B、C错 误．匀速过程中，水平方向不受静摩擦力作用，F＝0，FN做 正功，G做负功，选项D错误． 答案 A
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【知识存盘】
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 ．
3．公式
(1)P＝Wt ，P 为时间 t 内的平均功率 ． (2)P＝ Fvcos 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 ．
考点一 对力做正功或负功的理解及判断 功的正负的物理意义
动力学角度
能量角度
若某力对物体做正功，若力对物体做功，则外界向物体
正
则这个力对物体来说 提供能量，即受力物体获得了能
功
是动力
量
若某力对物体做负功，若物体克服外力做功，则物体要
负
则这个力对物体来说 消耗自身的能量，即物体失去了
功
是阻力
能量
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【典例1】 (多选)如图5-1-2所示，在加速向左运动的车厢中，
一人用力向左推车厢(人与车厢始终保持相对静止)，则下
列说法正确的是
( )．
A．人对车厢做正功
B．车厢对人做负功
C．人对车厢做负功
D．车厢对人做正功
图5-1-2
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情况较简单的人，在水平方向人受到车厢壁向右的力F1′和车 厢地板对人向左的静摩擦力F2′，这两个力的合力使人产生向 左加速运动的加速度，合力是动力，对人做正功，表示车厢
对人做正功，由牛顿第三定律知，
人对车厢的作用力向右，是阻力，
所以人对车厢做负功，故C、D正确．
答案 CD
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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．
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