(江苏专版)2020年高考物理总复习 第18讲 功功率讲义

第18讲功功率

考情剖析

考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求

功和

功率

Ⅱ

14年T3—选择，考查理

想变压器的功率

分析、推理

15年T9—选择，考查摩擦力做功；

T14—计算，综合考

查合外力做功

分析、推理

17年T13、T14—计算，

考查感应电流的功

率和拉力的功

理解、推理

弱项清单,1.对力做负功会遗漏负号；

2．对变力的求解存在知识盲区．

知识整合

一、功

1．做功的两个要素

作用在物体上的________，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，s为物体对地的位移．

(2)该公式只适用于________做功．

(3)功是______(标或矢)量．

3．功的正负

(1)α<90°，力对物体做______功．

(2)α>90°，力对物体做______功，或者说物体克服这个力做了功． (3)α＝90°，力对物体______功． 二、功率

1．定义：功与完成这些功所用时间的________． 物理意义：描述力对____________． 2．公式

(1)P ＝W

t ，P 为时间t 内的________．

(2)P ＝Fv cos α(α为F 与v 的夹角) ①v 为平均速度，则P 为____________． ②v 为瞬时速度，则P 为____________．

方法技巧

释难答疑的金钥匙

考点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的判断．

2．根据力和速度方向之间的夹角判断

此法常用于质点做曲线运动时变力做功的判断．

3．从能的转化角度来进行判断

【典型例题1】(多选)如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是( )

A．重力对人做负功B．摩擦力对人做正功

C．支持力对人做正功D．合力对人做功为零

【典型例题2】(多选)如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中，下列说法正确的是( )

A．货物受到的摩擦力增大

B．货物受到的支持力不变

C．货物受到的支持力对货物做正功

D．货物受到的摩擦力对货物做负功

考点2 功的计算

1．恒力做的功：直接用W＝Fl 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 cosα求功(适合F合是恒力)．

方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3、…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合外力做的功．

3．变力做的功

(1)应用动能定理求解．

(2)应用W＝Pt求解，此法适用于变力的功率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．

【典型例题3】 (17年南通模拟)如图所示，质量为m 的小球用长为L 的轻绳悬挂于O 点，用水平恒力F 拉着小球从最低点运动到使轻绳与竖直方向成θ角的位置，求此过程中，各力对小球做的总功为( )

A ．FL sin θ

B ．mgL(1－cos θ)

C ．FL sin θ－mgL(1－cos θ)

D ．FL sin θ－mgL cos θ

1.质量为2 kg 的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F 的作用下，由静

止开始运动．拉力做的功W 和物体发生的位移x 之间的关系如图所示，g ＝10 m /s 2

.下列说法中正确的是( )

A ．此物体在A

B 段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 W B ．此物体在AB 段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 W

C ．此物体在AB 段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 W

D ．此物体在AB 段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 W

考点3 功率的计算 1．公式P ＝W

t

和P ＝Fv 的区别

P ＝W

t 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 ＝W

t

.

(2)利用P ＝F·v cos α，其中v 为物体运动的平均速度． 3．瞬时功率的计算方法

(1)利用公式P ＝Fv cos α，其中v 为t 时刻的瞬时速度．

(2)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． (3)P ＝F v ·v ，其中F v 为物体受到的外力F 在速度v 方向上的分力． 【典型例题4】 如图所示，质量为m ＝2 kg 的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面

间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m /s 2

，则前2 s 内重力的平均功率和2 s 末的瞬时功率分别为( )

A ．48 W 24 W

B ．24 W 48 W

C ．24 W 12 W

D ．12 W 24 W

2.(多选)如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为

m 的物体接触(未连接)，弹簧水平且无形变．用水平力F 缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x 0，此时物体静止．撤去F 后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x 0.物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.则( )