高三物理一轮复习 第5章 机械能 1 功 功率课件

[练一练]
一个成人以正常的速度骑自行车，受到的阻力为总重力的
0.02倍，则成人骑自行车行驶时的功率最接近于( )
A．1 W
B．10 W
C．100 W
D．1 000 W
【解析】 设人和车的总质量为1 00 kg，匀速行驶时的速
率为5 m/s，匀速行驶时的牵引力与阻力大小相等F＝0.02mg＝
20 N，则人骑自行车行驶时的功率为P＝Fv＝100 W，故C正确
第五章 机械能
第一单元 功 功率
考点考级
考情考向
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) 实验五：探究动能定理
实验六：验证机械能守恒定律
题型：单独考查时以选择为 主，综合考查时以计算为主 形式：既有单独命题，又有与 动力学、电场、磁场等知识的 综合考查，难度中等偏上 策略：重视对概念、规律的理 解及应用，抓住功能关系这条 主线，强化综合分析能力
α＝90° 力不物体_不__做__功__
[练一练] 人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由图中的a点运动到b点 的过程中( ) A．万有引力对卫星做正功 B．万有引力对卫星做负功 C．万有引力对卫星先做正功，再做负功 D．万有引力对卫星一直不做功
【解析】 由于题图中万有引力与速度方向夹角始终大于 90°，故在此过程中有万有引力对卫星做负功．
【答案】 B
知识点二 功率 [想一想]
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 图所示，试问：
(1)从开始运动到落地，重力对两小球做的功是否相同？ (2)重力做功的平均功率是否相同？ (3)小球落地瞬间，重力的瞬时功率是否相同？ 提示：(1)重力对两球做功相同． (2)因两球下落时间不同，重力做功的平均功率不相同． (3)因两球落地时，竖直方向的速度不同，故重力的瞬时功 率不相同．
知识点一 功 [想一想]
图为某人提包运动的情景图，试分析各图中该人提包的力 做功的情况．
[填一填] 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__lc_o_s_α__，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)摩擦力并非只做负功，也可以做正功或不做功．
典例1 生活中有人常说在车厢内推车是没用的，如图， 在水平地面上运动的汽车车厢内一人用力推车，当车在倒车时 刹车的过程中( )
A．人对车做正功 B．人对车做负功 C．人对车不做功 D．车对人的作用力方向水平向右
【解题引路】 (1)人对车的作用力有哪些？ (2)人的受力情况如何？ (3)对人做功的力有哪些？ 【提示】 (1)对车底板的压力，摩擦力和推力 (2)人受重力，车底板的支持力和推力 (3)车底板的静摩擦力和推力 【尝试解题】 ___向一 判断正、负功的方法 1．恒力做功的判断：若物体做直线运动，则依据力与位 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，则依据F与 v的方向夹角来判断．当0°≤α<90°时，力对物体做正功；当 90°＜α≤180°时，力对物体做负功；当α＝90°时，力对物 体不做功．
【答案】 A
[针对训练] 1.如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体 与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿 水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静 止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是 () A．支持力一定做正功 B．摩擦力一定做正功 C．摩擦力可能不做功 D．摩擦力可能做负功
【解析】 支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正 功．而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰好为零，物体只 受重力和支持力，如图所示，此时加速度a＝gtan θ，当a＞ gtan θ，摩擦力沿斜面向下．摩擦力与位移夹角小于90°，则 做正功；当a＜gtan θ，摩擦力沿斜面向上，摩擦力与位移夹角 大于90°，则做负功．综上所述，B是错误的．
[填一填]
1．物理意义 描述力对物体___做__功__的__快__慢___． 2．公式 (1)P＝Wt (P为时间t内的平均功率)． (2)P＝__F_v_c_o_s_α____ (α为F与v的夹角)．
3．额定功率 机械_长__时__间__工__作__时的最大功率．
4．实际功率 机械__实__际__工__作____时的功率，要求不大于__额__定__功__率____．
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．
[特别提醒] (1)作用力和反作用力虽然等大反向，但由于 其分别作用在两个物体上，产生的位移效果无必然联系，故作 用力和反作用力做的功不一定一正一负，大小也不一定相等．
【答案】 B
考向二 功的计算 1．恒力做的功：直接用W＝Flcos α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lcos α求功． 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．
夹角 α＜90° α＞90° α＝90°
功的正负 力对物体作__正__功__
力对物体做__负__功____，或者说物体____克__服____这个力做了 功 力不物体__不__做__功_
3．功的正负判断
夹角 功的正负
α＜90° 力对物体作__正__功__
α＞90°
力对物体做__负__功____，或者说物体____克__服____这 个力做了功
【解析】 倒车表示速度向右，刹车表示减速运动，即 a、v方向相反，加速度a向左，人与车具有相同的加速度，对 人受力分析，受到重力和车对人的作用力，则车对人的作用力 方向为斜向左上方，D错；那么人对车的作用力方向斜向右下 方，人对车的作用力与车运动位移方向成锐角，即人对车做正 功(或对人由动能定理，人的动能减小，车对人做负功，人对 车做正功来判断)，A对，B、C错．