广东省惠州市惠阳一中实验学校高三物理一轮专题复习 第1讲 功和功率(一)导学案
2013届高三物理一轮复习课件粤教版第5章第1节功和功率
对功率的理解
【例2】(双选)若站在某高处分别以速度v及2v水平射 出两支完全相同的箭，最终它们落在同一水平面 上．不计空气阻力及其他能量损失，则( ) A．从拉弓到射出，人对两把弓所做的功相同 B．从射出到落地，两支箭重力所做的功相同 C．从射出到落地，两支箭重力的平均功率相同 D．落地瞬间，两支箭重力的功率不相同
则两次打击，铁钉克服阻力所做的功分别等于图线中三
角 形 O C A与 梯 形 AC D B的 面 积 ． 即 ：
1 2
x1
k x1
1 2
kx1
kx2 x2
x1
将 x1 1cm 代 入 上 式 ， 解 得 ： x2 2cm
【思维拓展】此题考查的是运用数学方法解决物理问
题的能力．对于变力做功问题可以运用F-s图象求总功， 根据恒力做功的公式“W=Fscosθ”，如F、s同向，则 W=Fs.因为恒力不随s变化，则力F随位移s变化的图象 如图所示．从s=0到s=s1过程中，力F做的功W1=Fs1.这 正与图中矩形OABC的面积相对应．而从s=s1到s=s2过 程中力F做的功W2=F(s2-s1)． 这也刚好与图中矩形ADPB的面 积相当．由此可知，用F-s图可 以求功．因此F-s图又叫示功图．
4．对变力做功不会等效处理，特别是做功的计 算中，认为摩擦力方向不变，或者认为摩擦力只能做 负功．
5．总功的计算中，因为没有良好的受力分析习 惯，会漏算某个力做功．
广东省惠州市惠阳一中实验学校粤教版高三物理一轮复习学案受力分析 共点力的平衡
2.4.1 受力分析 共点力的平衡【学习目标】1、正确分析物体的受力情况，作出物体的受力示意图； 2、掌握共点力的平衡条件及推论； 3、掌握整体法及隔离法的应用。
【重点难点】1、整体法和隔离法2、共点力的平衡条件的应用预习案【知识梳理】一、受力分析1．概念把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析． 2．受力分析的一般顺序 先分析 (重力、电场力、磁场力等)，然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析已知力． 二、共点力作用下物体的平衡 1．平衡状态 物体处于 或 的状态． 2．共点力的平衡条件： 或者⎩⎪⎨⎪⎧ Fx 合＝0Fy 合＝0 三、平衡条件的几条重要推论 1．二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小 ，方向 2．三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小 ，方向 ． 3．多力平衡：如果物体受多个共点力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小 ，方向 ．【基础自测】 1.(单选)如图所示，物体A 置于水平地面上，力F 竖直向下作用于物体B 上，A 、B保持静止，则物体A 的受力个数为( )A ．3B ．4C ．5D ．62.(单选)如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB 固定在竖直平面内，A 端与水平面相切．穿在轨道上的小球在拉力F 作用下，缓慢地由A 向B 运动，F 始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N .在运动过程中( )A ．F 增大，N 减小B ．F 减小，N 减小C ．F 增大，N 增大D ．F 减小，N 增大3.(单选)如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G ，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )A ．GB ．G sin θC ．G cos θD ．G tan θ探究案一、合作探究探究一 受力分析【例1】(多选)如图所示，两个相似的斜面体A 、B 在竖直向上的力F 的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是()A．A一定受到四个力B．B可能受到四个力C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．A与B之间一定有摩擦力探究二平衡条件及应用【例2】如图所示，不计滑轮摩擦，A、B两物体均处于静止状态．现加一水平力F作用在B上使B缓慢右移，试分析B所受力F的变化情况．【例3】半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上.在距其最高点的正上方为h的悬点O，固定长为L的轻绳一端，绳的另一端拴一个重为G的小球．小球静止在球面上，如右图所示．则半球对小球的支持力和绳对小球的拉力各等于多少？二、课堂训练与检测：1.(单选)如图所示，固定斜面上有一光滑小球，有一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数不可能的是()A．1B．2 C．3 D．42.在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示．仪器中一根轻质金属丝下悬挂着一个金属球，无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度．风力越大，偏角越大．通过传感器，就可以根据偏角的大小测出风力的大小．求风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间的关系．3.(单选)如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后()A．F1不变，F2变大B．F1不变，F2变小C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小。
广东省惠阳区中山中学高三物理一轮复习习题：6-1功和功率(先考卷)
高三物理第一轮复习第六章《机械能》第1讲 功和功率（先考卷） 命题人：邹小波 审核：连文娟一、选择题(在题后给的选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～9题有多项符合题目要求．)1．(2015江淮十校)如图所示，在加速向右运动的车厢中，一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止)，则下列说法中正确的是( )A ．人对车厢的作用力做正功B ．车厢对人做负功C ．车厢对人做正功D ．车厢对人不做功2．如图，摆球质量为m ，悬线的长为L ，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力F 阻的大小不变，则下列说法不正确的是( )A ．重力做功为mgLB ．绳的拉力做功为0C ．空气阻力(F 阻)做功为－mgLD ．空气阻力(F 阻)做功为－12F 阻πL 3． (2015年南昌十校)如图所示，物体受到水平推力F 的作用在粗糙水平面上做直线运动．监测到推力F 、物体速度v 随时间t 变化的规律如图所示．取g ＝10 m/s 2，则( )A ．第1 s 内推力做功为1 JB ．第2 s 内物体克服摩擦力做的功为W ＝2.0 JC ．第1.5 s 时推力F 的功率为2 WD ．第2 s 内推力F 做功的平均功率P －＝1.5 W4．A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B ＝2∶1，它们以相同的初速度v 0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示，那么，A 、B 两物体所受摩擦阻力之比f A ∶f B 与A 、B 两物体克服摩擦阻力做的功之比W A ∶W B 分别为( )A ．2∶1,4∶1B ．4∶1,2∶1C ．1∶4,1∶2D ．1∶2,1∶45．(2015年汕头检测)用一水平拉力使质量为m 的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动，物体的v －t 图象如图所示．下列表述正确的是( )A ．在0～t 1时间内拉力逐渐减小B ．在0～t 1时间内物体做曲线运动C ．在t 1～t 2时间内拉力的功率不为零D ．在t 1～t 2时间内合外力做功12mv 2 6．(2015年湛江模拟)如图所示是一汽车在平直路面上启动时的速度—时间图象，从t 1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知( )A ．0～t 1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B ．0～t 1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C ．t 1～t 2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D ．t 1～t 2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变7．(2015年浙江五校联考)如图a 、b 所示是一辆质量m ＝6×103kg 的公共汽车在t ＝0和t ＝4 s 末两个时刻的两张照片．当t ＝0时，汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动)．图c 是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图象，测得θ＝15°.根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有( )A ．汽车的长度B ．4 s 末汽车的速度C ．4 s 内汽车牵引力所做的功D ．4 s 末汽车牵引力的功率8．如图所示，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( )A ．对斜面的压力大小为mg cos αB ．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D ．所受的摩擦力方向可能沿斜面向下9．(2015年湖南联考)质量为2×103kg ，发动机额定功率为80 kW 的汽车在平直公路上行驶；若汽车所受阻力大小恒为4×103 N ，则下列判断中正确的有( )A ．汽车的最大动能是4×105 JB ．汽车以加速度2 m/s 2匀加速启动，启动后第2秒末时发动机实际功率是32 kWC ．汽车以加速度2 m/s 2做初速度为0的匀加速运动中，达到最大速度时阻力做功为4×105 JD ．若汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s 时，其加速度为5 m/s 2二、非选择题10．(2015年日照模拟)如图K5－1－10所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg 的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L 是4 m ，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g 取10 N/kg ，求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受到的各力对物体做的总功．11．(2015年茂名模拟)一辆汽车质量为1×103 kg ，最大功率为2×104 W ，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v 2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103N ，其行驶过程中牵引力F 与车速的倒数1v的关系如图K5－1－11所示．试求： (1)根据图线ABC 判断汽车做什么运动；(2)v 2的大小；(3)整个运动过程中的最大加速度．12．(2015年巴中模拟)如图K5－1－12所示，水平传送带正以2 m/s的速度运行，两端水平距离l＝8 m，把一质量m＝2 kg的物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，则把这个物块从A端传送到B端的过程中，不计物块的大小，g取10 m/s2，求摩擦力对物块做功的平均功率．感谢您的下载!快乐分享，知识无限！由Ruize收集整理！。
广东省惠州市惠阳一中实验学校粤教版高三物理一轮复习学案力的合成与分解
2.3 力的合成与分解【学习目标】1、会用平行四边形定则进行力的合成与分解；2、会用正交分解法进行力的合成与分解．【重点难点】平行四边形定则、正交分解法、临界问题预习案【知识梳理】一、力的合成1．合力与分力(1)定义：如果一个力产生的跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的，那几个力就叫这个力的(2)关系：合力和分力是一种关系．2．力的运算法则(1)三角形定则：把两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法．(2)平行四边形定则：求互成角度的两个力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作，这两个邻边之间的对角线就表示合力的和．二、力的分解1．概念：求一个力的的过程．2．遵循的法则：则或三角形定则．3．分解的方法:(1)按力产生的实际进行分解．(2)正交分解．【基础自测】1.(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则( )A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 NC．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大2.(单选)将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中错误的是( )3、（多选）如图所示，光滑斜面上的物体的重力分解为F1、F2两个力，下列说法正确的是A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力B．物体受到重力mg、F N、F1、F2四个力的作用C．物体只受到重力mg和斜面支持力F N的作用D．F N、F1、F2三个力的作用效果与mg、F N两个力的作用效果相同探究案一、合作探究探究一力的合成【例1】(单选)一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是()A ．三力的合力有最大值F 1＋F 2＋F 3，方向不确定B ．三力的合力有唯一值3F 3，方向与F 3同向C ．三力的合力有唯一值2F 3，方向与F 3同向D ．由题给条件无法求出合力大小探究二 力的两种分解方法【例2】如图所示，用绳AC 和BC 吊起一重100 N 的物体，两绳AC 、BC 与竖直方向的夹角分别为30°和45°.求：绳AC 和BC 对物体的拉力的大小．【例3】如图所示，质量为M 的斜面体A 放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m 的小球B 置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ＝30°.不计小球与斜面间的摩擦，则( )A ．轻绳对小球的作用力大小为33mgB ．斜面对小球的作用力大小为2mgC ．斜面体对水平面的压力大小为(M ＋m )gD ．斜面体与水平面间的摩擦力大小为36mg 探究三 图解法【例4】 (单选)已知两个共点力的合力为50 N ，分力F 1的方向与合力F 的方向成30°角，分力F 2的大小为30 N ．则( )A ．F 1的大小是唯一的B ．F 2的方向是唯一的C ．F 2有两个可能的方向D ．F 2可取任意方向三、课堂训练与检测1.(单选)如图所示，F 1、F 2、F 3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是( )2. 如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m 的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少？训练案一、单项选择题1．F 1、F 2是力F 的两个分力．若F ＝10 N ，则下列不可能是F 的两个分力的是( )A ．F 1＝10 N ，F 2＝10 NB ．F 1＝20 N ，F 2＝20 NC ．F 1＝2 N ，F 2＝6 ND ．F 1＝20 N ，F 2＝30 N2.如图所示，有5个力作用于同一点O ，表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F 1＝10 N ，求这5个力的合力大小( )A ．50 NB ．30 NC ．20 ND ．10 N3.如图所示，舰载机保持牵引力F 大小不变在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角θ＝120°，空气阻力和甲板阻力不计，则阻拦索承受的张力大小为( )A.F 2B ．F C.3F D ．2F 4.如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接两个小球A 、B ，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计绳与滑轮间的摩擦，当两球平衡时OA 绳与水平方向的夹角为θ，OB 绳与水平方向的夹角为2θ，则球A 、B 的质量之比为( )A ．2cos θ∶1B ．1∶2cos θC ．tan θ∶1D ．1∶2sin θ5.如图所示，光滑斜面的倾角为30°，轻绳通过两个滑轮与A 相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A 的质量为m ，不计滑轮的质量，挂上物块B 后，当动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A 、B 恰能保持静止，则物块B 的质量为( )A.22m B.2m C ．m D ．2m6．用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中，如图所示．已知ac 和bc 与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac 绳和bc 绳中的拉力分别为( ) A.32mg 12mg B.12mg 32mg C.34mg 12mg D.12mg 34mg ☆7.如图所示，在粗糙水平面上放置A 、B 、C 、D 四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，∠BAD ＝120°，整个系统保持静止状态．已知A 物块所受的摩擦力大小为F f ，则D 物块所受的摩擦力大小为( )A.32F f B ．F f C.3F f D ．2F f二、多项选择题8．物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是() A．3 N,4 N,8 N B．5 N,2 N,3 N C．1 N,5 N,10 N D．10 N,10 N,10 N 9.如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO的A端和BO的B端固定，平衡时AO水平，BO 与水平方向的夹角为60°.AO的拉力F1和BO的拉力F2与物体重力的大小关系是() ＞mgA．FB．F1＜mgC．F2＜mgD．F2＞mg10．如图所示，重20 N的物体放在粗糙水平面上，用F＝8 N的力斜向下推物体，F与水平面成30°角，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，则()A．物体对地面的压力为24 NB．物体所受的摩擦力为12 NC．物体所受的合力为5 ND．物体所受的合力为零11.如图所示，作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零．F1沿－y方向，大小已知．F2与＋x方向夹角为θ(θ<90°)，大小未知．下列说法正确的是()A．F3可能指向第二象限B．F3一定指向第三象限C．F3与F2的夹角越小，则F3与F2的合力越小D．F3的最小可能值为F1cos θ12．自卸式货车可以提高工作效率，如图所示．在车厢由水平位置缓慢地抬起到一定高度且货物还未滑离车厢的过程中，货物所受车厢的支持力F N和摩擦力F f都在变化．下列说法中正确的是()A．F N逐渐减小B．F N先减小后不变C．F f逐渐增大D．F f先增大后不变☆13.两同学用如图所示方法做共点力平衡实验．M、N为摩擦不计的定滑轮，O点是轻质细绳OA、OB和OC的结点，桌上有若干相同的钩码，一同学已经在A点和C点分别挂了3个和4个钩码，为使O点在两滑轮间某位置受力平衡，另一同学在B点挂的钩码数应是()A．1个B．3个C．4个D．5个☆14.如图所示，物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止状态．当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜面对物体的作用力可能()A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大。
广东省惠州市惠阳一中实验学校高三物理一轮专题复习 专题八 第1讲《动量 动量守恒定律》(第2课时)导学案
广东省惠州市惠阳一中实验学校高三物理一轮专题复习 专题八 第1讲《动量动量守恒定律》（第2课时）导学案【学习目标】1、能利用动量守恒定律进行相关判断、分析；2、会解决动量守恒下的各种碰撞问题【重点难点】 多物体参与的动量守恒问题。
【使用说明及学法指导】①仔细阅读、完成《南方》“考点剖析”部分，识记基础知识或基本方法；②完成本导学案“知识梳理”和“基础自测题”。
○3课前只独立完成预习案，探究案和训练案留在课中完成 预习案 一、知识梳理 动量守恒定律五性 1．矢量性：速度、动量均是矢量，因此列式时，要规定________． 2．相对性：动量守恒定律方程中的动量必须是相对于___________参考系． 3．系统性：动量守恒是针对满足守恒条件的_______而言的，系统若改变，动量就不一定守恒了． 4．同时性：动量守恒定律方程等号左侧表示的是作用前同一时刻的总动量，右侧则表示作用后_______的总动量． 5．普适性：动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统，而且适用于_______的________组成的系统． 碰撞（爆炸与反冲） 一、碰撞 1．弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能________，这样的碰撞叫做弹性碰撞． 2．非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能________，这样的碰撞叫做非弹性碰撞． 3. 完全非弹性碰撞：两物体在非弹性碰撞后以______速度运动，系统有______机械能损失． 二、碰撞问题三原则 (1)系统动量守恒原则：____________________________________________________; (2)物理情景可行性原则: 要点___________________________________________________; (3)不违背能量守恒原则:___________________________________________________. 二、基础自测（如有错题，请再次复习、巩固相关知识点，也可在本组内发起相关讨论） 1.一枚在空中飞行的火箭，质量为m ，在某点的速度为v ，方向水平，燃料即将耗尽．火箭在该点突然炸裂成两块(图1)，其中质量为m 1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度大小为v 1.求炸裂后另一块的速度v 2.2. (2012·朝阳区模拟)质量为m 、速度为v 的A 球与质量为3m 的静止B 球发生正碰.碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B 球的速度可能有不同的值.碰撞后B 球的速度大小可能是( )A.0.6vB.0.4vC.0.2vD.v探究案一、合作探究（在自主学习时如有困难，可参阅《南方》相关例题，并在组内合作学习时发起讨论） 探究一 动量守恒定律的“五性”【例1】如图2所示，木块A 的质量m A ＝1 kg ，足够长的木板B 的质量m B ＝4 kg ，质量为m C ＝2kg 的木块C 置于木板B 上，水平面光滑，B 、C 之间有摩擦．现使A 以v 0＝10 m/s 的初速度向右匀速运动，与B 碰撞后将以v A ′＝4 m/s 速度弹回．求：(1)B 运动过程中的最大速度．(2)C 运动过程中的最大速度．变式1《南方新课堂》P77 触类旁通2图2图1【归纳总结】： 探究二 弹性、非弹性碰撞【例2】如图3所示，一轻质弹簧两端连着物体A 和物体B ，放在光滑的水平面上，水平速度为v 0的子弹射中物体A 并嵌在其中(作用时间极短)，已知物体B 的质量为m B ，物体A 的质量是物体B 的质量的34，子弹的质量是物体B 的质量的14，求弹簧被压缩至最短时的弹性势能． 变式2《南方新课堂》P78纠错强化1 【归纳总结】探究三 碰撞的问题的三原则【例3】. (双选)A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A 球的动量是5 kg·m/s，B 球的动量是7 kg·m/s.当A 球追上B 球时发生碰撞，则碰后A 、B 两球的动量可能值分别是( )．A ．6 kg·m/s,6 kg·m/sB ．3 kg·m/s,9 kg·m/sC ．－2 kg·m/s,14 kg·m/sD ．－5 kg·m/s,15 kg·m/s变式3《南方新课堂》P76跟踪训练8【归纳总结】二、总结整理（总结本节知识结构、思路方法）训练案【当堂检测1】：假设宇航员进行太空行走时的总质量为M ，开始时他和飞船相对静止，为了离开飞船独自运动，宇航员利用所携带的氧气枪以每秒n 次的频率向同一方向连续喷出气体，每次喷出的气体质量为m ，气体喷出时的速度为v ，则(1)当第三次喷出气体后，宇航员的速度达到多大？(2)开始喷气后第1秒末，宇航员的速度为多大？【当堂检测2】：两质量分别为M 1和M 2的劈A 和B ，高度相同，放在光滑水平面上，A 和B 的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图5所示．一质量为m 的物块位于劈A 的倾斜面上，距水平面的高度为h .物块从静止滑下，然后又滑上劈B .求物块在B 上能够达到的最大高度．【课后巩固】完成《习题集》本讲题目。
高考物理一轮复习第六单元机械能第1讲功和功率课件新人教版
于物块运动至 x=0.4 m 处时,速度为 0,由功能关系可知,W-Wf=Ep,此时弹簧的弹性势能
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ep=3.1 J,A 项正确。
方法
计算变力做功的方法选取
“微元法”在中学阶段常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。“化变力
力做功。使用动能定理可根据动能的变化来求功,是求变力做功的一种方法。
题型一
变力做功的计算
【例 1】轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量 m=0.5 kg 的物块相连,如图甲所示,弹
簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数 μ=0.2。以物块所在处为原点,
以水平向右为正方向建立 x 轴,现对物块施加水平向右的外力 F,F 随 x 轴坐标变化的情
合,具体特点如下:
(1)对功和功率,高考命题角度为功的定义式的理解及应用,机车启动模型的分析,主
要以选择题的形式出现。
高
考
引
航
(2)动能定理主要考查解决变力做功及多过程问题,题目综合性较强。正确理解动能定
理,灵活分析物体的受力特点、运动特点及做功情况是常用方法。
(3)对机械能守恒定律的考查,一是以绳、杆、弹簧等连接
情景设置为多过程,具有较强的综合性。
第1讲
1
必备知识
功和功率
2
关键能力
1
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)必要因素:①物体受力的作用。②物体在力的方向上发生了位移。
(3)物理意义:功是能量转化的量度。功只有大小,没有方向。
2023届高考物理一轮复习课件：6.1 功和功率
的变化规律分别如图甲和乙所示，设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F
对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是
A．W1＝W2＝W3
B．W1<W2<W3
C．W1<W3<W2
D．W1＝W2<W3
(
B
)
提能点(二)
对功率的理解和计算
列说法正确的是(
)
C
A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变
B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，
则动车组从静止开始做匀加速运动
C．若四节动力车厢输出的总功率为2.25P，
则动车组匀速行驶的速度为 3 vm
4
D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时
1
间t达到最大速度vm，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为 2 mvm2－Pt
此法常用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。
[例 1]
如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道 AB，槽道由
R
半径分别为 和 R 的两个半圆构成。现用大小恒为 F 的拉力将一光
C
2
例7．(2021·北京等级考)如图所示，高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车
的速率不变)通过路面 abcd ，其中ab 段为平直上坡路面， bc 段为水平路
面， cd 段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大
小变化。下列说法正确的是(
B
)
A．在ab段汽车的输出功率逐渐减小
B．汽车在ab段的输出功率比bc段的大
C．在cd段汽车的输出功率逐渐减小
D．汽车在cd段的输出功率比bc段的大
高三物理一轮复习 功和能学案
高三物理一轮复习功和能学案【复习指导】一、知识特点1.功、功率、重力势能、弹性势能、机械能等概念抽象、应用广泛、基础性强.2.动能定理、机械能守恒定律、功能关系在高考中是必考内容.这部分知识常与力学中的其他内容及电磁学结合在一起综合考查.涉及本章内容的试题题型全、难度大、份量重、地位重要，是高考的热点.二、复习方法及重点难点突破1.复习方法(1)针对本章的知识特点，复习时应注意深刻理解、准确把握功、功率、动能、重力势能、弹性势能等重要概念及相关物理量的计算，对功的计算，要注意从恒力做功、变力做功及功能关系、动能定理等角度进行训练，使学生进一步明确“功是能量转化的量度”的内涵.(2)动能定理的复习首先使学生明确其物理意义及应用步骤，强调必须是物体受到的所有力做功的总和才等于物体动能的变化量，其次要重视对物理过程的分析,特别是对复杂过程整体运用动能定理.(3)对机械能守恒的条件，要从受力角度和做功角度两个方面讲解；对机械能守恒定律的几种表达形式，可通过一道例题进行比较讲解，使学生理解几种形式的实质是相同的.零势能参考面的选取是否合适直接关系到列式的繁简，这是应该注意的问题.2.重点难点突破方法(1)变力做功问题，机车启动过程分析问题，应用动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律,对多物体多过程问题的分析和计算，是本章的重点和难点.(2)变力做功问题，通过分类讲练、等效变换、化变为恒进行突破.机车启动问题重在过程分析，结合过程分析流程图和v-t图象更直观更形象.(3)对于过程复杂、难度较大的问题，合理地把全过程分成若干阶段，正确分析各阶段的受力情况、遵循的物理规律及各阶段间的联系，特别是每个过程的始末状态及物理过程中加速度、速度、能量的变化情况，分析过程中画好示意图，在图上标明必要的物理量，然后灵活运用动能定理、机械能守恒定律或其他力学知识列式计算.(4)复习时要加大与牛顿运动定律、运动的合成与分解、圆周运动、电磁学等核心内容的综合训练，熟练地应用能量的观点求解各种问题.【考点提升训练】(40分钟 100分)一、选择题(本大题共9小题，每小题7分，共63分.每小题至少一个答案正确，选不全得4分)1.如图所示，a、b两小球静止在同一条竖直线上，离地面足够高，b球质量大于a球质量.两球间用一条细线连接，开始线处于松弛状态.现同时释放两球，球运动过程中所受的空气阻力忽略不计.下列说法正确的是( ).下落过程中两球间的距离保持不变B.下落后两球间距离逐渐增大，一直到细线张紧为止C.下落过程中，a、b两球都处于失重状态D.整个下落过程中，系统的机械能守恒2.如图所示，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F N表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，F f为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是( ).加速过程中F f≠0，F f、F N、G都做功B.加速过程中F f≠0，F N不做功C.加速过程中F f=0，F N、G都做功D.匀速过程中F f=0，F N、G都不做功3.一只苹果从楼上某一高度自由下落，苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3.图中直线为苹果在空中的运动轨迹.若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是( ).苹果通过第3个窗户所用的时间最长 B.苹果通过第1个窗户的平均速度最大 C.苹果通过第3个窗户重力做的功最大 D.苹果通过第1个窗户重力的平均功率最小4.放在水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F 的作用，力F 与时间t 的关系和物体速度v 与时间t 的关系如图所示，则下列说法正确的是(2g 10 m /s =)( ).物体与地面间的摩擦因数为0.2 B.物体与地面间的摩擦因数为0.4 C.9 s 内，力F 做的功是126 JD.3～6 s 和6～9 s 两段时间内摩擦力的平均功率相等5.如图所示，木板质量为M ，长度为L ，小木块的质量为m ，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m 拉至右端，拉力至少做功为( ).μmgLB.2μmgLC.mgL2μD.μ(M+m)gL6.如图所示，一质量为m 的质点在半径为R 的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的点滑下，到达最低点B 时，它对容器的正压力为F N .重力加速度为g ，则质点自滑到B 的过程中，摩擦力对其所做的功为( ). 12R(F N -3mg)B. 12R(3mg-F N )C. 12R(F N -mg)D. 12R(F N -2mg)7.(新课标全国卷)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是( ) .运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关8.(2012·昆明模拟)长木板放在光滑的水平面上，质量为m=2 kg 的另一物体B 以水平速度v 0=2 m/s 滑上原来静止的长木板的表面，由于、B 间存在摩擦，之后、B 速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是( ).木板获得的动能为2 J B.系统损失的机械能为2 J C.木板的最小长度为1 mD.、B 间的动摩擦因数为0.19.(2012·烟台模拟)如图所示，物体和B 的质量均为m ，它们通过一劲度系数为k 的轻弹簧相连，开始时B 放在地面上，、B 都处于静止状态.现用手通过细绳缓慢地将向上提升距离L 1时，B 刚要离开地面，此过程手做功为W 1；若将加速向上提起，上升的距离为L 2时，B 刚要离开地面，此时的速度为v ，此过程手做功为W 2，弹簧一直处于弹性限度内，则( ).12mg L L k ==B.W 2>W 1C.W1>mgL1D.2 221W mgL mv2=+二、实验题(7分)10.某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：①组装好实验装置如图所示.②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车.③在质量为10 g、20 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上.④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带.(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算，得到如下数据(g取9.8 m/s2):①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当做小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为_______J，小车动能的增量为_______J.(2)此次实验探究的结果，他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大.显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程，帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是__________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ____________________________________________.三、计算题(本大题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.(2012·内江模拟)(15分)如图所示，两半径分别为r1、r2的半圆形钢管(内径很小)竖直立起，管面光滑.现让一质量为m的小球由地面以某一速度射入管口.小球最终刚好停留在管道的最高点.求：(1)入射速度v0;(2)小球通过下面管道的最高点P时对管道的压力，并说明r1、r2满足什么关系时，小球是压上壁还是下壁.12.(15分)一质量为M=2 kg的物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中，子弹并从物块中穿过，如图甲所示.地面观察者记录了物块被击中后的速度随时间的变化关系，如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向)，已知传送带的速度保持不变(g取10 m/s2).(1)指出传送带的速度v的大小及方向，说明理由;(2)计算物块与传送带间的动摩擦因数;(3)物块对传送带总共做了多少功？系统有多少能量转化为内能？答案解析1.【解析】选、C、D.不计空气阻力，同时释放两球后，两球做自由落体运动，只有重力做功，系统的机械能守恒，两球间距也保持不变，因两球的加速度均为g，故两球均处于失重状态，、C、D均正确，B 错误.2.【解析】选.加速过程中，水平方向的加速度由摩擦力F f提供，所以F f≠0，F f、F N做正功，G做负功，选项正确，B、C错误；匀速过程中，水平方向不受静摩擦力作用，F f=0，F N做正功，G做负功，选项D错误.3.【解析】选D.苹果加速下落，运动得越来越快，故苹果通过第3个窗户所用的时间最短，平均速度最大，、B均错；窗户完全相同，所以苹果通过三个窗户重力做的功一样多，苹果通过第1个窗户用时最长，重力的平均功率最小，故C错，D对.4.【解析】选B、C.6～9 s内，物体做匀速运动，摩擦力与推力相等，为4 N，3～6 s内，物体做匀加速直线运动，加速度为2 m/s2，此时推力为6 N，由牛顿第二定律可知物体的质量fF Fm 1 kga-==，故物体与地面间的摩擦因数fF0.4mgμ==，错误、B正确；9 s内，力F做功W=F1x1+F2x2=54 J+72 J=126 J，C 正确；3～6 s 内摩擦力的平均功率1f P F v 12 W ==，6～9 s 内摩擦力的平均功率P 2=F f v 2=24 W ，D 错误.5.【解题指南】思路一：根据物体的平衡条件先求出F ，再分析物体的运动过程求出木板的对地位移，最后利用公式W=Fx 求解.思路二：由功能关系可知F 至少做的功等于系统增加的内能.【解析】选.若使拉力F 做功最少，可使拉力F 恰匀速拉木块，容易分析得出F=2μmg(此时绳子上的拉力等于μmg)，而位移为L 2，所以W Fx 2mg ==μ⨯ LmgL2=μ，故正确.6.【解析】选.质点到达最低点B 时，它对容器的正压力为F N ，根据牛顿定律有2N v F mg mR -=，根据动能定理，质点自滑到B 的过程中有2f 1W mgR mv 2+=，故摩擦力对其所做的功f N 13W RF mgR 22=-，故正确.7.【解析】选、B 、C.运动员在下落过程中，重力做正功，重力势能减小，故正确.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力向上，位移向下，弹性力做负功，弹性势能增加，故B 正确.选取运动员、地球和蹦极绳为一系统，在蹦极过程中，只有重力和系统内弹力做功，这个系统的机械能守恒，故C 正确.重力势能改变的表达式为ΔE p =mg Δh ，由于Δh 是绝对的，与重力势能零点的选取无关，故D 错.【变式备选】如图所示，托盘质量为M ，在水平盘面上放置一质量为m 的物体，托盘固定在弹簧的上端，弹簧的下端固定在地面上.开始时托盘与物体处于静止状态.现在用力将托盘与物体从平衡位置下压高度H 后，由静止释放，托盘与物体回到开始位置时所达到的最大速度为v ，则在从释放到达到最大速度的过程中，以下说法正确的是( ).托盘对物体的支持力所做的功等于21mv 2 B.物体克服重力做的功等于21mv 2 C.弹簧的弹力所做的功等于21Mv 2+MgH D.合力对托盘所做的功等于21Mv 2【解析】选D.根据动能定理可知，托盘对物体的支持力做的功和物体重力做的功的代数和等于21mv 2，选项、B 错误；对托盘和物体有：弹力所做的功()()21W M m gH M m v 2-+=+弹，对托盘有：21W Mv 2=合，选项C 错误，选项D 正确.9.【解析】选B 、D.缓慢地将向上提升距离L 1时，B 刚要离开地面，弹簧由压缩量为mg k 到拉伸量为mg k ，弹性势能不变，12mgL k =，由功能关系可知，此过程手所做的功等于增加的机械能，即W 1=mgL 1；将加速向上提起，上升的距离为L 2时，B 刚要离开地面，弹簧也是由压缩量为mg k 到拉伸量为mgk ，弹性势能不变，22mg L k =，由功能关系可知，此过程手所做的功等于增加的机械能，即2221W mgL mv 2=+.综上所述，B 、D 正确.10.【解析】(1)钩码对小车做的功为： W 钩码＝mgh ＝0.05×9.8×0.4 J ＝0.196 J 小车动能的增量为2k 1E M v 0.1 J2∆车＝＝(2)由该同学计算的数据分析可知：W 钩码>ΔE k ，且误差很大.该同学在做本实验时造成较大误差的原因有：①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③操作错误：先释放小车后接通电源等. 答案：(1)②0.1960.1(2)①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③操作错误：先释放小车后接通电源等11.【解析】(1)管面光滑，小球上升过程机械能守恒，由机械能守恒定律，得()21201mg 2r 2r mv 2+=①(3分) 得()012v 2g r r =+(2分)(2)取竖直向下为正，设小球到达下管最高点P 的速度为v ，对管道的压力为F N ，则有220111mv mv mg 2r 22=+②(3分)在下管最高点P ，有2N 1v mg F mr +=③(2分)由①②③得2N 14r F (1)mg r =-(2分)当r 1=4r 2时，F N =0(1分)当r 1>4r 2时，F N <0，根据牛顿第三定律，小球压下壁. (1分) 当r 1<4r 2时，F N >0，根据牛顿第三定律，小球压上壁.(1分)答案：(1)()122g r r + (2)见解析12.【解析】(1)由题图乙可知，物块被击穿后先向左做匀减速运动，速度为零后，又向右做匀加速运动，当速度等于2 m/s 以后随传送带一起匀速运动，所以传送带的速度方向向右，大小为2 m/s.(3分)(2)由题图乙可知，22v 4a m /s 2 m /s t 2∆===∆(2分)由牛顿第二定律得滑动摩擦力F f =Ma ， 其中F f =μF N ，F N =Mg ，所以物块与传送带间的动摩擦因数Ma 20.2Mg 10μ===(2分)(3)由题图乙可知，传送带与物块存在摩擦力的时间只有3 s ，传送带在这段时间内的位移 x=vt=2×3 m=6 m(1分)所以物块对传送带所做的功为 W=-F f x=-4×6 J=-24 J(2分)物块与传送带前2 s 内的相对位移14x 2 m 2 2 m 8 m2=⨯+⨯=(1分)。
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【学习目标】
1．掌握做功正负的判断和计算功的方法。
2．理解P ＝W t 和P ＝Fv 的关系，并会运用。
【重点难点】 重点 ：理解P ＝W t 和P ＝Fv 的关系，并会运用。
难点 ：理解P ＝W t 和P ＝Fv 的关系，并会运用。
【使用说明及学法指导】①请同学们充分预习；②请同学们利用5分钟完成知识梳理和基础自测题；③请同学们用10分钟完成基础知识反馈卡；④识记基础知识。
预习案 一、 知识梳理 1．做功的两个要素：(1) ；(2) 。
2．公式：W ＝Fs cos_α的理解：(1)α是力与 方向之间的夹角，s 为物体 的位移．
(2)该公式只适用于 做功． (3)功是 (标或矢)量．
3、功率公式的理解：(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 。
二、基础自测
1．关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是( )
A ．当作用力做正功时，反作用力一定做负功
B ．当作用力不做功时，反作用力也不做功
C ．作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、方向相反
D ．作用力做正功时，反作用力也可能做正功
2．起重机以1 m/s 2的加速度将质量为1 000 kg 的货物由静止开始匀加速向上提升，若g 取10 m/s 2，
则在1 s 内起重机对货物所做的功是 ( )
A ．500 J
B ．4 500 J
C ．5 000 J
D ．5 500 J
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案
探究案
一、 合作探究
探究一 判断正、负功的方法
[例1]长为L 的轻质细绳悬挂一个质量为m 的小球，其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体，放在水平面上，开始时小球与斜面刚刚接触且细绳恰好竖直，如图4所示，现在用水平推力F 缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面体平行，则下列说法中正确的是( )
A ．由于小球受到斜面的弹力始终与斜面垂直，故对小球不做功
B ．细绳对小球的拉力始终与小球的运动方向垂直，故对小球不做功
C ．小球受到的合外力对小球做功为零，故小球在该过程中机械能守恒
D．若水平面光滑，则推力做功为mgL(1－cos θ)
小结：1．根据力和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，此法常用于判断相互联系的两个物体之间的相互作用力做功的情况．
探究二功的计算
例2一物体在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直线运动，已知在第1秒内合力对物体做的功为45 J，在第1秒末撤去拉力，其v－t图象如图7所示，g取10 m/s2，则( ) A．物体的质量为10 kg B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.2
C．第1秒内摩擦力对物体做的功为60 J D．第1秒内拉力对物体做的功为60 J
小结：1.根据图象及题意明确物体的运动过程． 2.明确拉力F作用的时间段．
3．明确摩擦力的方向一直没变化．4．利用好图象的信息：斜率表示，“面积”表示．探究三功率的计算
例3．如下图所示，水平传送带正以v＝2 m/s的速度运行，两端水平距离l＝8 m，把一质量m ＝2 kg的物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，不计物块的大小，g取10 m/s2，则把这个物块从A端传送到B端的过程中，摩擦力对物块做功的平均功率是多少？1 s时，摩擦力对物块做功的功率是多少？
皮带克服摩擦力做功的功率是多少？
小结：计算功率的基本思路： 1.首先判断待求的功率是功率还是功率。
2.(1)平均功率的计算方法：①利用.②利用。
(2)瞬时功率的计算方法：P＝，v是t时刻的瞬时速度。
训练案
一、课中训练与检测
1．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝t1时刻力F的瞬时功率是( )
A.F2
2m
t1 B.
F2
2m
t21 C.
F2
m
t1 D.
F2
m
t21
2．如下图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m，那么下列说法正确的是( )
A．轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功 B．轮胎受到的重力对轮胎做了正功
C．轮胎受到的拉力对轮胎不做功 D．轮胎受到的地面的支持力对轮胎做了正功
二、课后巩固促提升：完成《习题集》P214 1题-9题。