高考物理一轮复习 实验五 探究动能定理基础学案-人教版高三全册物理学案.doc

实验五探究动能定理
第1节功和功率
[精题对点诊断]
1．[摩擦力做功判断](多选)如图5－1－1所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下述说法正确的是()

图5－1－1
A．摩擦力对物体做正功
B．摩擦力对物体做负功
C．支持力对物体不做功
D．合外力对物体做正功
【解析】物体P匀速向上运动过程中，受静摩擦力作用，方向沿皮带向上，对物体做正功，支持力垂直于皮带，做功为零，合外力为零，做功也为零，故A、C正确，B、D错误．
【答案】AC
2．[多过程做功判断]一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是()
A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B．加速时做正功，匀速和减速时做负功
C．加速和匀速时做正功，减速时做负功
D．始终做正功
【解析】人乘电梯时，无论是加速还是减速、匀速，支持力的方向总是向上，与运动方向相同，所以支持力与位移方向夹角小于90°，总是做正功，选项D正确．
【答案】D
3．[功、功率大小判断]相同的恒力按同样方式施于静止的物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同的位移，恒力对物体做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2则()
A．W1>W2P1>P2 B．W1＝W2P1<P2
C．W1＝W2P1>P2 D．W1<W2P1＝P2
【解析】由W＝Fscosα可知，两恒力相同，运动相同的位移，W1＝W2，但在光滑水平面上的物体，因无摩擦力，走相同的位移用的时间短，由eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)可知，P1<P2，故选项B正确．
【答案】B
4．[瞬时功率计算]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.eq\f(F2,2m)t1 B．eq\f(F2,2m)teq\o\al(2,1)
C.eq\f(F2,m)t1 D．eq\f(F2,m)teq\o\al(2,1)
【解析】在t＝t1时刻木块的速度为v＝at1＝eq\f(F,m)t1，此时刻力F的瞬时功率P＝Fv＝eq\f(F2,m)t1，选项C正确．
【答案】C
[基础知识回顾]
一、功
1．做功的两个要素
力和物体在力的方向上发生的位移．
2．公式：W＝Flcos__α
(1)该公式只适用于恒力做功．
(2)α是力与位移方向的夹角，l为物体对地的位移．
3．功的正负的意义
(1)功是标量，但有正负之分，正功表示动力对物体做功，负功表示阻力对物体做功．
(2)一个力对物体做负功，往往说成是物体克服这个力做功(取绝对值)．
二、功率
1．定义
功与完成这些功所用时间的比值．
2．物理意义
描述做功的快慢．
3．公式
(1)P＝eq\f(W,t)，P为时间t内的平均功率．
(2)P＝Fvcosα(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．
4．额定功率与实际功率
(1)额定功率：动力机械正常工作时输出的最大功率．
(2)实际功率：动力机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率．
[基本能力提升]
一、判断题
(1)只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功．(×)
(2)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动．(√)
(3)滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体一定做负功．(×)
(4)以恒定牵引力启动的机车，在加速过程中发动机做的功可用公式W＝Pt计算．(×)
(5)据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比．(√)
(6)汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较小的牵引力．(×)
二、选择题
(多选)(2011·海南高考)一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1s内受到2N的水平外力作用，第2s内受到同方向的1N的外力作用．下列判断正确的是
()
A．0～2s内外力的平均功率是eq\f(9,4)W
B．第2s内外力所做的功是eq\f(5,4)J
C．第2s末外力的瞬时功率最大
D．第1s内与第2s内质点动能增加量的比值是eq\f(4,5)
【解析】由题意知，质点所受的水平外力即为合力，由牛顿第二定律得：质点在第1s内的加速度a1＝eq\f(F1,m)＝2m/s2，第1s末的速度v1＝a1t＝2m/s，第1s内的位移l1＝eq\f(1,2)a1t2＝1m．质点在第2s内的加速度a2＝eq\f(F2,m)＝1m/s2，第2s末的速度v2＝v1＋a2t＝3m/s，第2s内的位移l2＝v1t＋eq\f(1,2)a2t2＝