高考物理大一轮复习 第五章 第1讲 功和功率讲义（含解析）教科版-教科版高三全册物理教案.docx

功和功率
五年高考(全国卷)命题分析五年常考热点五年未考重点功和功率2018
2016
2015
20142卷14题、3卷19题
3卷20题
2卷17题
2卷16题1.机车启动问题
2.动能定理与图像问题的结合
3.连接体的机械能守恒问题
4.探究动能定理动能定理的应用2018
20173卷25题
2卷24题机械能守恒定律的应用2017
2016
2015
20142卷14题
2卷16题、21题
2卷21题
2卷15题功能关系的理解和应用2018
2017
20151卷18题
1卷24题、3卷16题
1卷17题动力学方法和能量观点的综合应用2017
20162卷14题、24题
1卷25题、2卷16题、25题
3卷24题实验：验证机械能守恒定律20161卷22题拓展实验：探究弹簧的弹性势能20162卷22题1.考查方式：能量观点是高中物理解决问题的三大方法之一，既在选择题中出现，也在综合性的计算题中应用，常将功、功率、动能、势能等基础知识融入其他问题中考查，也常将动能定理、机械能守恒定律、功能关系作为解题工具在综合题中应用．
2.命题趋势：通过比较，动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用在近两年有增加的趋势，常将功和能的知识和方法融入力学和电学知识中考查，情景设置为多过程，具有较强的综合性.
第1讲功和功率

一、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：力和物体在力的方向上发生的位移．
3．物理意义：功是能量转化的量度．
4．计算公式
(1)恒力F的方向与位移x的方向一致时：W＝Fx.
(2)恒力F的方向与位移x的方向成某一夹角α时：W＝Fxcosα.
5．功的正负
(1)当0≤α<eq\f(π,2)时，W>0，力对物体做正功．
(2)当eq\f(π,2)<α≤π时，W<0，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功．
(3)当α＝eq\f(π,2)时，W＝0，力对物体不做功．
6．一对作用力与反作用力的功
做功情形图例备注都做正功(1)一对相互作用力做的总功与参考系无关
(2)一对相互作用力做的总功W＝Fxcosα.x是相对位移，α是F与x间的方向夹角
(3)一对相互作用力做的总功可正、可负，也可为零都做负功一正一负一为零一为正一为负
7.一对平衡力的功
一对平衡力作用在同一个物体上，若物体静止，则两个力都不做功；若物体运动，则这一对力所做的功一定是数值相等，一正一负或均为零．
自测1(多选)质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图1所示，物体m相对斜面静止．则下列说法正确的是()

图1
A．重力对物体m做正功
B．合力对物体m做功为零
C．摩擦力对物体m不做功
D．支持力对物体m做正功
答案BD
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：描述力对物体做功的快慢．
3．公式：
(1)P＝eq\f(W,t)，P描述时间t内力对物体做功的快慢．
(2)P＝Fv
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．
③当力F和速度v不在同一直线上时，可以将力F分解或者将速度v分解．
自测2(多选)关于功率公式P＝eq\f(W,t)和P＝Fv的说法正确的是()
A．由P＝eq\f(W,t)知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B．由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率
C．由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限增大
D．由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
答案BD
自测3如图2所示，四个相同的小球在距地面相同的高度处以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是()

图2
A．小球飞行过程中单位时间内的速度变化不同
B．小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地，重力对小球做功相同
D．从开始运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同
答案C
解析因为抛体运动的加速度恒为g，所以单位时间内的速度变化相同，选项A错误；小球落地时竖直方向上的速度大小不都相同，所以重力的瞬时功率不都相同，选项B错误；由WG＝mgh可知重力做功相同，选项C正确；从抛出到落地所用时间不相同，所以重力做功的平均功率不相同，D错误．

命题点一功的分析和计算
1．常用办法
对于恒力做功利用W＝Fxcosα；对于变力做功可利用动能定理(W＝ΔEk)；对于机车启动问题中的恒定功率启动问题，牵引力的功可以利用W＝Pt.
2．几种力做功比较
(1)重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与位移有关，与路径无关．
(2)滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关．
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