备战2012届高考物理一轮复习揭秘系列讲义：揭秘12_功和功率（人教版）.doc

备战2012届高考物理一轮复习揭秘系列讲义：揭秘12功和功率（人教版）高频考点：功、功率动态发布：2011海南物理第9题、2010上海理综第43题、2010上海物理第25题、2010新课标理综第16题、2010福建理综第22题命题规律：功和功率贯穿物理各个部分，是高中物理重要的知识点，是高考考查的重点，高考命题常以新情境、与图象结合来考查，而且经常与其他知识综合出题。单独考查的题型一般为选择题，综合其它知识考查的一般为计算题，难度中等或偏难。命题分析考查方式一考查功和功率【命题分析】功和功率是物理学重要物理量，是高考重要考点。力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。恒力做功W=Flcosα，变力做功需应用动能定理或其它方法计算，机动车或机器以恒定功率P工作，t时间做功W=Pt。功率描述做功的快慢，功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率，一般应用P=W/t计算出的是t时间内的平均功率，应用P=Fvcosα计算物体速度为v时的瞬时功率。高考对功和功率的考查难度中等。【解析】：第1秒内受到2N的水平外力作用，其加速度为a1=2m/s2，位移s1=a1t12=1m；第1秒末速度v1=a1t1=2m/s，第1秒内外力做功W1=F1s1=2×1J=2J。第2秒内受到同方向的1N的外力作用，其加速度为a2=1m/s2，位移s2=v1t2+a2t22=2.5m；第2秒末速度v2=v1+a2t2=3m/s。第2秒内外力做功W2=F2s2=1×2.5J=2.5J。0～2s内外力做功的总功为W=W1+W2=4.5J，外力的平均功率是P=W/t=W，选项A正确B错误；第1秒末外力的瞬时功率为P1=F1v1=4W；第2秒末外力的瞬时功率为P2=F2v2=3W；第1秒末外力的瞬时功率最大，选项C错误；由动能定理可知，第1秒内与质点动能增加量为2J，第2秒内质点动能增加量为2.5J，第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是，选项D正确。【.答案】：AD【点评】此题考查牛顿运动定律、功和功率、动能及其相关知识点。例2．（2010上海理综第43题）纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为N。当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为kW。【解析】E1概念车加速度a=△v/t=1.74m/s2，由牛顿第二定律，F-f=ma，动力系统提供的牵引力为F=f+ma=1500N+920×1.74N=3.1×103N。当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为P=fvm=1500×33.3W=50kW。【答案】：3.1×103；50【点评】：此题以纯电动概念车E1切入，考查直线运动、牛顿第二定律、功率等知识点。例3.（2010上海物理第25题）如图3，固定于竖直面内的粗糙斜杆，在水平方向夹角为30°，质量为m的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端，为使拉力做功最小，拉力F与杆的夹角α=____，拉力大小F=_____。【解析】：当小球沿杆向上运动不受摩擦力时，拉力最小，拉力做功最小。将重力和拉力F分别沿斜杆方向和垂直斜杆方向分解，由平衡条件，Fsinα=mgcos30°，Fcosα=mgsin30°，联立解得α=60°，F=mg。【答案】：60°mg【点评】：此题以斜杆上小球向上运动切入，考查力的分解，平衡条件、功的概念等知识点。考查方式二与图象结合考查功和功率【命题分析】功和功率与位移和速度有关，考查功和功率通常与速度图象结合考查，难度中等。例4（2010新课标卷第16题）如图1所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断A、在0~t1时间内，外力做正功B、在0~t1时间内，外力的功率逐渐增大C、在t2时刻，外力的功率最大D、在t1~t3时间内，外力做的总功为零【点评】：此题以质点运动的v-t图象切入，考查功、功率、牛顿第二定律、动能定理等知识点。考查方式三与其它知识综合结合考查功和功率【命题分析】功和功率与实际结合紧密，与其它知识综合结合考查功和功率的试题一般难度较大。例5．（2010福建理综第22题）如图4所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数μ1=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重