高考物理大一輪精講（夯實(shí)必備知識(shí)+精研疑難要點(diǎn)+提升學(xué)科素養(yǎng)）5.1 功和功率課件.ppt

第1單元功和功率 夯實(shí)必備知識(shí) 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第80頁必備知識(shí)一功 基礎(chǔ)梳理 1 做功的兩個(gè)必要條件力和物體在力的 上發(fā)生的 2 公式w 適用于恒力做功 其中 為f l方向間夾角 l為物體對(duì)地的 3 功的正負(fù)判斷 方向 位移 flcos 位移 正功 負(fù)功 不做功 解析 斜面的支持力 繩的張力總是與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直 故不做功 a錯(cuò) c對(duì) 摩擦力總與速度方向相反 做負(fù)功 小球在重力方向上有位移 因而做功 b錯(cuò) 小球動(dòng)能的變化量等于合外力做的功 即重力與摩擦力做功的和 d錯(cuò) 答案 c 快慢 fvcos 最大 不大于 即時(shí)訓(xùn)練 2 關(guān)于功率的公式p fvcos 以下理解正確的是 a 它是由功率的定義式p w t及功的定義式w flcos 聯(lián)合導(dǎo)出的 所以它只能用來計(jì)算平均功率b 若f與v的夾角 0 p fvc 當(dāng)公式中的v表示平均速度且f為恒力時(shí) 則p fv求解的是平均功率d 當(dāng)f v 均為瞬時(shí)值時(shí) p fvcos 求解的是瞬時(shí)功率解析 p fvcos 是由功率的定義式和功的定義式推導(dǎo)得來的 但它既能用來求解平均功率 也能用來求解瞬時(shí)功率 a錯(cuò)誤 夾角 是力f與速度v的夾角 當(dāng)夾角 0時(shí) p fv b正確 當(dāng)f為恒力 v為平均速度時(shí) p為平均功率 當(dāng)v為瞬時(shí)速度時(shí) p為瞬時(shí)功率 c d正確 答案 b c d 精研疑難要點(diǎn) 解析 由題中情形可知 刀對(duì)磨刀石的摩擦力的作用點(diǎn)雖然發(fā)生了位移 但磨刀石卻沒有在力的方向上發(fā)生位移 所以摩擦力對(duì)磨刀石不做功 或做功為0 而刀在摩擦力方向上發(fā)生了位移 其位移與摩擦力夾角為180 故摩擦力對(duì)刀做負(fù)功 摩擦力做的功為w ffxcos180 ffx 故a d正確 答案 a d 解析 物體向下做勻減速運(yùn)動(dòng) 說明加速度方向向上 合力方向向上 由于重力與運(yùn)動(dòng)方向相同 而合力和拉力與運(yùn)動(dòng)方向相反 所以重力做正功 拉力和合力都做負(fù)功 故選項(xiàng)a正確 答案 a 1 在第1秒內(nèi) 第2秒內(nèi)力f對(duì)滑塊做的功w1 w2 2 前兩秒內(nèi)力f的總功wf及滑塊所受合力的功w 思維流程 第一步 抓信息關(guān)鍵點(diǎn)在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力f第二步 建立物理模型一滑塊 先做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 后做反向勻加速直線運(yùn)動(dòng) 即先做負(fù)功 后做正功第三步 找解題突破口求第一秒和第二秒的位移第四步 形成解題思路 求第一秒和第二秒的位移 由w flcos 可得w1 w2 答案 1 0 5j 1 5j 2 1 0j0 規(guī)律總結(jié) 在求力做功時(shí) 首先要區(qū)分是求某個(gè)力的功還是合力的功 是求恒力的功還是變力的功 若為變力做功 則要考慮應(yīng)用動(dòng)能定理或?qū)⒆兞ψ龉D(zhuǎn)化為恒力做功進(jìn)行求解 答案 9次 答案 a d 3 以20m s的水平速度從離地45m高處拋出一質(zhì)量為1kg的物體 不計(jì)空氣阻力 則第2s內(nèi)重力做功多少 第2s末重力的瞬時(shí)功率多大 答案 150j 200w 答案 1 12m s 2 16s 答案 b c 提升學(xué)科素養(yǎng) 典例2 把長為l的鐵釘釘入木板中 每打擊一次給予的能量為e0 已知釘子在木板中遇到的阻力與釘子進(jìn)入木板的深度成正比 比例系數(shù)為k 問此釘子全部進(jìn)入木板需要打擊幾次 答案 20j 四 用動(dòng)能定理求變力功動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng) 也適用于曲線運(yùn)動(dòng) 既適用于求恒力功也適用于求變力功 因使用動(dòng)能定理可由動(dòng)能的變化來求功 所以動(dòng)能定理是求變力功的首選 典例4 如圖甲所示 一質(zhì)量為m 1kg的物塊靜止在粗糙水平面上的a點(diǎn) 從t 0時(shí)刻開始物塊受到如圖乙所示規(guī)律變化的水平力f的作用并向右運(yùn)動(dòng) 第3s末物塊運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度剛好為0 第5s末物塊剛好回到a點(diǎn) 已知物塊與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 2 求 g 10m s2 1 a與b間的距離 2 水平力f在前5s內(nèi)對(duì)物塊做的功 答案 1 4m 2 24j 解析 將小球運(yùn)動(dòng)的軌跡分割成無數(shù)個(gè)小段 設(shè)每一小段的長度為 x 它們可以近似看成直線 且與摩擦力方向共線反向 如圖所示 元功w ff x 而在小球運(yùn)動(dòng)的一周內(nèi)小球克服摩擦力所做的功等于各個(gè)元功的和 即w w ff x 2 rff 答案 2 rff 小結(jié) 雖然求變力做功的方法較多 但不同的方法所適用的情況不相同 如化變力為恒力求變力功的方法適用于力的大小不變方向改變