2021江蘇高考物理一輪課件：第五章-第1講-功和功率-(71頁(yè)P(yáng)PT)

1、第1講功和功率大一輪復(fù)習(xí)講義第1頁(yè)，共71頁(yè)。過(guò)好雙基關(guān)研透命題點(diǎn)課時(shí)精練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN隨堂鞏固練第2頁(yè)，共71頁(yè)。過(guò)好雙基關(guān)01第3頁(yè)，共71頁(yè)。1.定義：一個(gè)物體受到力的作用，如果在 上發(fā)生了一段位移，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功.2.兩個(gè)要素： 和物體在 上發(fā)生的位移.3.物理意義：功是能量轉(zhuǎn)化的 .4.計(jì)算公式(1)恒力F的方向與位移l的方向一致時(shí)：W .(2)恒力F的方向與位移l的方向成某一夾角時(shí)：W .功一力的方向力力的方向量度FlFlcos 第4頁(yè)，共71頁(yè)。5.功的正負(fù)(1)當(dāng)00，力對(duì)物體做 .(2)當(dāng) 時(shí)，W0，力對(duì)物體做 ，或者說(shuō)物體 這個(gè)力做了功.(3)當(dāng)

2、 時(shí)，W0，力對(duì)物體 .正功負(fù)功克服不做功第5頁(yè)，共71頁(yè)。自測(cè)1(多選)質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動(dòng)了距離s，如圖1所示，物體m相對(duì)斜面靜止.則下列說(shuō)法正確的是A.重力對(duì)物體m做正功B.合力對(duì)物體m做功為零C.摩擦力對(duì)物體m不做功D.支持力對(duì)物體m做正功圖1第6頁(yè)，共71頁(yè)。功率二1.定義：功與完成這些功所用 的比值.2.物理意義：描述力對(duì)物體做功的 .3.公式：(1)P ，P描述時(shí)間t內(nèi)力對(duì)物體做功的 .(2)PFvv為平均速度，則P為 功率.v為瞬時(shí)速度，則P為 功率.當(dāng)力F和速度v不在同一直線上時(shí)，可以將力F分解或者將速度v分解.時(shí)間快慢快慢平均瞬時(shí)第

3、7頁(yè)，共71頁(yè)。自測(cè)2如圖2所示，三個(gè)相同的小球在距地面相同的高度處以相同的速率分別豎直下拋、豎直上拋和斜拋，不計(jì)空氣阻力，則下列關(guān)于這三個(gè)小球從拋出到落地過(guò)程的說(shuō)法中正確的是A.小球飛行過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)的速度變化不同B.小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)小球做功相同D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)小球做功的平均功率相同圖2第8頁(yè)，共71頁(yè)。解析因?yàn)閽侒w運(yùn)動(dòng)的加速度恒為g，所以小球飛行過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)的速度變化相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球落地時(shí)豎直方向上的速度大小不都相同，所以重力的瞬時(shí)功率不都相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，由WGmgh可知重力做功相同，選項(xiàng)C正確；從開(kāi)始運(yùn)

4、動(dòng)至落地所用時(shí)間不相同，所以重力對(duì)小球做功的平均功率不相同，D錯(cuò)誤.第9頁(yè)，共71頁(yè)。02研透命題點(diǎn)第10頁(yè)，共71頁(yè)。恒力功的分析和計(jì)算基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透命題點(diǎn)一例1(多選)(2019吉林吉林市友好學(xué)校聯(lián)合體期末)如圖3所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體P勻速帶至高處，在此過(guò)程中，下述說(shuō)法正確的是A.摩擦力對(duì)物體做正功B.摩擦力對(duì)物體做負(fù)功C.支持力對(duì)物體不做功D.合外力對(duì)物體做功為零圖3第11頁(yè)，共71頁(yè)。解析取物體為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，受重力mg、沿皮帶向上的靜摩擦力Ff和垂直于皮帶的支持力FN，F(xiàn)f方向與物體運(yùn)動(dòng)方向一致，做正功，A對(duì)，B錯(cuò)；FN方向與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功，C

5、對(duì)；由于勻速運(yùn)動(dòng)，合外力為0，D對(duì).第12頁(yè)，共71頁(yè)。變式1(2020湖北武漢市調(diào)研)一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時(shí)其速度為1 m/s，從此刻開(kāi)始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力F，力F、滑塊的速率v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖4甲和乙所示，設(shè)在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系正確的是A.W1W2W3B.W1W2W3C.W1W3W2D.W1W2W3圖4第13頁(yè)，共71頁(yè)。力F做的功為W2F2x230.5 J1.5 J；第3 s內(nèi)，滑塊的位移大小為x311 m1 m，力F做的功為W3F3x321 J2 J，所以W1W2PB B.PAPBP

6、CC.PAPBPC D.PAPCPB圖9解析A做自由落體運(yùn)動(dòng)，C做平拋運(yùn)動(dòng)，則C在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，故A、C落地時(shí)豎直方向的速度大小相同，Pmgv，則PAPC，B沿斜面下滑，下滑到斜面底端的速度跟A落地時(shí)的速度相同，但速度方向與重力方向成一定的夾角，故PBva，B錯(cuò)誤；二者重力做功相等，運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為ta、tb，Epmgh，D正確.第43頁(yè)，共71頁(yè)。12344.(功率的計(jì)算)質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t0時(shí)刻開(kāi)始受到水平力的作用.力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖14所示，力的方向保持不變.求：(1)3t0時(shí)刻水平力F的瞬時(shí)功率；圖14第44頁(yè)，共71頁(yè)。1234第45頁(yè)，共71

7、頁(yè)。1234(2)03t0時(shí)間內(nèi)，水平力F的平均功率.第46頁(yè)，共71頁(yè)。1234第47頁(yè)，共71頁(yè)。04課 時(shí) 精 練第48頁(yè)，共71頁(yè)。A.甲圖中，因?yàn)槟緣K與地面間沒(méi)有摩擦力，所以力F做的功最少B.乙圖中，力F做的功等于摩擦力對(duì)木塊做的功C.丙圖中，力F做的功等于木塊重力所做的功D.丁圖中，力F做的功最少1.如圖1所示，完全相同的四個(gè)木塊放于水平地面上，在大小相等的恒力F作用下沿水平地面發(fā)生了相同的位移.關(guān)于力F做功，下列表述正確的是雙基鞏固練1234567891011圖1解析由WFlcos 可知，F(xiàn)、l相同，越大，力F做的功越小，所以應(yīng)選D.第49頁(yè)，共71頁(yè)。2.一人乘電梯從1樓到30

8、樓，在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則電梯支持力對(duì)人做功情況是A.加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功B.加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功C.加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功D.始終做正功1234567891011解析據(jù)WFlcos ，人乘電梯從1樓到30樓，在此過(guò)程中，他雖然經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，但是支持力的方向始終向上，與位移方向一致，即0，所以支持力始終做正功.第50頁(yè)，共71頁(yè)。3.(2019貴州黔東南州第一次模擬)某次頂竿表演結(jié)束后，演員A(視為質(zhì)點(diǎn))自竿頂由靜止開(kāi)始滑下，如圖2甲所示.演員A滑到竿底時(shí)速度正好為零，然后曲腿跳到水平地面上，演員

9、A的質(zhì)量為50 kg，長(zhǎng)竹竿的質(zhì)量為5 kg，A下滑的過(guò)程中速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.重力加速度取g10 m/s2，則t5 s時(shí)，演員A所受重力的功率為A.50 W B.500 W C.55 W D.550 W圖21234567891011第51頁(yè)，共71頁(yè)。解析由題圖可知，46 s內(nèi)A向下減速，加速度的大小為：a2 m/s21 m/s2，t5 s時(shí)，A的速度大小為v52 m/sa2t2 m/s11 m/s1 m/s，演員A所受重力的功率為PGmAgv550101 W500 W，故B正確.1234567891011第52頁(yè)，共71頁(yè)。4.(2020廣東汕頭市質(zhì)檢)一質(zhì)量為m的汽車原來(lái)在平

10、直路面上以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P.從某時(shí)刻開(kāi)始，司機(jī)突然加大油門將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率提升至某個(gè)值并保持不變，結(jié)果汽車在速度到達(dá)2v之后又開(kāi)始勻速行駛.若汽車行駛過(guò)程所受路面阻力保持不變，不計(jì)空氣阻力.下列說(shuō)法正確的是A.汽車加速過(guò)程的最大加速度為B.汽車加速過(guò)程的平均速度為C.汽車速度從v增大到2v過(guò)程做勻加速運(yùn)動(dòng)D.汽車速度增大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力隨之不斷增大1234567891011第53頁(yè)，共71頁(yè)。解析設(shè)汽車所受的路面阻力為Ff，則開(kāi)始時(shí)PFfv，加大油門后P1Ff2v，則P12P，汽車在開(kāi)始加大油門時(shí)的加速度最大，1234567891011而隨著汽車速度的增加，汽車的

11、牽引力減小，則加速度減小，即汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，第54頁(yè)，共71頁(yè)。5.(2019貴州安順市適應(yīng)性監(jiān)測(cè)(三)在一次跳繩體能測(cè)試中，一位體重約為50 kg的同學(xué)，一分鐘內(nèi)連續(xù)跳了140下，若該同學(xué)每次跳躍的騰空時(shí)間為0.2 s，重力加速度g取10 m/s2，則他在這一分鐘內(nèi)克服重力做的功約為A.3 500 J B.14 000 JC.1 000 J D.2 500 J解析騰空時(shí)間為0.2 s表示每次上升過(guò)程用時(shí)0.1 s，上升的高度為h gt20.05 m，根據(jù)Wmgh，起跳一次克服重力做的功W0500 N0.05 m25 J.一分鐘內(nèi)連續(xù)跳了140下，則一分鐘內(nèi)克服重力做功W140W0

12、14025 J3 500 J.故選A.1234567891011第55頁(yè)，共71頁(yè)。6.(2019四川攀枝花市第二次統(tǒng)考)物體在恒定合外力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t發(fā)生的位移為x，關(guān)于F在t時(shí)刻的功率P，下列說(shuō)法中正確是A.F的大小一定時(shí)，P與t成正比B.F的大小一定時(shí)，P與x成正比C.t一定時(shí)，P與F的大小成正比D.x一定時(shí)，P與F的大小成正比t一定時(shí)，P與F的平方成正比，選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；1234567891011第56頁(yè)，共71頁(yè)。7.汽車從靜止開(kāi)始先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速運(yùn)動(dòng).汽車所受阻力恒定，下列關(guān)于汽車功率P與時(shí)間t的關(guān)系圖象中，能描述上述過(guò)程的是1234567891

13、011綜合提升練第57頁(yè)，共71頁(yè)。解析汽車從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度一定，根據(jù)牛頓第二定律有FFfma，得出FFfma.汽車的功率為PFv(Ffma)at，故開(kāi)始時(shí)P與t的圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)汽車達(dá)到最大功率時(shí)，據(jù)題意汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)立刻變?yōu)閯蛩?，此時(shí)牽引力瞬間從Ffma變成Ff，而速度沒(méi)有突變，故汽車的功率變小且為恒定值，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確.1234567891011第58頁(yè)，共71頁(yè)。8.一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時(shí)速率為1 m/s.從此刻開(kāi)始在與速度平行的方向上對(duì)其施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖3甲、乙所示，則(兩圖取

14、同一正方向，重力加速度g10 m/s2)A.滑塊的質(zhì)量為0.5 kgB.滑塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5C.第1 s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為1 JD.第2 s內(nèi)力F的平均功率為1.5 W圖31234567891011第59頁(yè)，共71頁(yè)。由題圖知，第1 s內(nèi)有FfF1ma，第2 s內(nèi)有F2Ffma，解得：Ff1 N，m2 kg，又由Ffmg可得動(dòng)摩擦因數(shù)0.05，故A、B錯(cuò)誤；1234567891011根據(jù)功的公式可得第1 s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為0.5 J，故C錯(cuò)誤；第60頁(yè)，共71頁(yè)。9.(多選)(2020福建泉州市調(diào)研)如圖4所示，不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球.現(xiàn)將

15、小球拉至與O點(diǎn)等高的A處(輕繩伸直)，由靜止釋放后小球下擺到最低點(diǎn)B，此時(shí)速度大小為v.不計(jì)空氣阻力，已知重力加速度大小為g.下列說(shuō)法正確的是A.該過(guò)程重力做的功為 mv2B.小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)重力的功率為mgvC.小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)拉力的功率為0D.小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)拉力大小為2mg圖41234567891011第61頁(yè)，共71頁(yè)。小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，因重力方向豎直向下，速度與重力的方向垂直，可知重力的功率為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)拉力的方向與速度垂直，則拉力的功率為0，選項(xiàng)C正確；1234567891011解得小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)拉力大小為F3mg，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.第62頁(yè)，共71頁(yè)。10.(2019北京市東

16、城區(qū)二模)如圖5，飛機(jī)在水平跑道上的滑跑可視作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移x1.6103 m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求的速度v80 m/s.已知飛機(jī)質(zhì)量m7.0104 kg，滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度g取10 m/s2，求飛機(jī)滑跑過(guò)程中，(1)加速度的大小a；圖51234567891011答案2 m/s2解析飛機(jī)滑跑過(guò)程中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有：v22ax解得a2 m/s2第63頁(yè)，共71頁(yè)。(2)受到的平均牽引力的大小F；1234567891011答案2.1105 N解析設(shè)飛機(jī)滑跑時(shí)受到的阻力大小為Ff，則Ff0.1mg，由牛頓第二定律有：FFfma解得F2.1105 N第64頁(yè)，共71頁(yè)。(3)受到的牽引力的平均功率P.1234567891011答案8.4106 W在滑跑階段，牽引力的平均功率PFv解得P8.4106 W.第65頁(yè)，共71頁(yè)。11.一物塊在一個(gè)水平拉力作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖6甲所示，水平拉力的Pt圖象如圖乙所示，g10 m/s2，求：(1)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；圖61234567891011答案0.1第66頁(yè)，共71頁(yè)。解析由題中兩圖比較可知，在5