2022高考物理總復(fù)習(xí) 考查點10 功和功率考點解讀學(xué)案

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1、2022高考物理總復(fù)習(xí) 考查點10 功和功率考點解讀學(xué)案 ?考情分析 測試內(nèi)容 測試要求 考情分析 功 B 14年T6/T26、15年T12/T23、16年T12/T27、17年T21/T27 功率 B 14年T7、15年T4、16年T10、17年T8 ?知識梳理 考點1 功 B 1.功的定義:力對物體所做的功,等于力的大小F、位移的大小l、力與位移方向間夾角α的余弦這三者的乘積. 2.功的計算公式:W=________.(特別提醒:只適用于________做功的計算) 3.力做功的兩個必要因素:力和物體在________發(fā)生位移. 4.功是________,沒

2、有方向,但有正、負之分.(1)當α=90°時,W________0,即當力F和位移l方向垂直時,力對物體________.(2)當0°≤α<90°時,W________0,即當力F和位移l方向的夾角為銳角時,力F是動力,力F對物體做________.(3)當90°<α≤180°時,W________0,即當力F和位移l方向的夾角為鈍角時,力F是阻力,力F對物體做________,又可說成物體________這個力做功(取絕對值). 5.總功的計算方法:(1)W總=________,α為合外力F合與位移l方向間夾角.(2)W總=______________,即總功為各個力做功的代數(shù)和.(3)根

3、據(jù)動能定理可知,外力對物體所做的總功等于物體的動能變化量,即________. 【典例1】 (2016·鎮(zhèn)江模擬)關(guān)于功的概念,以下說法正確的是(  ) A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量 B.功有正、負之分,所以功可能有方向性 C.若某一個力對物體不做功,說明該物體一定沒有位移 D.恒力對物體做的功等于這個力的大小、物體位移的大小及力和位移方向間夾角的余弦三者的乘積 【解析】 功是力大小與在力的方向上通過的位移大小的乘積,是標量,其正負表示了功是以動力還是以阻力的形式出現(xiàn),功的正負不表示方向,所以選項A、B錯誤.力對物體不做功,也可能是力的方向與物體位移方向

4、垂直造成的,選項C錯誤.由功的公式知,選項D正確. 【答案】 D 【點撥】 功的計算方法:恒力對物體做的功等于這個力的大小、物體相對于地面的位移大小及力和位移間夾角的余弦三者的乘積. 【變式1】 (2016·南通模擬)在光滑水平面上推物塊和在粗糙水平面上推物塊相比較,如果所用的水平推力相同,物塊在推力作用下通過的位移相同,則推力對物塊所做的功相比(  ) A.一樣多 B.在光滑水平面上推力所做的功較多 C.由物塊通過這段位移的時間決定 D.由于物塊的質(zhì)量未知,故無法比較 【典例2】 如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)

5、為μ,現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動距離l. (1)重力對物體做的功為(  ) A.0 B.mgl C.mgltanθ D.mglcosθ (2)摩擦力對物體做的功為(物體與斜面相對靜止)(  ) A.0 B.μmglcosθ C.-mglsinθcosθ D.mglsinθcosθ (3)斜面對物體的彈力做的功為(  ) A.0 B.mglsinθcos2θ C.-mglcos2θ D.mglsinθcosθ 【解析】 (1)重力與位移方向相互垂直,即α=90°∴W=F·lcosα=0.(2)由公式得W=mgsinθ·l·cos(180°

6、-θ)=-mglsinθcosθ (3)由公式得W=mgcosθ·l·cos(90°-θ)=mglsinθcosθ. 【答案】 (1)A (2)C (3)D 【點撥】 要求熟練掌握恒力做功的計算方法. 【變式2】 近年來校園足球活動蓬勃開展,在一次足球比賽中,質(zhì)量為m的足球在離地h高處,以速度v1水平飛向球門,守門員高高躍起,用力F將球水平擊向己方球員,擊球時的照片如圖所示.擊出后的足球速度為v2,之后它的運動可視為做平拋運動.求守門員擊球過程中對足球所做的功W. 【典例3】 (2015·江蘇真題)一端固定的輕質(zhì)彈簧處于原長,現(xiàn)用

7、互成角度的兩個力F1、F2拉彈簧的另一端至O點,如圖所示,在此過程F1、F2分別做了6J、8J的功;換用另一個力F仍使彈簧重復(fù)上述過程,該過程F所做的功是(  ) A.2J B.8J C.10J D.14J 【解析】 本題主要考查了功是標量,幾個力對物體做的總功等于這幾個力的合力對物體做功的代數(shù)和.F1、F2拉彈簧的作用效果與力F拉彈簧的作用效果相同,故力F拉彈簧做的功等于力F1、F2拉彈簧做功的代數(shù)和,故為W=6J+8J=14J,故選D. 【答案】 D 【點撥】 幾個力對物體做的總功等于這幾個力對物體所做功的代數(shù)和. 【變式3】 (2016·南京模擬)在某次帆船運

8、動比賽中,質(zhì)量為500kg的帆船,在風力和水的阻力共同作用下做直線運動的v-t圖象如圖所示.下列表述正確的 是(  ) A.在0~1s內(nèi),合外力對帆船做了1 000J的功 B.在0~2s內(nèi),合外力對帆船做了250J的負功 C.在1~2s內(nèi),合外力對帆船不做功 D.在0~3s內(nèi),合外力始終對帆船做正功 考點2 功率 B 1.功率的定義:功跟完成這些功所用________的比值. 2.功率的物理意義:描述力做功的________. 3.功率的兩個公式:(1)P=,P為時間t內(nèi)的________.(2)P=Fvcosα(α為F與v方向間的夾角)①v為平均速度,則P為

9、________.②v為瞬時速度,則P為________. 4.額定功率:機械________時輸出的________功率. 5.實際功率:機械________時輸出的功率.實際功率往往小于________. 6.對公式P=Fv的討論 此公式的意義是:當力F與物體運動瞬時速度v方向在一直線上時,力的實際瞬時功率就等于力大小F和瞬時速度大小v的乘積,對于機車(汽車、火車等交通工具或動力裝置),牽引力F與物體運動速度v方向一致,可用公式P=Fv計算實際瞬時功率(稱牽引力的功率、發(fā)動機的輸出功率),特別注意:F為機車的牽引力,并非機車所受的合力. (1)當P一定時,F(xiàn)與v成________

10、,即做功的力________,其速度就________,如:汽車上斜坡時保持發(fā)動機功率一定,司機用換擋的辦法(變速調(diào)節(jié)裝置)減小速度以獲得較大的牽引力滿足上坡的需要. (2)當速度v一定時,P與F成________,即做功的力________,它的功率也________.如:汽車從平路到上坡,若要保持速度不變,必須加大油門(控制燃油混合氣體流量多少的裝置),增大發(fā)動機功率以得到較大的牽引力. (3)當力F一定時,P與v成________,即速度________,功率________.如:起重機吊同一貨物以不同的速度勻速上升,牽引力保持不變(大小等于物重),起吊的速度越大,起重機的輸出功率就

11、越大. 【典例4】 (2016·南通一中模擬)關(guān)于功率,下列認識正確的是(  ) A.由P=可知,功率越大的機器做的功越多 B.由P=Fv可知,汽車發(fā)動機功率越大,汽車的速率越大 C.由P=可知,單位時間內(nèi)做功越多則功率越大 D.由P=Fv可知,做功的力越大其功率越大 【解析】 功率大,做功的時間短,做功也可能少,選項A錯誤;由于牽引力的大小不確定,運動的速度不確定,選項B、D錯誤;單位時間內(nèi)做功越多則功率越大,選項C正確. 【答案】 C 【點撥】 考查對功率概念的理解.功率描述力對物體做功的快慢,功率越大表示做功越快. 【變式4】 (2017·鹽城模擬)汽車以恒

12、定牽引力在平直路面上行駛,速度為v時,發(fā)動機的功率為P,當汽車速度為2v時,發(fā)動機的功率為(  ) A.PB.P C.2P D.4P ?隨堂練習(xí)   1.(2017·揚州模擬)某人將一個物體由靜止開始勻加速向上提起,在此過程中下列說法正確的是(  ) A.人對物體不做功 B.人對物體做負功 C.重力對物體做正功 D.合外力對物體做正功 2.(2017·蘇州模擬)質(zhì)量為m的物體從靜止開始自由下落,不計空氣阻力,在t時刻重力對物體做功的功率為(  ) A.mg2tB.mg2t C.mgtD.mgt 3.(2017·宿遷模擬)根據(jù)國家

13、標準規(guī)定,電動自行車的最高速度不得超過20km/h,一個高中生騎電動自行車按規(guī)定的最高速度勻速行駛時,電動車所受的阻力是總重力的0.1倍.已知人和車的總質(zhì)量約為80kg,重力加速度g取10m/s2,則此時電動車電機的輸出功率約為(  ) A.160W B.450W C.750W D.1 600W 4.第22屆冬奧會在俄羅斯索契成功舉行.在高山滑雪速降比賽中,運動員由靜止開始沿滑道向下做勻加速直線運動,2s內(nèi)的位移為8m.在此過程中: (1)求運動員的加速度大?。? (2)求2s末運動員的速度大??; (3)若運動員的質(zhì)量為50kg,滑道的傾角為30°,重力加速度10m/s2,求運動員重力做的功.  第4題圖 5.如圖所示,質(zhì)量為m=2kg的物體受到與水平面成37°角的斜向下方的推力F=10N的作用,在水平地面上移動了距離x1=2m后撤去推力,此物體又滑行了x2=1.6m的距離后停止運動,已知物體與地面間動摩擦因數(shù)為0.2,(g=10m/s2)求:  第5題圖 (1)全過程中推力F對物體做的功; (2)全過程中摩擦力對物體所做的功.

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