2021鲁科版高一物理必修2第一章功和功率(学生版)
2021鲁科版高一物理必修2第一章 功和功率(含答案)
第一章 功和功率一、知识点复习正功 负功 条件 2π<α≤π2π≤α<0 物理 意义表明力是动力,做功的效果会促进物体的运动 表明力是阻力,做功的效果 会阻碍物体的运动 说明 ①功的正、负既不表示大小也不表示方向，只表示是动力做功还是阻力做功②一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做了功(取绝对值)，即力F 做负功Fs 等效于物体克服力F 做功Fs例题1.运动员在110米栏比赛中,主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段,运动员的脚与地面间不会发生相对滑动,以下说法正确的是( )A.加速阶段地面对运动员的摩擦力做正功B.匀速阶段地面对运动员的摩擦力做负功C.由于运动员的脚与地面间不发生相对滑动,所以不论加速还是匀速,地面对运动员的摩擦力始终不对运动员做功D.无论加速还是匀速阶段,地面对运动员的摩擦力始终做负功【解析】选C 。
因运动员的脚与地面间不发生相对滑动,故地面对运动员的静摩擦力对运动员不做功,A 、B 、D 均错误,C 正确。
例题2.如图所示,质量分别为m1和m2的两个物体,m1<m2,在大小相等的两个力F1和F2的作用下沿水平方向移动了相同的距离。
若F1做的功为W1,F2做的功为W2,则( )A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.条件不足,无法确定【解析】选C 。
由题意可得F1和F2是恒力,物体移动的位移相同,并且力与位移的夹角相等,所以由功的公式W=Flcosθ可知,它们对物体做的功是相同的,所以C 正确。
【加固训练】如图所示,用恒力F 拉着质量为m的物体沿水平面从A 移到B 的过程中,下列说法正确的是( )A.有摩擦力时比无摩擦力时F 做的功多B.物体加速运动时比减速运动时,F 做的功多C.物体无论是加速运动、减速运动还是匀速运动,力F做的功一样多D.有摩擦力时与无摩擦力时F的平均功率相等【解析】选C。
无论有无摩擦或者物体加速运动还是减速运动,恒力F做的功都是W=Fx,选项A、B错误,C正确;有摩擦力时与无摩擦力时F做的功一样多,但做功的时间不同,所以平均功率不同,选项D错误。
鲁科高中物理必修第2册 第1章 功和机械能 本章整合
1
2
mgh=2 地 − 2 max 2
解得 vmax=24 m/s。
答案 (1)10 m/s
(2)24 m/s
方法技巧 应用动能定理的注意事项
(1)明确研究对象和研究过程,找出始、末状态的速度。
(2)对物体进行正确的受力分析(包括重力、弹力等),明确各力的做功大小
及正、负情况。
(3)在计算功时,要注意有些力不是全过程都做功的,必须根据不同情况分
间只有动能和重力势能或弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能
的传递,机械能也没有转变成其他形式的能(如没有内能产生),则系统的机
械能守恒。
2.利用机械能守恒定律解题常用的公式
(1)系统的末态机械能等于初态机械能,即E2=E1。
(2)系统动能的增加(或减少)等于势能的减少(或增加),即Ek增=Ep减。
别对待,求出总功。
(4)若物体运动过程中包含几个不同的物理过程,解题时,可以分段考虑,也
可视为一个整体过程,列出动能定理求解。
三、机械能守恒定律及其应用
1.机械能守恒的判断
(1)对某一物体,若只有重力(或弹力)做功,其他力不做功(或其他力做功的
代数和为0),则该物体的机械能守恒。
(2)对某一系统,一般利用能量转化的观点来判断机械能是否守恒。若物体
ℎ 1
少,a、b 系统只有重力做功,其机械能守恒,有(2m-m)g2 = 2(m+2m)v2,即
ℎ 1
2 2
gh=3v ,则 b 的机械能减少了 ΔE=2mg·2 − 2×2mv =3mgh,选项 B 正确;a 的重
2
ℎ 1 2
力势能的增加量为 mg2 > 2mv ,选项 D 错误;根据动能定理,对 b,有
高中物理鲁科版必修2课件 第1章 功和功率 1.1
3．质量为 m 的物块放在底面长度均为 L、倾角不同的 a、b、c 三个固定斜
面上从顶端滑下，如图所示，物块和斜面间的动摩擦因数都相同，在物块从 a、b、
c 三个斜面的顶端滑到底端的过程中，物块克服摩擦力做的功分别是 W1、W2 和 W3，则它们的关系是( )
A．W1＞W2＞W3 C．W1＜W2＜W3
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不能 在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/232021/11/232021/11/232021/11/23
(3)不做功：当力与位移方向的夹角 α＝90°时，力对物体不做功． 1.正功、负功中的“＋”“－”号表示功的大小吗？正功、负功的
5．力 F 对物体所做的功，只与 F、s、α 三者有关，与物体的质量、运动状
态及是否受其他力无关．
6．正功、负功
功是标量，没有方向，对功的正负，可以从以下两个方面加以理解：
意义
动力学角度
能量角度
力对物体做正功，这个力对物体 力对物体做功，向物体提供能量，即
正功
来说是动力
受力物体获得了能量
意义
动力学角度
1－1：
有一根轻绳拴了一个物体，如图所示，在悬点 O 以加速度 a 向下做减速运动 时，作用在物体上的各力做功的情况是( )
A．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功 B．重力做正功，拉力做负功，合外力做正功 C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功 D．重力做负功，拉力做负功，合外力做正功 解析： 重力与位移同向，做正功，拉力与位移反向，做负功，由于做 减速运动，所以物体所受合力向上，与位移反向，做负功． 答案： A
鲁科版高中物理必修二1、功率及功率的计算2、汽车的起动问题.doc
高中物理学习材料1、功率及功率的计算2、汽车的起动问题细解知识点1. 功率：物体所做的功与完成这些功所用时间的比值，叫功率。
①功率是标量，但是它有正负之分。
②功率是表示物体做功快慢的物理量。
平均功率公式为 P＝W/t瞬时功率公式：P＝Fvcosα2. 关于汽车的起动问题引例：汽车发动机的额定功率是60千瓦，汽车质量是5吨，当汽车在水平路面上行驶时，设阻力是车重的1/10倍，若汽车从静止开始保持以1米/秒2的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？解析：上面的题目属于“机车起动类问题”。
机车的起动主要包括两种情况，一类是“匀加速起动”和“最大功率起动”。
其中多数的题是“匀加速起动”，因为这一类题更能锻炼人的思维。
下面对机车的这两种起动方式进行分析。
首先是“匀加速起动”过程的分析：匀加速起动过程实际包括两个过程：（如上图）“过程１”是真正的匀加速过程，在此过程中，速度由零开始不断增加，功率也由零开始逐渐增加；因为加速度是不变的，所以在此过程中牵引力也是不变的（因为加速度a是由牵引力F和阻力f的合力除以质量m得到的）。
此过程的结束就是第二个过程的开始，以“功率P达到最大，但速度没有达到最大”为标志。
在“过程２”中因为还有加速度的存在，所以速度ｖ会不断增加，在功率P不变的情况下，根据P＝Fv，就可知道牵引力F不断减小，加速度a也相应减小。
第二过程结束的标志就是“机车的功率最大，速度也是最大”，到此为止，整个起动过程结束。
再以后，机车将以匀速直线运动，功率不变。
（注：这里之所以称为“机车”，是因为此类型的题完全可以是汽车、火车、轮船、摩托等动力机械的起动问题。
）第二类起动是“最大功率起动”。
比如在赛车比赛时，一般都是最大功率起动问题。
机车的起动只有一个过程，在此过程中，机车不断加速，因为开始时机车已经达到最大功率，所以在速度不断增大的时候，牵引力F会不断减小，加速度a也不断减小，但因为加速度的方向和速度的方向相同，所以无论加速度a怎样小，速度ｖ也是增加的。
新鲁科版高中物理必修2第一章教学课件1.1 机械功 (共22张PPT)
-s=(a1t)t-1/2a2t2
THANK YOU
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/82021/3/8Monday, March 08, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/82021/3/82021/3/83/8/2021 12:00:06 PM
能力·思维·方法
【例1】如图所示，把系在轻绳上的A、B两小球由图示位置同时由 静止释放(绳开始时拉直)，则在两小球向左下摆动时，下列说法正 确的是(CD)
A.绳OA对A球做正功
B.绳AB对B球不做功
C.绳AB对A球做负功
D.绳AB对B球做正功 【解析】很多人错选AB答案，原因是没有分析A、B球的实际运 动过程而造成的，如果我们大概画出A、B球的运动轨迹，那么 我们就可以找出绳子与球的运动方向的夹角，进而可判定做功的 情况.由于OA绳一直张紧且O点不动，所以A球做圆周运动，OA 绳对A球不做功，而B球是否与A球同步下摆做圆周运动呢?
让我们用模拟等效法分析：设想A、B球分别用两条小绳悬挂而各
自摆动，若摆角较小，则摆动周期为T=2 L / g ；可见摆长越长，
摆得越慢，因此A球比B球先到达平衡位置.可见绳AB的张力对A球 有阻碍运动之作用，而对B球有推动运动之作用，所以正确答案为C、 D.
【例2】质量为M的长板放在光滑水平面上，一个质量为m的滑块以 速度v沿木板表面从A点滑到B点，在木板上前进了L，而木板在水平
11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/82021/3/82021/3/8Mar-218-Mar-21
新鲁科版高中物理必修二 1.1《机械功》课件(共19张PPT)
手托着书静 止
人推车未 动
第七章 第一节 功
2、定义： 如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体 沿力的方向运动，经过位移S,则F与S的乘 积叫做机械功。
F S
第一章 第一节 机械功
3、公式：
① F方向与S的方向相同时：
F S
功=力×位移
W=F·S
第七章 第一节 功
② F方向与S的方向不同，有一定夹角α时
：
F2
FF
α F1
S
功=力在位移方向的分力×位移
公式： W=F ·S ·cosα
注:公式中F为恒力，α为力与位移的夹角
第七章 第一节 功
辨认力的方向与位移方向的夹角
F
F
α
S
S
α
甲
答案：α
乙 答案：π- α
S
α
α
S
丙 F 答案： α F 丁 答案：π- α
第七章 第一节 功
(2)总功等于合外力对物体所做的功，即： W总=F合S cosα
第四章 第一节 功
1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各 放一质量不同的木块，在相同的拉力作 用下，通过相同的位移，拉力对木块做
的功( C )
A.在光滑的水平面上较多 B.在粗糙的水平面上较多 C.一样多 D.由小车运动所需的时间决定
第四章 第一节 功
3.利用Ｆ－Ｓ图像，Ｆ－Ｓ图线与坐标轴所包围的面 积即是力Ｆ做功的数值。
4.已知变力做功的平均功率Ｐ，则功Ｗ＝Ｐｔ。
5.用动能定理进行求解： 由动能定理Ｗ＝ΔＥＫ可知，将变力的功转换为物
体动能的变化量，可将问题轻易解决。
6.用功能关系进行求解。
高中物理 第1章 功和功率课件 鲁科版必修2
滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时， 水对滑板的作用力 N 垂直于板面，大小为 kv2，其中 v 为滑板速率(水可视为静 止)．某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角 θ＝37°时(如图所 示)，滑板做匀速直线运动，相应的 k＝54 kg/m，人和滑板的总质量为 108 kg， 试求(重力加速度 g 取 10 m/s2，sin 37°取35，忽略空气阻力)：
知识网络构建
规律方法整合
功的正、负的判断和计算 1．如何判断力做功的正、负 (1)利用功的公式 W＝Fscos α 判断，此方法适用于判断恒力做功的情况． (2)利用力 F 与物体速度 v 之间的夹角情况来判断，设其夹角为 α，若 0°≤α ＜90°，则力 F 做正功；若 α＝90°，则力 F 不做功；若 90°＜α≤180°，则力 F 做 负功．此方法适用于曲线运动中功的分析． (3)从能量角度分析，此方法既适用于恒力做功，也适用于变力做功．根据功 是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功．如果系统机械能增加， 说明外界对系统做正功；如果系统机械能减少，说明外界对系统做负功．
规律方法： 计算功应首先明确力是恒力还是变力，若是变力，大小、 方向有何特点，然后再根据受力情况选择功的计算方法．
关于功率的计算问题 功率有平均功率和瞬时功率，平均功率对应的是一段时间或一个过程，瞬时 功率对应的是某一时刻或某一位置． 1．公式：P＝Wt ，P 为时间 t 内的平均功率；P＝Fvcos α，若 v 为平均速度， 则 P 为平均功率，若 v 为瞬时速度，则 P 为瞬时功率．
2．功的计算方法 (1)定义法求功：公式 W＝Fscos α. (2)利用功率求功：此方法主要用于在发动机功率保持恒定的条件下，求牵引 力做的功．求机车发动机的牵引力做功实际上是求变力做功，一般不能用定义法 求解，可由功率定义式变形求解，即 W＝Pt.
高一物理：第一章 功和功率综合复习鲁教版必修2知识精讲
高一物理：第一章功和功率综合复习鲁教版必修2【本讲教育信息】一. 教学内容：必修2：第一章功和功率综合复习二. 知识归纳：（一）机械功：1、功的定义：2、机械功计算公式：3、功的单位：4、当0°≤α＜90°时，力做；当时，力做负功；当时，力不做功。
5、功是量，一个力对物体做负功，往往说成6、当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力的物体所做的功可以用下述方法求解：（1）求出各个力所做的功，则总功等于。
（2）求出，则总功等于合力所做的功.（二）功和能：1、机械功原理：2、任何机械都不能省功，由功的定义可知，要想省力，就要3、斜面是一种简单机械，它省力的原理，斜面动力做功和重力做功关系（不考虑重力）：4、动力功和阻力功关系：5、输入功和输出功、损失功的关系：（三）功率：1、定义：2、公式：3、单位及单位换算：4、变形公式：其中θ是力与速度间的夹角。
5、平均功率：，可用计算，如果用P＝Fv cosθ计算F必须；v为。
6、瞬时功率：只能用计算，V为，P为（四）人与机械：1、额定功率：发动机上的功率，指的是2、发动机的功率：是指牵引力的功率3、机械效率：。
4、机械效率的公式：。
5、功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量，它们之间没有必然联系。
功率大，表示机械效率高，表示三. 解题方法：1、变力做功问题：仅适用于恒力对做直线运动的物体做功，（1）变力做功或物体做曲线运动时力做功就不能用功的定义式来计算。
在一些特殊情况下，仍可用上述功的定义公式来计算。
如某人以F的水平拉力拉一物体沿半径为R的圆形轨道走一圈，人对物体做功后变力做功且物体做曲线运动（如图），不能用公式进行计算。
如果将曲线分成若干小段，各小段的位移依次为，只要每一小段位移取得足够小，可以认为每一小段位移的方向与那一段位移的起点所作的曲线的切线方向（即F的方向）一致，在这一小段位移上力F所做的功可以计算，把各小段上F做功加在一起，就是拉力F所做的功而所以有（2）如果物体做直线运动，作用力的大小随着位移的增大而均匀变化，可以用平均作用力乘位移来计算变力所做的功。
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第一章 功和功率
一、知识点复习
1.
正功 负功 条件 2π<α≤π
2π≤α<0 物理 意义
表明力是动力,做功的效果
会促进物体的运动 表明力是阻力,做功的效果 会阻碍物体的运动 说明 ①功的正、负既不表示大小也不表示方向，只表示是动力做
功还是阻力做功
②一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做了功
(取绝对值)，即力F 做负功Fs 等效于物体克服力F 做功Fs
例题1.运动员在110米栏比赛中,主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段,运动员的脚与地面间不会发生相对滑动,以下说法正确的是( )
A.加速阶段地面对运动员的摩擦力做正功
B.匀速阶段地面对运动员的摩擦力做负功
C.由于运动员的脚与地面间不发生相对滑动,所以不论加速还是匀速,地面对运动员的摩擦力始终不对运动员做功
D.无论加速还是匀速阶段,地面对运动员的摩擦力始终做负功
例题2.如图所示,质量分别为m1和m2的两个物体,m1<m2,在大小相等的两个力F1和F2的作用下沿水平方向移动了相同的距离。
若F1做的功为W1,F2做
的功为W2,则( )
A.W1>W2
B.W1<W2
C.W1=W2
D.条件不足,无法确定
【加固训练】如图所示,用恒力F 拉着质量为m 的物体沿水平面从A 移到B 的过程中,下列说法正确的是( )
A.有摩擦力时比无摩擦力时F 做的功多
B.物体加速运动时比减速运动时,F 做的功多
C.物体无论是加速运动、减速运动还是匀速运动,力F 做的功一样多
D.有摩擦力时与无摩擦力时F 的平均功率相等
2.P=Fv 中三个量的制约关系
定值
各量间的关系 应用 P 一定
F 与v 成反比 汽车上坡时，要增大牵引力，应换挡减小速度 v 一定
F 与P 成正比 汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力 F 一定 P 与v 成正比 汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度
例题3.(2015·广州模拟)一辆汽车在平直的公路上，从静止开始以恒定加速度启动，达到额定功率后保持功率不变，最后达到最大速率。
设汽车所受阻力保持不变，在此过程中( )
A.汽车达到最大速率时所受到的合外力为零
B.汽车发动机的功率一直在增大
C.汽车一直做匀加速直线运动
D.汽车发动机的功率一直保持恒定
例题 4.(多选)低碳环保是未来汽车的发展方向。
某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中,以达到节能的目的。
某次测试中,汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek 与位移s 的关系图像如图所示,其中①是关闭储能装置时的关系图线,②是开启储能装置时的关系图线。
已知汽车的质量为1000kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定,
空气阻力不计,根据图像所给的信息可求出( )
A.汽车行驶过程中所受地面的阻力为1 000 N
B.汽车的额定功率为80 kW
C.汽车加速运动的时间为22.5 s
D.汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J 功率 机械效率
定义 物体所做的功跟完成这些功所用时间的比值
有用功跟总功的比值或有
用功率和总功率的比值 公式 W P P Fv t ==或 W P 1W P η=η=有用有用总总或，总小于
意义 表示做功的快慢 表示机械对总能量利用率的高低
关系 两者没有必然的联系，功率大的机械效率不一定高，机械效率高的功率不一定大
例题 5.(2014·黄冈模拟)将一只苹果斜向上抛出,苹果在空中依次飞过
三个完全相同的窗户1、2、3。
图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。
若不计空气阻力的影响,以下说法正确的是( )
A.苹果通过第1个窗户所用的时间最长
B.苹果通过第3个窗户的平均速度最大
C.苹果通过第1个窗户克服重力做的功最大
D.苹果通过第3个窗户克服重力做功的平均功率最小
例题6.(多选)用起重机提升货物,货物上升过程中的v-t 图像如图所
示,在t=3s 到t=5s 内,重力对货物做的功为W1、绳索拉力对货物做
的功为W2、货物所受合力做的功为W3,则( )
A.W1>0
B.W2<0
C.W2>0
D.W3<0
例题7.如图所示,水平传送带正以2m/s 的速度运行,两端水平距离
l=8m,把一质量m=2kg 的物块轻轻放到传送带的A 端,物块在传
送带的带动下向右运动,若物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,
则把这个物块从A 端传送到B 端的过程中,不计物块的大小,g
取10m/s2,求：
(1)摩擦力对物块做的功是多少?
(2)摩擦力对物块做功的平均功率。
8.(2014·常州模拟)高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像。
现利用这架照相机对MD-2000家用汽车的加速性能进行研究,如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片,图中汽车的实际长度为4m,照相机每两次曝光的时间间隔为2.0s。
已知该汽车的质量为1000kg,额定功率为90kW,汽车运动过程中所受的阻力始终为1500N。
(1)试利用图示,求该汽车的加速度。
(2)若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动,匀加速运动状态最多能保持多长时间。
(3)汽车所能达到的最大速度是多大。
(4)若该汽车从静止开始运动,牵引力不超过3000N,求汽车运动2400m所用的最短时间(汽车已经达到最大速度)。