2012届高三物理二轮复习方案专题课件(新课标广东专版)：专题5 功、功率与动能定理
专题五 │ 要点热点探究
冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目， 例2 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场 地示意如图2－ － 所示 比赛时， 所示． 地示意如图 －5－1所示．比赛时，运动员从起滑架处推着冰 壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出 处放手让冰壶以一定的速度滑出， 壶出发，在投掷线 处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰 壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远 为使冰壶滑行得更远， 壶的停止位置尽量靠近圆心 为使冰壶滑行得更远，运动员可 以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面， 以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因 数减小．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为µ 数减小．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为 1＝0.008，用毛刷 ， 擦冰面后动摩擦因数减少至µ 在某次比赛中， 擦冰面后动摩擦因数减少至 2＝0.004.在某次比赛中，运动员 在某次比赛中 使冰壶C在投掷线中点处以 在投掷线中点处以2 的速度沿虚线滑出． 使冰壶 在投掷线中点处以 m/s的速度沿虚线滑出．为使冰壶 的速度沿虚线滑出 C能够沿虚线恰好到达圆心 点，运动员用毛刷擦冰面的长度 能够沿虚线恰好到达圆心O点 能够沿虚线恰好到达圆心 应为多少？ 取 应为多少？(g取10 m/s2)
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如图2－ － 所示 所示， 为水平轨道 为水平轨道， 、 间距离 如图 －5－2所示，AB为水平轨道，A、B间距离 x＝2.25 m，BCD是半径为 ＝0.40 m的竖直半圆形轨道，B为 是半径为R＝ 的竖直半圆形轨道， 为 ＝ ， 是半径为 的竖直半圆形轨道 两轨道的连接点， 为轨道的最高点 一小物块质量为m＝ 为轨道的最高点． 两轨道的连接点，D为轨道的最高点．一小物块质量为 ＝1.2 kg，它与水平轨道和半圆形轨道间的动摩擦因数均为µ＝0.20. ，它与水平轨道和半圆形轨道间的动摩擦因数均为 ＝ 小物块在F＝ 的水平力作用下从A点由静止开始运动 小物块在 ＝12 N的水平力作用下从 点由静止开始运动，到 的水平力作用下从 点由静止开始运动， 点时撤去力F，小物块刚好能到达D点 试求： 达B点时撤去力 ，小物块刚好能到达 点，g取10 m/s2，试求： 点时撤去力 取 (1)撤去 时小物块的速度大小； 撤去F时小物块的速度大小 撤去 时小物块的速度大小； (2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功． 在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功． 在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功
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代入数据得 Pt＝1.575×105 J ＝ × 4 电源获得的电能为 E 电＝0.5×5Pt＝6.3×104 J × ＝ × (3)根据题设， 根据题设， 根据题设 轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为 F 阻 ＝2×103 N．此过程中，由能量转化及守恒定律可知，仅有电能用于 × ．此过程中，由能量转化及守恒定律可知， 克服阻力做功 E 电＝F 阻 L′，代入数据得：L′＝31.5 m ′ 代入数据得： ′
变力的功
专题五 │ 主干知识整合
功的类型 合力的功 求解方法 1.W合＝Fxcosα，α是合力 与位移 之间的夹角 是合力F与位移 ， 是合力 与位移x之间的夹角 2．W合＝W1＋W2＋…(代数和 代数和) ． 代数和 3．W合＝Ek2－Ek1 ．
二、功率的计算 W 1．定义式：P＝ t ，可用来求平均功率； 可用来求平均功率； ．定义式： ＝
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[2011·浙江卷 浙江卷] 例 1 [2011 浙江卷] 节能混合动力车是一种可以利用汽油及 所储存电能作为动力来源的汽车． 所储存电能作为动力来源的汽车．有一质量 m＝1 000 kg 的混合 ＝ 动力轿车， 匀速行驶， 动力轿车，在平直公路上以 v1＝90 km/h 匀速行驶，发动机的输 出功率为 P＝50 kW，当驾驶员看到前方有 80 km/h 的限速标志 ＝ ， 时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机 保持发动机功率不变， 工作给电池充电，使轿车做减速运动， 工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动 L＝72 m 后，速度变 ＝ 1 4 为 v2＝72 km/h.此过程中发动机功率的5用于轿车的牵引，5用于 此过程中发动机功率的 用于轿车的牵引， 供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有 50%转化为 供给发电机工作， 转化为 电池的电能．假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变． 电池的电能．假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变．求：
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2．导出式：P＝Fv，可用来求恒力做功的瞬时功率及平均功率． ．导出式： ＝ ，可用来求恒力做功的瞬时功率及平均功率． (1)合力指作用在物体上包括重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场 合力指作用在物体上包括重力、弹力、摩擦力、电场力、 合力指作用在物体上包括重力 力等所有外力的合力． 的求解有两种方法：若运动为单一过程， 力等所有外力的合力．(2)W 合的求解有两种方法：若运动为单一过程， 为恒力， 求解；若运动是多过程， 且 F 合为恒力，则可用 W 合＝F 合 xcosα 求解；若运动是多过程，且有变 力做功的情况， 用 求总功， 注意式中功的正负． 力做功的情况， W 合＝Wl＋W2＋…＋Wn 求总功， 注意式中功的正负． 三、动能定理 1．动能定理 ． 合力对物体所做的总功，等于物体动能的变化． 合力对物体所做的总功，等于物体动能的变化．
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(1)轿车以 90 km/h 在平直公路上匀速行驶时，所受阻力 F 阻 轿车以 在平直公路上匀速行驶时， 的大小； 的大小； (2)轿车从 90 km/h 减速到 72 km/h 过程中，获得的电能 E 电 轿车从 过程中， (3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能 E 轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能 km/h 匀速运动的距离 L′. ′
专题五
功、功率与动能定理
专题五 功、功率与动能定理
专题五 │ 主干知识整合
主干知识整合 一、功的计算 功的类型 恒力的功 求解方法 W＝Fxcosα，α是恒力 与位移 之间的夹角 ＝ 是恒力F与位移 ， 是恒力 与位移x之间的夹角 1.若F－x呈线性关系， 可用平均力求功 ； 若已知 若 － 呈线性关系 可用平均力求功；若已知F 呈线性关系， 图象， －x图象，可用图象法求功 图象 2．机车类功率恒定情况：W＝Pt ．机车类功率恒定情况： ＝ 3．将变力做功转化为与其等效的恒力 ． 4．动能定理 ．
【点评】 当机车匀速运动时，牵引力 F＝f，此时速度最大． 点评】 当机车匀速运动时， ＝ 近年来我国的高铁发展迅速， 近年来我国的高铁发展迅速 ， 而提速要解决许多 具体的技术问题，其中提高机车牵引功率是一个重要问 已知匀速行驶时， 列车所受阻力f与速度 与速度v的一次方成正 题 ． 已知匀速行驶时 ， 列车所受阻力 与速度 的一次方成正 比，即f＝kv.当福州至上海的“和谐号”动车分别以 当福州至上海的“ ＝ 当福州至上海的 和谐号”动车分别以240 km/h 的速度在水平轨道上匀速行驶时， 和 120 km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时， 机车的牵引功 的速度在水平轨道上匀速行驶时 率之比为( 率之比为 A．1∶1 ． ∶ C．4∶1 ． ∶ ) B．2∶1 ． ∶ D．无法确定 ．
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要点热点探究 ► 探究点一 功率及机车的启动问题
机车启动有两种方式： 以恒定功率的启动 以恒定功率的启动． 恒定， 机车启动有两种方式：(1)以恒定功率的启动．由于 P 恒定，随着 F－f － v 的增大，由 P＝Fv 可知 F 必将减小，由 a＝ m 可知 a 必将减小， 的增大， 必将减小， 必将减小， ＝ ＝ 汽车做加速度减小的加速运动， 汽车做加速度减小的加速运动，直到 F 大小等于阻力 f，此时加速度 a ， P 为零， 为零，速度达到最大值 vm＝ f .
电
维持 72
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例1 (1)2×103 N (2)6.3×104 J × × (3)31.5 m
【解析】 (1)汽车牵引力与输出功率的关系 P＝F 牵 v 解析】 汽车牵引力与输出功率的关系 ＝ 将 P＝50 kW，v1＝90 km/h＝25 m/s 代入得 ＝ ， ＝ P F＝v ＝2×103 N ＝ × 1 当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等， 当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有 F 阻＝2×103 N × 1 (2)在减速过程中，注意到发动机只有5P 用于汽车的牵引，根据 在减速过程中， 用于汽车的牵引， 在减速过程中 1 1 1 － 动能定理有 5Pt－F 阻 L＝2mv2－2mv2， ＝ 2 1
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(2)以恒定加速度启动．即最初加速度 a 恒定，牵引力 F 恒定，随 以恒定加速度启动． 恒定， 恒定， 以恒定加速度启动 的增大， 也将不断增大， 着 v 的增大，P 也将不断增大，直到 P 达到额定功率 Pm，此时匀加速 Pm 运动结束，速度为 运动结束， ，此后若要汽车继续加速就只能让它以额定功 f＋ma ＋ 率行驶，直到速度达到最大． 率行驶，直到速度达到最大．
专题五 │ 主干知识整合
1 2 1 2 W 合＝Ek2－Ek1 或 W 合＝2mv2－2mv1. 2．对动能定理的理解 ． (1)合力指作用在物体上的包括重力、弹力、摩擦力、电场力、磁 合力指作用在物体上的包括重力、弹力、摩擦力、电场力、 合力指作用在物体上的包括重力 场力等所有外力的合力． 场力等所有外力的合力． (2)W 合是合力对物体做的功，即 W 合＝F 合 xcosα，也是所有外力对 是合力对物体做的功， ， 物体做的总功， 注意功的正负． 物体做的总功，即 W 合＝W1＋W2＋…＋Wn，注意功的正负．
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由动能定理得： 设冰壶的初速度为 v0，由动能定理得： 1 2 － －f1s 1－f2s2＝0－2mv0 2µ1gs－v2 － 0 联立以上各式，解得： 联立以上各式，解得：s2＝ 2g(µ1－µ2) ( 代入数据得 s2＝10 m
【精品推荐】2012优化方案高考物理总复习(粤教版)课件第5章第一节
功、功率
基础知识梳理
第 一 节 功 、 功 率
课堂互动讲练
经典题型探究
知能优化演练
基础知识梳理
一、功 力的方向上 1 ．做功的两个要素：力和物体在 ____________
发生的位移． W＝Fscosα ， α 是力和 _____ 位移 方向间的 2 ．公式： __________
恒力 做功． 夹角，此公式只适用于_____ 3．功的正负判断 主要根据力的方向和位移方向的夹角α判断.
特别提醒：研究机动车启动类问题的关键点： (1)公式P＝F· v中，F是机车的牵引力，而不是 合外力． (2)公式P＝F· v适用于机车启动的任何时刻． (3)在恒定加速度启动问题中要注意匀加速阶段 的末速度和最后匀速运动末速度的不同．
即时应用 3.
(即时突破，小试牛刀)
图 5－ 1－ 6 (双选)(2011年山东抽样 )质量为m的汽车在平直 路面上启动，启动过程的速度图象如图 5－1－ 6所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个 运动过程中汽车所受阻力恒为f，则( )
(2)微元法 当物体在变力的作用下做曲线运动时，若力的方 向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力 与位移的方向同步变化，可用微元法将曲线分成 无限个小元段，每一小元段可认为恒力做功，总 功即为各个小元段做功的代数和． (3)平均力法 如果力的方向不变，力的大小随位移按线性规律 变化时，可用力的算术平均值 ( 恒力 ) 代替变力， 利用功的定义式求功．如弹簧弹力做功．
【答案】 【点评】
1080 J 本题中力是恒力，可直接应用功的定
义求解，但要注意力 F的位移和物体上升位移的 区别．
变式训练 1 ( 单选 )(2011 年江西南昌模拟 ) 一滑块 在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s. 从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用 力 F, 力 F 和滑块的速度 v 随时间的变化规律分别如 图 5 － 1 － 8 甲和乙所示 . 设在第 1 秒内、第 2 秒内、 第 3 秒内力 F 对滑块做的功分别为 W1 、 W2 、 W3 ， 则以下关系式正确的是( )
高考物理二轮复习专题5功功率动能定理课件
A．W1>W2，F＝2Ff B．W1＝W2，F>2Ff C．P1<P2，F>2Ff D．P1＝P2，F＝2Ff
解析：对整个过程由动能定理可得 W1－W2＝0，解得 W1＝ W2.由图象可知，撤去拉力 F 后运动的时间大于水平力 F 作用的时 间，所以 a1>|a2|，即F－mFf>Fmf，F>2Ff，选项 A、D 错误，B 正确； 由于摩擦阻力作用时间一定大于水平力 F 作用时间，所以 P1>P2， 选项 C 错误．
12/8/2021
A．可求出 m、 f 和 vmax B．不能求出 m C．不能求出 f D．可求出物体加速运动时间
12/8/2021
解析：当加速度为零时，物体做匀速运动，此时牵引力大 小等于阻力大小，速度为最大值，最大速度 vmax＝01.1 m/s＝10 m/s；功率 P＝Fv，而 F－f＝ma，联立可得v1＝mP a＋Pf ，物体速 度的倒数1v与加速度 a 的关系图象的斜率为 k＝mP ，纵轴截距为Pf ＝0.1，因此可求出 m、f 和 vmax，选项 A 正确，B、C 错误．物 体做变加速运动，无法求解物体加速运动的时间，选项 D 错误．
12/8/2021
②经常用到的公式： F－F阻＝ma P＝Fv P额＝F阻vm v1＝at 其中t为匀加速运动的时间
12/8/2021
三、命题规律 1．在历年高考题中，功和功率一般以选择题为主． 2．在功和功率的计算中往往与动能定理、功能关系等综合 考查．
12/8/2021
题组冲关调研
范有所得，练有高度
在加速上升阶段，由牛顿第二定律知，
F－mg＝ma，F＝m(g＋a)
第①次在 t0 时刻，功率 P1＝Fv0，
高考物理二轮复习 第1部分 专题突破篇 专题5 功 功率 动能定理课件
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图3 A．由于小球受到斜面的弹力始终与斜面垂直，故对小球不做功 B．细绳对小球的拉力始终与小球的运动方向垂直，故对小球不做功 C．小球受到的合外力对小球做功为零，故小球在该过程中机械能守恒 D．若水平面光滑，则推力做功为 mgL(1－cos θ)
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B [小球受到斜面的弹力沿竖直方向有分量，故对小球做正功，A 错误；细 绳的拉力方向始终和小球的运动方向垂直，故对小球不做功，B 正确；合外力对 小球做的功等于小球动能的改变量，虽然合外力做功为零，但小球的重力势能 增加，故小球在该过程中机械能不守恒，C 错误；若水平面光滑，则推力做功为 mgL(1－sin θ)，D 错误．]
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1．高考考查特点 (1)本考点命题角度为功的定义式的理解及应用，机车启动模型的分析． (2)理解公式 W＝F·s cos α，P＝F·v，F－f＝ma，P＝fvm 及机车启动的两种 方式是解题的关键．
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2．解题的常见误区及提醒 (1)应用公式 W＝F·s cos α 时，忘掉公式仅用于恒力做功的条件． (2)机车启动问题中要分清匀加速启动还是恒定功率启动． (3)匀加速过程的末速度不是机车启动的最大速度． (4)恒定功率启动中功的计算可用 W＝P·t 计算．
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(2015·全国卷ⅡT17)一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时， 发动机的功率 P 随时间 t 的变化如图 2 所示．假定汽车所受阻力的大小 f 恒定不 变．下列描述该汽车的速度 v 随时间 t 变化的图线中，可能正确的是( )
图2
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【解题关键】 解此题的关键有两点： (1)P-t 图象 v-t 图象的物理意义及相关信息． (2)公式 P＝Fv 及 F－f＝ma 的应用．
2012高考物理二轮复习课件：第2单元-功与能量(新课标版)
定律
重庆卷24，北京
上海卷33等
7，江苏卷9
卷22，福建卷17
专题五 功、功率与动能定理
专题五 功、功率与动能定理
专题五 │ 主干知识整合
主干知识整合 一、功的计算
功的类型 求解方法 恒力的功 W＝Fxcosα，α是恒力F与位移x之间的夹角
1.若F－x成线性关系，可用平均力求功；若已知F －x图象，可用图象法求功 变力的功 2．机车类功率恒定情况：W＝Pt 3．将变力做功转化为与其等效的恒力 4．动能定理
功与能量单元包括功和功率、动能定理、机械能守恒定律 及能量守恒定律等高中物理主干内容．本单元知识与平抛运动、 圆周运动、电磁感应等考点综合，以“选择题”、“计算题” 的形式考查，是近年来课标高考命题的重点和热点之一．
第二单元 │ 考情分析预测
功、功率与动能定理专题包括功和功率的概念、功和功率 图象、各种求功的方法、机车功率问题及动能定理，其中动能 定理是高考考查的重点和难点．
图 2－5－2
专题五 │ 要点热点探究
A．拉力F的大小为4 N，且保持不变 B．物体的质量为2 kg C．0～6 s内物体克服摩擦力做功24 J D．0～6 s内拉力做的功为156 J
专题五 │ 要点热点探究
BD 【解析】 由图象可知，t＝2 s 后物体做匀速直线运动，则 F2＝f，由速度为 6 m/s，P2＝F2v，故 f＝F2＝Pv＝4 N．由速度图 象知，物体在 0～2 s 内做匀加速直线运动，加速度大小 a＝ΔΔvt＝ 3 m/s2，由于 t＝2 s 时，v＝6 m/s，P1＝60 W，此时拉力 F1＝Pv1 ＝10 N，在 0～2 s 内，由牛顿第二定律 F1－f＝ma，可得 m＝2 kg，选项 A 错误、B 正确．由速度图象可知物体在前 2 s 内的位 移 x1＝6 m，在后 4 s 内的位移为 x2＝24 m,6 s 内物体克服摩擦 力做功 Wf＝f(x1＋x2)＝120 J,6 s 内拉力做的功为 W＝F1x1＋F2x2 ＝156 J，选项 C 错误、D 正确．
2012高考物理二轮复习精品资料Ⅰ专题5 功、功率与动能定理教学案(学生版)
功、功率与动能定理【2012命题趋向】功、能、能量守恒是近几年高考理科综合物理命题的重点、热点和焦点，也是广大考生普遍感到棘手的难点之一．能量守恒贯穿于整个高中物理学习的始终，是联系各部分知识的主线．它不仅为解决力学问题开辟了一条重要途径，同时也为我们分析问题和解决问题提供了重要依据．守恒思想是物理学中极为重要的思想方法，是物理学研究的极高境界，是开启物理学大门的金钥匙，同样也是对考生进行方法教育和能力培养的重要方面．因此，功、能、能量守恒可谓高考物理的重中之重，常作为压轴题出现在物理试卷中．纵观近几年高考理科综合试题，功、能、能量守恒考查的特点是：①灵活性强，难度较大，能力要求高，内容极丰富，多次出现综合计算；②题型全，不论是从内容上看还是从方法上看都极易满足理科综合试题的要求，经常与牛顿运动定律、圆周运动、电磁学和近代物理知识综合运用，在高考中所占份量相当大．从考题逐渐趋于稳定的特点来看，我们认为：2009年对功、能、能量守恒的考查重点仍放在分析问题和解决问题的能力上．因此在第二轮复习中，还是应在熟练掌握基本概念和规律的同时，注重分析综合能力的培养，训练从能量守恒的角度分析问题的思维方法．【考点透视】1．功的计算：（1）恒力做功的计算一般根据公式W =FS cosα，注意S严格的讲是力的作用点的位移.（2）将变力做功转化为恒力做功，常见的方法有三种：①如力是均匀变化的可用求平均力的方法将变力转化为恒力.②耗散力（如空气阻力）在曲线运动（或往返运动）过程中，所做的功等于力和路的乘积，不是力和位移的乘积，可将方向变化大小不变的变力转化为恒力来求力所做的功.③通过相关连点的联系将变力做功转化为恒力做功.2．摩擦力做功的特点（1）静摩擦力做功的特点①静摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可以不做功.②在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其它形式的能(如:没有内能的产生).③相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做功的总和等于零.（2）滑动摩擦力做功的特点① 滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可以不做功.②滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两个方面:一是相互摩擦的物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内能,转化为内能的量值等于机械能的减少量.③ 相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力所做功的总和总是负值,其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,即恰好等于系统损失的机械能,也等于系统增加的内能,表达式为Q=F•滑动s 相对. (s 为这两个物体间相对移动的路程).3．机动车的两种特殊起动过程分析（1）以恒定的功率起动：机车以恒定的功率起动后，若运动过程中所受阻力F´不变，由 于牵引力v P F =，随v 增大，F 减小，根据牛顿第二定律m Fmv P m F F a '-='-=，当速度v 增大时，加速度a 减小，其运动情况是做加速度减小的加速动，直至F=F′时，a 减小至零，此后速度不再增大，速度达到最大值而做匀速运动，做匀速直线运动的速度是F Pv m '=，这一过程的v-t 关系如图所示.（2）车以恒定的加速度a 运动：由m F F a '-=知，当加速度a 不变时，发动机牵引力F 恒定，再由P = Fv 知，F 一定，发动机实际输出功率P 随v 的增大而增大，但当P 增大到额定功率以后不再增大，此后，发动机保持额定功率不变，v 继续增大，牵引力F 减小，直至F = F´时，a ＝0，车速达到最大值F P v m '=额，此后匀速运动.在P 增至P 额之前，车匀加速运动，其持续时间为a F ma P Fa P a v t )(00'+===额额（这个v 0必定小于v m ，它是车的功率增至P 额之时的瞬时速度）.计算时，利用F - F´=ma ，先算出F ；再求出F Pv 额=0，最后根据v=at 求t 0；在P 增至P 额之后，为加速度减小的加速运动，直至达到v m .这一过程的v/t 关系如图所示：注意：P =F v 中的F 仅是机车的牵引力，而非车辆所受合力，这一点在计算题目时极易出错.4．动能定理及其应用（1）对动能定理的理解：①W 总是所有外力对物体做的总功，这些力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量，即W 总＝W 1+W 2+……（代数和）.或先将物体的外力进行合成，求出合外力F 合后，再用W 总=F 合s cos α进行计算.②因为动能定理中功和能均与参照物的选取有关，所以动能定理也与参照物的选取有关.中学物理中一般取地球为参照物.③不论物体做什么形式的运动，受力如何，动能定理总是适用的.④动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式.当题目中涉及到位移时可优先考虑动能定理.⑤做功的过程是能量转化的过程，动能定理表达式中的“＝”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号，它并不意味着“功就是动能增量”，也不意味着“功转变成了动能”，而是意味着“功引起物体动能的变化”.⑥动能定理公式两边每一项都是标量，因此动能定理是个标量方程.⑦若12k k E E >，即0>总W ，合力对物体做正功，物体的动能增加；若12k k E E <,即0<总W ，合力对物体做负功，物体的动能送减少.（2）应用动能定理应该注意：①明确研究对象和研究过程，找出始、末状态的速度情况.②要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有些力在运动过程中不是始终存在，若物体运动过程中包含几个物理过程，物体运动状态、受力等情况均发生变化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况，分别对待.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.5.机械能守恒定律及其应用（1）机械能是否守恒的判断①物体只受重力，只发生动能和重力势能的相互转化.如自由落体运动，抛体运动等.②只有弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化.如在光滑水平面运动的物体碰到一个弹簧，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒.③物体既受重力，又受弹力，但只有重力和弹力做功，只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化，如自由下落的物体落到竖直的弹簧上和弹簧相互作用的过程.对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒.④除受重力（或弹力）外，受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代数和为零.如物体在沿斜面拉力F的作用下沿斜面向下运动，其拉力的大小与摩擦力的大小相等，在此运动过程中，其机械能守恒，只要满足上述条件，机械能一定守恒，要切实理解.（2）应用机械能守恒定律的解题思路④明确研究对象，即哪些物体参与了动能和势能的相互转化，选择合适的初态和末态.②分析物体的受力并分析各个力做功，看是否符合机械能守恒条件.只有符合条件才能应用机械能守恒定律.③正确选择守恒定律的表达式列方程，可分过程列式，也可对全过程列式.④求解结果说明物理意义.【命题角度】功、功率、动能、动能定理1.如图5—1所示，木块A放在木块B的左上端，第一次将B固定在桌上，用恒力F 拉A到B的右端，F所做的功为W1；第二次B放在光滑地面上，用力F拉A到B右端，F做功为W2，比较两次做功大小 ( )图5—1A．W1<W2 B．W1=W2 C．W1>W2 D．无法比较[考场错解]B[专家把脉]把A在B上滑行的距离误认为A的位移，错误的原因是对做功公式w=Fscosθ中各物理量的意义理解不准确，位移s应以地面为参考系，不能以木块 B为参考系． [对症下药] A第一次拉动时，B静止，A的位移大小就是B的长度：s2=l；第二次拉动时，B在光滑的地面上滑动的位移设为s′，A的位移大小是：s2=l+s′．两次均用恒力F 拉动，故有w1=Fs l=F l，W2=Fs2=F(l+ s′)，所以选项A正确．2.质量相等的A、B两球，从同一高度h同时开始运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，则 ( )A．下落过程重力对两球做功相等B两球落地时动能相等C．下落过程中，在相同时刻，两球重力的功率始终相同D．下落过程，两球重力的平均功率相同[考场错解]漏选C．[专家把脉]两球重力相等，下落过程中，在相同时刻两球的速度大小、方向均不同，误认为重力的瞬时功率不相同，其原因是对瞬时功率的计算公式P=Fv或P=Fvcosθ理解不准确．[对症下药] ACD重力做功与物体的运动路径无关，两球重力相等，下落高度相等，所以选项A正确；由动能定理或机械能守恒定律可判断选项B错误；由平抛运动规律可知两球下落时间相等，选项D正确；由平抛运动规律可知两球下落过程任一时刻，B球竖直向下的分速度与A球的竖直速度相等，重力相等，所以选项C正确．3.如图5—2所示，质量为m的木块与水平转台之间的动摩擦因数为μ，木块与转轴相距为R，木块随转台由静止开始转动．当转速增加至某值时，木块即将在转台上滑动，此时转台已开始匀速转动，在这一过程中，摩擦力对木块做的功是 ( )A．0 B. 2πμmgR C．2μmgR DμmgR/2[考场错解]A或B[专家把脉]误认为木块随转台做圆周运动，摩擦力是向心力，方向时刻指向圆心，故摩擦力对木块不做功，误选A；认为木块与转台间的摩擦力大小为μmg，方向与速度方向相同，摩擦力对木块做功是2πμmgR，误选B[对症下药]D木块随转轴做速度逐渐增大的圆周运动，木块与转台间的静摩擦力应有两个作用效果，一个分力方向指向圆心，其作用是改变速度的方向，另一个分力方向与速度方向相同，其作用是改变速度的大小，所以木块所受摩擦力的方向既不指向圆心，也不与速度方向相同，且大小和方向在变化．当木块即将在转台上滑动时，摩擦力大小为μmg方向指向圆心，设此时速度为v，根据牛顿第二定律得：μmg=mv2，由动能定理，摩擦力对木块做功：W=mv2/2-O=μmgR/2，所以选项D正确．4．如图5—3所示，在匀加速向左运动的车厢内，一个人用力向前推车厢，若人与车始终保持相对静止，则以下结论中哪个是正确的 ( )A 人对车厢做正功B 车厢对人做正功 C．人对车厢不做功 D．条件不足，无法确定[考场错解]A[专家把脉]误认为人对车厢的作用力只有人对车厢前壁的水平推力，由于车向左运动，故力和位移同方向，所以人对车厢做正功．同理车厢对人做负功．[对症下药]B如果人只受到车厢前壁对他的水平向右的弹力，那么人受到的合力不可能向左．故人还受到另外一个作用力，即车厢底部对他水平向左的摩擦力,且向左的摩擦力大于向右的弹力．摩擦力对人做正功，向右的支持力做负功，它们的代数和为正，车厢底部对人竖直向上的弹力对人不做功，故车厢对人做正功．选项B正确．同理，分析人对车厢做负功.5．如图5—4所示，一块长木板B放在光滑水平地面上，在B上放一个木块A，现以恒定的水平力F拉B．由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参照物，A、B 都向前移动一段距离，在此过程中 ( )A外力F做的功等于系统动能增量B B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B所做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做功之和[考场错解]AC[专家把脉]恒定的水平拉力F为系统的合外力，对系统误用动能定理，外力做的功等于系统动能的增量．误认为作用力和反作用力做功代数和一定为零．[对症下药]BD作用力和反作用力只是大小相等、方向相反，但它们的作用点作用在两个物体上，两个物体的位移没有必然联系，所以作用力和反作用力做功的代数和不一定为零．可以都做正功，都做负功，也可以一个做功，另一个不做功．可以推导出一对滑动摩擦力做功的代数和一定为负值，大小等于滑动摩擦力大小乘以相对路程，即W=fs相对路程，故选项C错误．因为一对滑动摩擦力做功不为零，故对系统应用动能定理时要考虑内力做功，故选项A错误．对A应用动能定理，只有B对A的摩擦力对A做功，故选项B正确．同理，对B应用动能定理，外力F对B所做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做功之和，故选项D正确．6．一个质量为4 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用，力F随时间的变化规律如图5—5所示(g取10m/s2)．求：(1)83 s内物体的位移大小； (2)力F对物体所做的功．[考场错解]感觉过程复杂不知从何入手解答或找到规律但是对最后3 s内的分析出现错误．[专家把脉]对周期性变化的力学问题①要认真分析物体在第一个周期内的受力情况和运动情况，从而找到物体运动的规律②要注意过程中间是否有转折点，结束前的一段时间是否还遵循前面所总结的规律③优先对全过程选择规律列方程，其次分段求解．[对症下药] (1)0-T/2、 T-3T/2、2T-5T/2、3T-7T/2、……时间内物体的加速度大小为方向与正方向相同，T/2-2T、3T/2—2T、5T/2—3T、……时间内物体的加速度大小为，方向与正方向相反所以在每个周期T内，前T/2时间内做初速度为零的匀加速直线运动，后T/2时间内做匀减速直线运动，且速度恰好减为零．每个T/2时间内的位移均为82 s内物体的位移大小82 s末物体的速度大小第83 s内物体的位移大小为所以83 s内物体的位移大小 S—S1+S2—167m，(2)83 s末物体的速度大小设力F对物体所做的功为W F，全过程由动能定理得解得：W F=676 J．专家会诊解决这类问题要注意以下三点：(1)恒力做功一般用公式w=Rcos a直接计算；变力做功一般只能根据功和能的关系求解，若变力的功率恒定，可以用公式W—R计算；(2)利用功率的定义式求出的是平均功率：在公式P=Fvcosa中，若口是平均速度，对应的功率为平均功率．若v是瞬时速度，对应的功率是瞬时功率，通常用这个公式计算瞬时功率． (3)动能定理反映了外力对物体的功与物体动能变化之间的关系，利用动能定理解题的一般思路是：①明确研究对象；②分析研究对象的受力情况，弄清哪些外力做功，是做正功还是负功；③分析研究对象的运动过程，弄清初状态、末状态物体的动能：④用动能定理列方程求解．【高考真题精解精析】【2011高考试题解析】1.（海南）一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N 的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。
高中物理必修二课件-4.7功率5-粤教版
以额定功率P额启动 瞬时速度
F牵
P额 v
V↑ 牵引力
F↓
a F牵 f阻 F>fm 加速度 a>0 a↓
v
结论：在额定功率下， 当汽车做匀速运动时，速度 最快。
F牵 f
a0
vm
P额 f
F=f，a=0 V最大
以额定功率P额启动 瞬时速度
F牵
P额 v
V↑ 牵引力
F↓
a F牵 f阻 F>fm 加速度 a>0 a↓
P 2.定W义式： t
该式一般用于求平均功率
3. 功 率 的 另 一 表 达 式 ：
P Fv
该式用于求瞬时功率、平均功率
作业：质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用 下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时 间t=3s，求： （1）力F在t=3s内对物体做的功； （2）力F在t=3s内对物体做功的平均功率； （3）力F在3s末对物体做功的瞬时功率。
v=8m/s
t=16s
第一种情况： • 第二种情况： 汽车以恒定功率启动 汽车以恒定加速度启动
v
vm
共同点:当F牵=f阻,a=0,汽车做匀速直线运动
t
时,V到达最大值,P=P额
例2：汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为 5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍， g=10m/s2。 （1）汽车保持额定功率不变从静止启动后，
P=F v
汽
汽汽
车
车车
功
的的
率
牵瞬
引时
力速
度
汽车加速运动的情况有两种： 1、以额定功率P额启动; 2、在恒定的牵引力F作用下启动。
例：一辆质量为m的汽车，以恒定的输出功率P在 倾角为的同一斜坡上分别向上和向下匀速行驶， 汽车受到的阻力均为f。求：
2012年高考物理复习课件(新课标)5-22《功率》
第22讲 │ 要点探究
► 探究点三 生活情景中功率的计算
例3 跳绳是一种健身运动．设某运动员的质量为50kg， 他一分钟跳绳180次．假定在每次跳跃时，脚与地面的接触时 间占跳跃一次所需时间的，则该运动员跳绳时在上升阶段克 服重力做功的平均功率是多少？(g取10 m/s2)
第22讲 │ 要点探究
第22讲 │ 要点探究
对公式P＝Fv要注意以下几点： (1)此公式的意义是：当力F与物体运动(瞬时)速度v方 向一致时，力的实际瞬时功率就等于力F和运动速度v的乘 积，对于机车(汽车、火车等交通工具或动力装置)，牵引 力F与物体运动速度v一般方向一致，可用公式P＝Fv计算 实际瞬时功率(称牵引力的功率、发动机的输出功率)，特 别注意：F为机车的牵引力，并非机车所受的合力．
第22讲 │ 编读互动
2．本讲要重点掌握瞬时功率及机车的两种启动模型的分析处 理．
(1)例1和变式题是对功率的一些基本算法的练习． (2)通过例2和变式题让学生掌握机车的两种启动问题的分析方 法． (3)例3是用功率问题和生活实际的一些联系来构建物理模型解 题的练习．
第22讲 │ 考点整合
考点整合
1.平均功率 P＝Wt是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算. 2.瞬时功率
P＝Fv 常用于计算物体的瞬时功率，通常存在以下几种情况．
W (1)在物体做匀速运动时，P＝Fv 与 P＝t计算的功率相同，即平均 功率与瞬时功率相同．
第22讲 │ 要点探究
(2)计算瞬时功率时，P＝Fv 中的速度 v 应该是物体的瞬时速 度，若式中的速度 v 为平均速度，该式也可以计算平均功率． (3)在利用公式 P＝Fv 计算功率时，速度 v 应该是物体在力的 方向上的分量，如果力 F 与速度 v 之间的夹角为α，则计算
广东省2012届高考物理二轮专题总复习课件专题5第1讲能量与动量知识在力学中的应用(2)
(1)物块A在与挡板B碰撞前瞬间速度v的大小；
(2)弹簧最大压缩量为d时的弹性势能Ep(设弹簧处于原 长时弹性势能为零)．
【解析】由于除OM段以外的其余各处的摩擦不计， 所以物块A从斜坡顶端自由滑下至水平滑道时，满 足机械能守恒，在到达O点之前匀速运动至O点与 挡板B发生完全非弹性碰撞，碰撞前后遵循动量守 恒，碰撞后共同向左运动，动能转化为弹簧的弹性 势能和克服摩擦力做功．
【同类变式】如图甲所示，一根轻质弹簧的两端分别 与质量为m1和m2的两个物块A、B相连接，并静止在 光滑的水平面上．t=0时刻，A的速度方向水平向右， 大小为3m/s，两个物块的速度随时间变化的规律如图 乙所示．根据图象提供的信息求： (1)两物块的质量之比； (2)在t2时刻A与B的动量大小之比．
m2v
1 2
m2v2
对B：F摩s
1 2
m1v2
又F摩 m2g
由以上三式代入数据可解得：l 2m
故要保证A不滑下平板车至少应有2m长．
亦可直接取A、B系统为研究对象，由于
内能的增加等于系统动能的减少，根据
能的转化和守恒定律有：
m2gl
1 2
m2v02
1 2
m1
m2
v2，
解得l 2m
这个过程可视为内含子弹并以速度vA运动的滑块 A与静止滑块B发生弹性碰撞，应用前述问题的结 论，立刻得到
vBmax
2m m 4
mm m
v0 5
v0
4
Ek Bmax
1 2
m(2 9
v0 )2
2 81
mv02
(2)滑块模型
新课标2012届高考物理总复习配套课件5-1课时1 功 功率
高三总复习
人教版· 人教版· 物理
快 2．物理意义：描述做功的 快慢 ，功率大则做功 ．物理意义： 慢 做功 ．
，功率小则
3．额定功率：机器 ．额定功率： 明．
工作的功率． 正常 工作的功率．一般在机器的铭牌上标
4．实际功率：机器 实际工作 时输出的功率．要求 小于等于 额定 ．实际功率： 时输出的功率． 功率． 功率．
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知识点二
功率 ——知识回顾 知识回顾—— 知识回顾
1．公式 ． W (1)P＝ t ，P为时间 内的 平均功率 ． 为时间t内的 ＝ 为时间 (2)P＝ Fvcosα ，α为F与v的夹角． ＝ 的夹角． 为 与 的夹角 为平均速度， ①若v为平均速度，则P为 平均功率 ， 为平均速度 为 为瞬时速度， ②若v为瞬时速度，则P为 瞬时功率 ． 为瞬时速度 为
高三总复习习本章内容时应注意： ．复习本章内容时应注意： 对本章的复习应抓住功和能的关系这一基本线索，通过“ 对本章的复习应抓住功和能的关系这一基本线索，通过“能量转 化”把知识联系在一起． 把知识联系在一起． (1)求一个力做功及做功功率，应从恒力做功、变力做功及功能关 求一个力做功及做功功率，应从恒力做功、 求一个力做功及做功功率 动能定理多角度进行训练，并应进一步使学生明确“ 系、动能定理多角度进行训练，并应进一步使学生明确“ 功是能量转 化的量度”这一说法的内涵． 化的量度”这一说法的内涵．
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人教版· 人教版· 物理
(2)从P＝Fv可见： 从 ＝ 可见 可见： 一定时， ①当 P一定时， 要增加 ，必须减小 ，故汽车爬坡时 ， 司机常换 一定时 要增加F，必须减小v，故汽车爬坡时， 低挡降低速度来增大牵引力． 一定时， 增加 如匀加速运动)， 增加(如匀加速运动 低挡降低速度来增大牵引力 ． ② 当 F一定时， v增加 如匀加速运动 ， 一定时 则P也会增加，但这样的过程是有限度的．③当v一定时，P越大 就越 也会增加， 一定时， 越大 越大F就越 也会增加 但这样的过程是有限度的． 一定时 大．如功率越大的起重机可吊起的重物的质量越大． 如功率越大的起重机可吊起的重物的质量越大．
2012年高考物理复习课件(新课标)5-21《功》
第21讲 │ 要点探究
一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F 和滑块的速率v随时间的变化规律分别如图21－5甲和乙所 示．设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为 W1、W2、W3，则以下关系正确的是( B ) A.W1＝W2＝W3 B.W1＜W2＜W3 C.W1＜W3＜W2
第五单元 │ 复习策略
(2)过程分析要强化：多物体多过程问题是近几年高考 的热点，通过对典型例题、练习的分析，帮助学生掌握处 理问题的技巧，注意多分析过程，化整为零，板书设计上 要画好示意图，分析上要挖掘隐含条件，理解关键词语的 内涵，找到问题的突破口． 2．课时安排 本单元建议安排7课时：第21、22、23、24、25、26讲及 单元训练各1课时．
1．理解概念：理解功、功率、动能、重力势能、弹性势能
的概念、掌握功的计算方法，理解功率的含义，掌握动能、重力 势能、弹性势能的物理意义．
第五单元 │ 复习策略
2．注意规律的掌握：掌握动能定理，并能运用动能定理分 析与解决相关的力学问题．掌握机械能守恒定律、理解机械能守 恒的条件，并能运用机械能守恒定律分析与解决相关的力学问 题． 3．注重功能关系的总结：功能关系是本单元的重点，也是 贯穿整个高中物理的内容之一，一定要总结全面、理解透彻． 4．加强对物理解题规律的理解、强化对解题方法的运用： 还是用能量的观点处理问题？解题的途径是什么？怎么选择？需 要掌握．
第21讲 │ 要点探究
► 探究点三 变力做功的计算
1.用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE(功是能量转化的量度)，
即用能量的增量等效代换变力所做的功．(可计算变力的功和恒 力的功) 2.当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车牵引力做的 功． 3．将变力做功转化为恒力做功 (1)当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这 类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积．如滑动摩擦力做功、