高考物理大一轮复习 第5单元 机械能 第13讲 功 功率课件
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高三物理一轮复习课件--《功和功率》
经典题型探究
题型一
做功的分析与计算
例1 如图5－1－5所示，一质量为m＝2.0 kg的物体从半径为R＝5.0 m的圆弧的A端，在拉力 作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内)．拉力F大小不变始终为15 N，方向始终
与物体在该点的切线成37°角．圆弧所对应的圆心角为60°，BO边为竖直方向．(g取10 m/s2)
图5－1－1
举例：如图5－1－1所示，弧面体a放在光滑水平面上，弧面光滑，使物体b自弧面的顶端自由下滑， 试判定a、b间弹力做功的情况．从能量转化的角度看，当b沿弧面由静止下滑时，a就由静止开始向 右运动，即a的动能增大了，因此b对a的弹力做了正功．由于a和b组成的系统机械能守恒，a的机械 能增加，b的机械能一定减少，因此a对b的支持力对b一定做了负功．
图5－1－4
解析：人拉绳的力是恒力，但绳拉物体的力的方 向不断变化，故绳拉物体的力 F′是变力，但此力 对物体所做的功与恒力 F 所做的功相等．即： x＝h(sin1θ1－sin1θ2)，则细绳对物体的拉力 F′所做 的功为 W＝WF＝Fh(sin1θ1－sin1θ2)．
答案：Fh(sin1θ1－sin1θ2)
三、机车两种启动方式的比较 对机动车等交通工具，在启动的时候，通常有两种启动方式，即以恒定功率启动和以恒定加 速度启动．现比较如下：
两种方式
以恒定功率启动
P－t 图和 v－t 图
以恒定加速度启动
OA 段
过程 分析
v↑⇒F＝P不v变 ↓⇒a＝F－mF阻↓
a＝F－mF阻不变⇒F
v↑
不变⇒
P＝Fv↑直到 P 额＝Fv1
图5－1－7
图5－1－8
解析：选B.猴子对地的高度不变，所以猴子受力平衡．设猴子的质量为m，木棒对猴子的作用 力为F，则有F＝mg；对木棒，设木棒的重力为Mg，则木棒所受合力为F′＋Mg＝mg＋Mg，根 据力的作用的相互性F＝F′，根据牛顿第二定律，Mg＋mg＝Ma，可见a是恒量，t时刻木棒速 度vt＝at，猴子做功的功率P＝mgvt＝mgat，P与t为正比例关系，故B正确．
物理高考总复习第一轮复习课件：第五章第一节功和功率
解析：物体两次的加速度之比 a2∶a1＝2tv∶vt ＝2∶1，位移之 比 l2∶l1＝22vt∶v2t＝2∶1，摩擦力之比 f2∶f1＝1∶1，由牛顿 第二定律得 F－f＝ma，则拉力之比 F2∶F1＝(ma2＋f)∶(ma1 ＋f)<2，做功之比 WF2∶WF1＝(F2·l2)∶(F1·l1)<4，Wf2∶Wf1 ＝(－f2·l2)∶(－f1·l1)＝2∶1，故 C 正确．
解析：人对车施加了三个力，分别为压力、推力 F、静摩擦 力 f，根据力做功的公式及作用力和反作用力的关系判断做 正功还是负功．当车匀速前进时，人对车厢壁的推力 F 做的 功为 WF＝Fs，静摩擦力做的功为 Wf＝－fs，人处于平衡状 态，根据作用力与反作用力的关系可知，F＝f，则人对车做 的总功为零，故 A 错误；当车加速前进时，人处于加速状态， 车厢对人的静摩擦力 f′向右且大于车厢壁对人的作用力 F′， 所以人对车厢的静摩擦力 f 向左，静摩擦力做的功 Wf＝－fs， 人对车厢的推力 F 方向向右，做的功为 WF＝Fs，因为 f>F， 所以人对车做的总功为负功，故 B 正确，D 错误；同理可以 证明当车减速前进时，人对车做的总功为正功，故 C 错误．
[审题指导] W＝F·lcos α 可以理解为功等于力与力方向上的 位移的乘积．
[解析] 如解析图，小球在 F 方向的位移为 CB， 方向与 F 同向，则 WF＝F·CB＝F·Lsin θ 小球在重力方向的位移为 AC，方向与重力反 向，则 WG＝mg·AC·cos 180° ＝－mg·L(1－cos θ) 绳的拉力 FT 时刻与运动方向垂直，则 WFT＝0 故 W 总＝WF＋WG＋WFT＝F·Lsin θ－mgL(1－cos θ)． [答案] 见解析
(多选)(2015·高考浙江卷)我国科学家正在研 制航母舰载机使用的电磁弹射器．舰载机总质量为 3.0×104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为 1.0×105 N；弹射器有 效作用长度为 100 m，推力恒定．要求舰载机在水平弹射结 束时速度大小达到 80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为 弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的 20%， 则(ABD) A．弹射器的推力大小为 1.1×106 N B．弹射器对舰载机所做的功为 1.1×108 J C．弹射器对舰载机做功的平均功率为 8.8×107 W D．舰载机在弹射过程中的加速度大小为 32 m/s2
高考一轮复习 功和功率课件
解析 由动能定理可知，合外力对物体做功等于物体动能
的增加量，即 W 合＝12mv2＝2 J，C 项正确、B 项错误；物 体被提高 1 m，克服重力做功 WG＝mgh＝10 J，D 项正确； 由 W 手－WG＝W 合，得手对物体做功为 12 J，A 项正确． 答案 B
起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到
重物做vm＝1.02 m/s的匀速运动．取g＝10 m/s2，不计额外 功．求：
(1)起重机允许输出的最大功率；
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和
起重机在第2秒末的输出功率．
图4-1-9
教你审题 →关键点：过程分析：重物由静止开始向上做匀加 速直线运动→起重机达到最大功率时保持功率 不变→直到匀速运动 →属于机车匀加速启动模型
【应用】 如图4-1-10所示为汽车在水平路面上启动过程中的 速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功 率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线， 则下述说法中正确的是 ( )．
图4-1-10
A．0～t1 时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B．t1～t2 时间内汽车牵引力做功为12mv22－12mv21 C．t1～t2 时间内的平均速度为12(v1＋v2) D．在全过程中 t1 时刻的牵引力及功率都是最大值，t2～t3 时间 内牵引力最小
解析 由动能定理，W 合＝m2v2，第 1 秒内 W 合＝45 J，第 1 秒 末速度 v＝3 m/s，解出 m＝10 kg，故 A 正确；撤去拉力后加 速度的大小 a＝43－ －10 m/s2＝1 m/s2，摩擦力 f＝ma＝10 N，又 f ＝μmg，解出 μ＝0.1，故 B 错误；第 1 秒内物体的位移 s＝1.5 m， 第 1 秒内摩擦力对物体做的功 W＝－f·s＝－15 J，故 C 错误； 第 1 秒内加速度的大小 a1＝13－ －00 m/s2＝3 m/s2，设第 1 秒内拉 力为 F，则 F－f＝ma1，第 1 秒内拉力对物体做的功 W′＝Fs ＝60 J，故 D 正确． 答案 AD
功和功率PPT课件
W克= – Wf= 3.14 ×104 J
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变力做的功
【例4】一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O
点，小球在水平拉力F的作用下，从平衡位置P点很缓 慢地移动到Q点，如图所示，则力做的功为：
B A. mgLcosθ
B. mgL(1-cosθ) C. FLsinθ D. FLθ
O
θ
P
T F
（）A
F1
A．7J C．5J
B．1J D．3.5J
v F2
例：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，则下列结论中正确的是 （ B ）
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
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例、如图所示，一个质量为m 的木块放置在倾角为θ 的
A．W1>W2
B.W1=W2
C． W1<W2 D.无法判断
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7
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8
二.如何判断某力是否做功？
①根据力和位移方向间的夹角判断。 如：
此方法常用于判定恒力做功
②根据力和瞬时速度方向的夹角 判断。 如：
此法常用于判断质点作曲线运动时变力的功。
③根据物体或系统的能量是否有变化，彼此是否有能 量的转移或转化进行判断。
功的正负表示力对物体的作用是促进作用还 是阻碍作用，即是动力对物体做功，还是阻力对
物体做功。
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5．功是过程量，功是能量转化多 少的量度，是力在空间上的累积效 应。
6．功的单位： 国际单位制中是焦耳（J）
1kW.h=3.6 X 106 J
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变力做的功
【例4】一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O
点，小球在水平拉力F的作用下，从平衡位置P点很缓 慢地移动到Q点，如图所示，则力做的功为：
B A. mgLcosθ
B. mgL(1-cosθ) C. FLsinθ D. FLθ
O
θ
P
T F
（）A
F1
A．7J C．5J
B．1J D．3.5J
v F2
例：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，则下列结论中正确的是 （ B ）
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
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例、如图所示，一个质量为m 的木块放置在倾角为θ 的
A．W1>W2
B.W1=W2
C． W1<W2 D.无法判断
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二.如何判断某力是否做功？
①根据力和位移方向间的夹角判断。 如：
此方法常用于判定恒力做功
②根据力和瞬时速度方向的夹角 判断。 如：
此法常用于判断质点作曲线运动时变力的功。
③根据物体或系统的能量是否有变化，彼此是否有能 量的转移或转化进行判断。
功的正负表示力对物体的作用是促进作用还 是阻碍作用，即是动力对物体做功，还是阻力对
物体做功。
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5．功是过程量，功是能量转化多 少的量度，是力在空间上的累积效 应。
6．功的单位： 国际单位制中是焦耳（J）
1kW.h=3.6 X 106 J
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高考物理一轮复习第5单元机械能第13讲功功率课件
(1)恒力做功的判断:若物体做直线运动,则依据力与位移的夹角来判断. (2)曲线运动中功的判断:若物体做曲线运动,则依据F与v的夹角来判断.当 0≤α<90°时,力对物体做正功;当90°<α≤180°时,力对物体做负功;当α=90°时,力对 物体不做功. (3)依据能量变化来判断:根据功是能量转化的量度,若有能量转化,则一定有力对 物体做功.此法常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断.
变小后不变
D.因推力是变力,无法确定推力做功的大小
图13-6
考点互动探究
[答案] B
[解析] 滑动摩擦力 f=μmg=20 N,物体先加速运动,当推力减小到 20 N 时,加 速度减小为零,之后推力逐渐减小,物体做加速度增大的减速运动,当推力减 小为零后,物体做匀减速运动,选项 A、C 错误;F-x 图像与横轴所围的面积 表示推力做的功,W=12×100 N×4 m=200 J,选项 B 正确,选项 D 错误.
考点互动探究
变式题 [人教版必修2改编] 如图13-2所示,光滑水平地面上有
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
正确的是( )
A.物块a下滑过程中斜面对
物块不做功
B.万有引力对卫星做正功
C.细线的拉力对小车做正功 D.细线的拉力对小球做负功
图13-1
考点互动探究
[答案] CD
[解析] 物块a下滑过程中,因为支持力FN 与位移之间的夹角大于90°,所以支持力 对物块做负功,选项A错误.因为卫星由a点运动到b点的过程中,万有引力的方向 和速度方向的夹角大于90°,所以万有引力对卫星做负功,选项B错误.小球下摆 过程中,细线的拉力使车的动能增加了,所以拉力对小车做正功;又因为小车和小 球构成的系统的机械能是守恒的,小车的机械能增加,则小球的机械能减少,所以 细线的拉力一定对小球做负功,选项C、D正确.
变小后不变
D.因推力是变力,无法确定推力做功的大小
图13-6
考点互动探究
[答案] B
[解析] 滑动摩擦力 f=μmg=20 N,物体先加速运动,当推力减小到 20 N 时,加 速度减小为零,之后推力逐渐减小,物体做加速度增大的减速运动,当推力减 小为零后,物体做匀减速运动,选项 A、C 错误;F-x 图像与横轴所围的面积 表示推力做的功,W=12×100 N×4 m=200 J,选项 B 正确,选项 D 错误.
考点互动探究
变式题 [人教版必修2改编] 如图13-2所示,光滑水平地面上有
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
正确的是( )
A.物块a下滑过程中斜面对
物块不做功
B.万有引力对卫星做正功
C.细线的拉力对小车做正功 D.细线的拉力对小球做负功
图13-1
考点互动探究
[答案] CD
[解析] 物块a下滑过程中,因为支持力FN 与位移之间的夹角大于90°,所以支持力 对物块做负功,选项A错误.因为卫星由a点运动到b点的过程中,万有引力的方向 和速度方向的夹角大于90°,所以万有引力对卫星做负功,选项B错误.小球下摆 过程中,细线的拉力使车的动能增加了,所以拉力对小车做正功;又因为小车和小 球构成的系统的机械能是守恒的,小车的机械能增加,则小球的机械能减少,所以 细线的拉力一定对小球做负功,选项C、D正确.
高考物理一轮复习：5-1《功和功率》ppt课件
高基三础自物测理一轮复习
教材梳理
第五章
机械能及其守基恒础自定测律
教材梳理
第1节 功和功率
内容
考点一 正、负功的判断
考
考点二 功的计算
点
考点三 功率的分析与计算
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 素能提升 课时训练 规范解答 首页 上页 下页 尾页
基础自测 教材梳理
基础自测
教材梳理
1．(对功的理解)如图所示的四幅图是小明提包回家 的情景，小明提包的力不做功的是( B )
统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 电素能磁提升学课相时训结练合规的范解题答 目首的页 训上页练下．页 尾页 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，
内容
根据功的定 义可知，B 项中在力的 方向上没有 发生位移， 故B项中拉 力没有做 功．
答案 解析
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基础自测
高考物理一轮复习第五章机械能5.1功功率课件
求解恒力做功的两个关键 (1)恒力做功大小只与 F、l、α 这三个量有关.与物体是否还 受其他力、物体运动的速度、加速度等其他因素无关，也与物 体运动的路径无关. (2)F 与 l 必须具备同时性，即 l 必须是力 F 作用过程中物 体的位移.
变力功的计算
变力做功不能应用公式 W＝Flcos α 计算，它有一些特殊的 计算方法，除了应用动能定理间接求法之外，还有以下几种常 用的直接求法.
[解析] 分析物体受力，由于重力方向与位移方向垂直， 重力不做功；支持力的方向与位移方向的夹角为锐角，做正功； 摩擦力的方向与位移方向的夹角为钝角，做负功.选项 B、C、 D 正确.
考向 2 恒力做功的计算 [典例 2] 一物体静止在粗糙水平地面上.现用一大小为 F1 的 水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为 v.若将水平拉力的 大小改为 F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为 2v.对于 上述两个过程，用 WF1、WF2 分别表示拉力 F1、F2 所做的功，Wf1、 Wf2 分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( C ) A.WF2>4WF1，Wf2>2Wf1 B.WF2>4WF1，Wf2＝2Wf1 C.WF2<4WF1，Wf2＝2Wf1 D.WF2<4WF1，Wf2<2Wf1
考向 1 利用“微元法”求变力的功 物体的位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作 用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无 数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和.此方法在中 学阶段常应用于求解大小不变、 (多选)如图所示，摆球质量为 m，悬线的长为 L， 把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球从 A 点运动到 B 点的过程 中空气阻力 F 阻的大小不变，则下列说法正确的是 ( )
功和功率完整PPT课件
5．1 功和功率
知识清单
一、功 做功的两个因素：
(1)作用在物体上的力 (2)物体在力的方向上发生的位移．
公式：W＝Flcosα 单位：焦(J) (1)l 是物体对地的位移，α是力与位移的夹角． (2)只适用于恒力做功．
功的正负 (1)α＝90°时，力对物体不做功 (2)0≤α<90°时，力对物体做正功 (3)90°<α≤180°时，力对物体做负功 注意：功是标量，功的正负不表示方向和大小，正功表示动 力做功，负功表示阻力做功．
考点二 恒力做功的计算
求恒力做功直接用 W ＝Flco sα计算 1．注意问题 (1)公式中的 F 是所求功的作用力，要注意是求某个力的功还 是合力的功． (2)阻力做功为负值，克服阻力做功为正值． (3)公式中的 l 是物体对地的位移，要注意相对运动的系统中 物体的位移(见练 5)．
2．常用推论 (1)恒力做功等于力与物体在力的方向上位移的乘积，与运动 路径无关． (2)如图：物体由 A 滑到 D 摩擦力做的功 W＝μmg·BD.
【答案】 BD 【解析】 物体从 O 移动到 A，重力做的功是－mgL1tanθ， A 项错误．水平恒力 F 做的功是 FL1，B 项正确．物体从 O 移动 到 A 和从 A 下滑到 O 受支持力不同，摩擦力不同，克服摩擦力 做的功不相等，C 项错误．物体从 A 下滑到 B 的运动过程中克 服摩擦力做的功为： Wf＝μmgAOcosθ＋μmgOB＝μmg(L1＋L2)，D 项正确．
如图所示，质量为 m 的物体置于倾
角为 θ 的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数
为 μ，在外力作用下，斜面体以加速度 a 沿水
平方向向左做匀加速运动，运动中物体 m 与
斜面体相对静止．则关于斜面对 m 的支持力和摩擦力，下列说