内容正文:
考点要求
高考命题点实况
功和功率
Ⅱ
机械能是高考重点考查内容之一,高考命题既有对机械能的单独考查,也有与曲线运动、电磁学等内容相结合的综合考查,单独考查的题目多为选择题,计算题联系生活实际、现代科学技术,与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动、电磁等知识结合,综合考查在物体多运动过程或多物体运动过程中运用知识的能力、建立物理模型的能力和解决实际问题的能力.
今后高考中本章内容仍是高考的重点,难度从易到难几乎都有,而且本章内容与牛顿运动定律、曲线运动、电磁学等内容综合时,难度较大,有时会成为高考中的压轴题.复习时应强化对功、功率、动能、重力势能、弹性势能等基本概念的理解,掌握各种功的计算方法;掌握应用动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律分析与解决相关的力学问题的解题方法.
动能和动能定理
Ⅱ
重力做功与重力势能
Ⅱ
功能关系、机械能守恒定律及其应用
Ⅱ
实验五:探究动能定理
实验六:验证机械能守恒定律
第一节 功和功率
【基础梳理】
提示:力 位移 能量转化 Flcos α 正功 不做功 负功 快慢 Fvcos α 正常工作 额定
【自我诊断】
判一判
(1)只要物体受力的同时又发生了位移,则一定有力对物体做功.( )
(2)一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动.( )
(3)作用力做负功时,反作用力一定做正功.( )
(4)力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的.( )
(5)由P=Fv可知,发动机功率一定时,机车的牵引力与运行速度的大小成反比.( )
(6)汽车上坡时换成低挡位,其目的是减小速度得到较大的牵引力.( )
提示:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)√
做一做
(2019·福建闽粤联合体联考)如图所示,质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动,A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑,B做自由落体运动.两物体分别到达地面时,下列说法正确的是( )
eq \a\vs4\al()
A.重力的平均功率PA>PB
B.重力的平均功率PA=PB
C.重力的瞬时功率PA=PB
D.重力的瞬时功率PA<PB
提示:选D.设斜面的倾角为θ,高度为h,B做自由落体运动,运动时间tB=,A物体重力的瞬时功率PA=mgvsin θ,B物体重力的瞬时功率PB=mgv,则PA<PB,C错误,D正确.mv2得,两物体到达地面时的速度大小均为v=知,PA<PB,A、B错误;根据动能定理,mgh=,可知tA>tB;重力做功相等,根据P=得,tA=gsin θt=,A做匀加速直线运动,a=gsin θ,根据
对功的正负判断和大小计算
【知识提炼】
1.功的正负的判断方法
2.计算功的方法
(1)恒力做功的计算方法
(2)几种力做功比较
①重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与位移有关,与路径无关.
②滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关.
③摩擦力做功有以下特点:
a.单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.
b.相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值.
c.相互作用的一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能转移和机械能转化为内能,内能Q=Ffx相对.
3.合力做功的计算方法
方法一
先求合外力F合,再用W合=F合lcos α求功.适用于F合为恒力的过程
方法二
先求各个力做的功W1、W2、W3…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合力做的功
【典题例析】
(2017·高考全国卷Ⅲ)如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂.用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距l.重力加速度大小为g.在此过程中,外力做的功为( )
A.mglmgl
B.
C.mglmgl
D.
[审题指导] 题中所说外力经判断为变力,不好用公式直接求解.但由于细绳为缓慢移动,就代表初末动能不变,仅从重力势能方面考虑就可以.自然就转到重力做功方面来.
[解析] QM段绳的质量为m′=mgl,可知A项正确,B、C、D项错误.mgl,对绳的下端Q拉到M点的过程,应用动能定理,可知外力做功W=-WG==-l,此过程重力做功WG=-m′gl,绳的下端Q拉到M点时,QM段绳的重心与M点距离为m,未拉起时,QM段绳的重心在QM中点处,与M点距离为
[答案] A
【迁移题组】
迁移1 对功的正、负的判断
1.一辆正沿平直路面行驶的车厢内,一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F,在车前进s的过程中,下列说法正确的是( )
A.当车匀速前进时,人对车做的总功为正功
B.当车加速前进时,人对车做的