第五章 第1讲　功和功率（知识讲解）-2021锁定高考物理一轮总复习（Word）

第五章 机械能及其守恒定律 第1讲　功和功率 夯实基础·自主预演 —————————课前自主梳理　巩固基础知识————————— 一、功 1. 定义：一个物体受到力的作用，如果在 力的方向上 发生了一段位移，就说这个力对物体做了功． 2. 做功的两个要素 (1)作用在物体上的 力 ； (2)物体在力的方向上发生的 位移 ． 3. 公式：W＝ Flcos α ． (1)α是力与 位移 方向之间的夹角，l为物体对地的位移． (2)该公式只适用于 恒力 做功． 4. 功的正负 (1)当0°≤α＜90°时，W＞0，力对物体做 正功 ． (2)当90°＜α≤180°时，W＜0，力对物体做 负功 ，或者说物体克服这个力做了功． (3)当α＝90°时，W＝0，力对物体 不做功 ． 二、功率 1. 定义：功与完成这些功所用时间的 比值 ． 2. 物理意义：描述力对物体 做功的快慢 ． 3. 公式 (1)P＝，P为时间t内的 平均功率 ． (2)P＝ Fvcos α (α为F与v的夹角)． ①v为平均速度，则P为 平均功率 ． ②v为瞬时速度，则P为 瞬时功率 ． 4. 发动机功率：机车发动机的功率P＝ Fv ，F为 牵引力 ，并非机车所受的合力． 1. 判断下列说法是否正确． (1)滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体一定做负功．(×) (2)一个力对物体做负功，说明物体克服该力做功(取负功的绝对值)． (√) (3)作用力做正功时，其反作用力一定做负功．(×) (4)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． (√) 2. 2019年9月28号，昆明开往河口北的C8334次“复兴号”动车，从昆明站始发，河口进入动车时代．假设“复兴号”受到的阻力的大小正比于它速率的平方，如果“复兴号”动车组发动机的输出功率变为原来的8倍，则它的最大速率变为原来的(A) A. 2倍 B. 倍 C. 3倍 D. 倍 解析　设“复兴号”速率为v，由题意知受到阻力的大小f＝kv2，“复兴号”匀速运动时输出功率P＝Fv＝fv＝kv3，如果“复兴号”动车组发动机的输出功率变为原来的8倍，则它的最大速率变为原来的2倍，故A正确，B、C、D错误． 3. (2020·黑龙江大庆一中月考·多选)质量为m的物体放在粗糙的水平面上，受到水平力F的作用，下列叙述中正确的是(ACD) A. 如果物体做匀加速直线运动，则力F一定做正功 B. 如果物体做匀加速直线运动，则力F可能做负功 C. 如果物体做匀减速直线运动，则力F可能做正功 D. 如果物体做匀减速直线运动，则力F可能做负功 解析　判断一个力对物体做正功还是负功，看F与s之间的夹角．因只受一个水平力，故物体做加速运动时，F与s的夹角一定小于90°，一定做正功，故A正确；B错误；物体做减速运动时，F与s的夹角可以成任意角度，即F可能与s同向，也可能与s反向，故可能做正功或负功，故CD正确． 4. (2019·山东济南调研)如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，则小球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力)(B) A. mgv0tan θ B. D. mgv0cos θ C. 解析　小球落在斜面上时重力的瞬时功率为P＝mgvy，而vytan θ＝v0，所以P＝，B正确． 5. (2019·湖北武汉高三联考·多选)在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为f，落地时小球距抛出点的水平距离为x，速率为v.那么，在小球运动的过程中(AD) A. 重力做功为mgh B. 克服空气阻力做的功为f· C. 落地时，重力的瞬时功率为mgv D. 重力势能和机械能都逐渐减少 解析　重力做功为WG＝mgh，A正确；空气阻力做功与经过的路程有关，而小球经过的路程大于，B错误；落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率小于mgv，C错误；重力做正功，重力势能减少，空气阻力做负功，机械能减少，D正确．，故克服空气阻力做的功大于f· 考点研析·互动提升 ———————— 精研核心考点　典例深度剖析————————— |考点1|　功的正负判断、恒力做功(3年2考) 1. 功的正负的判断方法 (1)恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断． (2)曲线运动中做功的判断：依据F与v的方向夹角α来判断，当0°≤α<90°时，力对物体做正功；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：功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功．此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断． 2. 恒力做功的计算方法 3. 合力做功的计算方法 方法