专题（12）功 功率【原卷+解析】---2021年（新高考）物理一轮复习考点强化全突破

2021年（新高考）物理一轮复习考点强化全突破 专题（12）功 功率（原卷版） 一、追寻守恒量 1．物体由于运动而具有的能量叫做动能；相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能． 2．无论经历怎样的运动变化，能量总和保持不变，称之为守恒． 二、功 1．做功的必要因素 力和物体在力的方向上发生的位移． 2．计算公式 (1)当恒力F的方向与位移l的方向一致时：W＝Fl. (2)当恒力F的方向与位移l的方向成某一夹角α时：W＝Flcos α. 3．功的正负 (1)当0≤α<时，W>0，力对物体做正功． (2)当<α≤π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＝时，W＝0，力对物体不做功． 【自测1】　下列说法正确的是(　　) A．因为功有正负，所以功是矢量 B．功的大小只由力和位移决定 C．做功的过程就是物体能量的转化过程 D．把重1 N的物体匀速举高1 m，克服重力做功为－1 J 自测2　用起重机将质量为m的物体匀速吊起一段距离，那么作用在物体上的各力做功情况应是下列说法中的哪一种？(　　) A．重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B．重力做负功，拉力做正功，合力做正功 C．重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 D．重力不做功，拉力做正功，合力做正功 三、功率 1．定义：功与完成这些功所用时间的比值． 2．物理意义：描述做功的快慢． 3．公式 (1)P＝，P为时间t内的平均功率． (2)P＝Fv(力与速度在一条直线上)． 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．额定功率与实际功率 (1)额定功率：动力机械正常工作时输出的最大功率． (2)实际功率：动力机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率． 自测3　(多选)关于功率公式P＝和P＝Fv的说法正确的是(　　) A．由P＝知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率 B．由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率 C．由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限增大 D．由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比 命题热点一　正、负功的判断 判断力是否做功及做正、负功的方法 判断根据 适用情况 根据力和位移的方向的夹角判断 常用于恒力做功的判断 根据力和瞬时速度方向的夹角判断 常用于质点做曲线运动 根据功能关系或能量守恒定律判断 常用于变力做功的判断 例1 载人飞行包是一种单人低空飞行装置，如图1所示，其发动机使用汽油作为燃料提供动力，可以垂直起降，也可以快速前进，若飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中(空气阻力不可忽略)，下列说法正确的是(　　) 图1 A．发动机对飞行包(包括人)做正功 B．飞行包(包括人)的重力做负功 C．空气阻力对飞行包(包括人)做负功 D．飞行包(包括人)所受的合力做负功 变式1　一个人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功的情况是(　　) A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B．加速时做正功，匀速和减速时做负功 C．加速和匀速做正功，减速时做负功 D．始终做正功 变式2　(多选)质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图2所示，物体m相对斜面静止．则下列说法正确的是(　　) 图2 A．重力对物体m做正功 B．合力对物体m做功为零 C．摩擦力对物体m做负功 D．支持力对物体m做正功 命题热点二　功的分析与计算 1．在求力做功时，首先要区分是求某个力的功还是合力的功，是求恒力的功还是变力的功． 2．恒力做功与物体的实际路径无关，等于力与物体在力方向上的位移的乘积，或等于位移与在位移方向上的力的乘积． 3．若为变力做功，则要考虑应用动能定理或将变力做功转化为恒力做功进行求解． 4．总功的计算： (1)先求物体所受的合外力，再求合外力的功； (2)先求每个力做的功，再求各功的代数和． 类型1　恒力功的分析与计算 例2　如图3所示，一个质量为m＝2 kg的物体受到与水平面成37°角的斜向下的推力F＝10 N的作用，在水平地面上移动了距离x1＝2 m后撤去推力，此物体又滑行了x2＝1.6 m的距离后停止运动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求： 图3 (1)推力F对物体做的功； (2)全过程中摩擦力对物体做的功． 变式3　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、滑块