第五章 第1讲　功　功率-2021高考物理【赢在微点】大一轮复习顶层设计微讲·微练（word）全国卷人教版

第 五 章 机械能及其守恒定律 第1讲　功　功率 一、功 1．做功的两个要素：力和物体在力的方向上发生的位移。 2．公式：W＝Fxcosα，α代表力的方向和位移的方向间的夹角。 3．功是标量：只有大小，没有方向，但有正负。 4．功的正负的判断 二、功率 1．定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫功率。功率是表示做功快慢的物理量，是标量。 2．公式：(1)P＝eq \f(W,t)，定义式求的是平均功率。 (2)P＝Fvcosα，α为F与v的夹角。 若v是平均速度，则P为平均功率；若v是瞬时速度，则P为瞬时功率。 3．单位：瓦特(W)。1 W＝1 J/s,1 kW＝1 000 W。 4．额定功率：表示机器长时间正常工作时最大的输出功率。 实际功率：表示机器实际工作时的输出功率。 　 　　　　　　　　　　　 (判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。) 1．功是标量，功的正负表示大小。(×) 2．一个力对物体做了负功，说明这个力一定阻碍物体的运动。(√) 3．滑动摩擦力可能做正功，也可能做负功；静摩擦力对物体一定不做功。(×) 4．作用力对物体做正功，反作用力一定做负功。(×) 5．根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。(√) 1．(功的正负判断)(多选)如图所示，木块M上表面是水平的，当木块m置于M上，并与M一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中(　　) A．重力对m做正功 B．M对m的支持力对m做负功 C．M对m的摩擦力对m做负功 D．m所受的合外力对m做负功 解析　对m受力分析，位移分析如图所示，其中重力与位移夹角为锐角，做正功，A项正确；支持力与位移夹角为钝角，做负功，B项正确；摩擦力与位移夹角为锐角，做正功，C项错误；m所受合力沿斜面向下，故合力做正功，D项错误。 答案　AB 2．(功的公式)起重机吊钩下挂一质量为m的水泥袋，如果水泥袋以加速度a匀减速下降了距离h，重力加速度为g，则水泥袋克服钢索拉力做的功为(　　) A．mgh B．m(g－a)h C．m(g＋a)h D．m(a－g)h 解析　以水泥袋为研究对象，在匀减速下降的过程中，加速度方向向上，由牛顿第二定律知，F－mg＝ma，则钢索拉力F＝m(g＋a)；水泥袋下降了距离h，水泥袋克服钢索拉力做功W克＝m(g＋a)h，C项正确。 答案　C 3．(功率的理解)在光滑的水平面上，用一水平拉力F使物体从静止开始移动x，平均功率为P，如果将水平拉力增加为4F，使同一物体从静止开始移动x，平均功率为(　　) A．2P　　 　B．4P C．6P　　 　D．8P 解析　设第一次运动时间为t，则其平均功率表达式为P＝eq \f(Fx,t)；第二次加速度为第一次的4倍，由x＝eq \f(1,2)at2可知时间为eq \f(t,2)，其平均功率为eq \f(4Fx,\f(t,2))＝eq \f(8Fx,t)＝8P，D项正确。 答案　D 4．(机车的启动问题)一汽车的额定功率为P，设在水平公路行驶所受的阻力恒定，最大行驶速度为vm，则(　　) A．无论汽车以哪种方式启动，加速度与牵引力成正比 B．若汽车匀加速启动，则在刚达到额定功率时的速度等于vm C．汽车以速度vm匀速行驶，若要减速，则要减少实际功率 D．若汽车以额定功率启动，则做匀加速直线运动 解析　根据牛顿第二定律得a＝eq \f(F－Ff,m)＝eq \f(F,m)－eq \f(Ff,m)，可知加速度与牵引力不成正比关系，A项错误；若汽车匀加速启动，功率达到额定功率时，速度没有达到最大，然后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，B项错误；汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，若要减速，则需减小牵引力，速度不变，减小实际功率，牵引力减小，C项正确；若汽车以额定功率启动，汽车先做加速度减小的加速运动，加速度减为零后做匀速直线运动，D项错误。 答案　C 考点　功的计算 考|点|微|探 1．功的正负判断方法 (1)恒力功的判断：依据力与位移方向的夹角来判断。 (2)曲线运动中功的判断：依据F与v的方向夹角α来判断，0°≤α<90°时，力对物体做正功；90°<α≤180°时，力对物体做负功；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．恒力功的计算方法 3．总功的计算方法 方法一：先求合力F合，再用W总＝F合lcosα求功，此法要求F合为恒力。 方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3、…，再应用W总＝W1＋W2＋W3＋…求总功，注意代入“＋”“－”再eq \a\vs4\al(求和)。 【典例1】　一根木棒沿固定水平桌面从A移动到B，位移为s，则棒