专题6.1 功 功率 训练- --2022届高考物理一轮复习考点全攻关

专题6.1 功 功率 【考点要求】 1.理解功和功率的概念及物理意义，并会判断物体是否做功。. 2.掌握计算功和功率的方法． 考点一 正负功的判断方法 【基础回扣】 1．依据F与v的方向夹角α来判断，当0°≤α＜90°，力对物体做正功；90°＜α≤180°，力对物体做负功；α＝90°，力对物体不做功。 2．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。 【例题1】(2021·温州市期中)载人飞行包是一种单人低空飞行装置，如图所示，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(　　) 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 【答案】　C 【解析】　飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中，发动机的动力向上，则发动机对飞行包(包括人)做负功，故A错误．高度下降，飞行包(包括人)的重力做正功，故B错误．空气阻力竖直向上，与位移方向相反，则空气阻力对飞行包(包括人)做负功，故C正确．飞行包匀速运动，所受合力为零，则飞行包(包括人)所受的合力不做功，故D错误． 【对点练】 1．(2021·成都一模)如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中正确的说法是 A．A所受的合外力对A不做功 B．B对A的弹力做正功 C．B对A的摩擦力做正功 D．A对B做正功 【答案】C 考点二 功的分析与计算 【基础回扣】 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． 【例题2】恒力功的分析与计算 在水平面上运动的物体，从t＝0时刻起受到一个水平力F的作用，力F和此后物体的速度v随时间t的变化图像如图5－1－3所示，则 A．1 s～2 s时间内力F做负功，2 s～3 s时间内力F做正功 B．从t＝0时刻开始的前3 s内，力F做的功为零 C．除力F外，其他外力在第1 s内做正功 D．力F在第3 s内做的功是第2 s内做的功的3倍 【答案】D 【解析】1 s～2 s、2 s～3 s时间内，力F的方向与速度方向相同，力F对物体做正功，A错误；力F在前3 s内一直与速度同向，力F一直做正功，B错误；在第1 s内，除力F外，其他力的合力大小为10 N，方向与速度方向相反，其他外力在第1 s内做负功，C错误；力F在第2 s内和第3 s内做功分别为W2＝5××(1＋2)×1 J＝7.5 J，W3＝15××(1＋2)×1 J＝22.5 J，D正确。 【例题3】变力功的分析与计算 如图所示，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力(　　) A．一直不做功 B．一直做正功 C．始终指向大圆环圆心 D．始终背离大圆环圆心 【答案】A 【解析】因为大圆环光滑，所以大圆环对小环的作用力只有弹力，且弹力的方向总是沿半径方向，与速度方向垂直，则大圆环对小环的作用力一直不做功，故选项A正确，B错误；开始时大圆环对小环的作用力背离圆心，后来指向圆心，故选项C、D错误． 【对点练】 2．(多选)如图所示，倾角为θ的斜劈放在水平面上，斜劈上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的质量为m的小球，当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时间t时，以下说法正确的是 A．小球的重力做功为零 B．斜劈对小球的弹力做功为 C．挡板对小球的弹力做负功 D．合力对小球做功为零 【答案】ACD 【解析】小球的重力与速度方向始终垂直，不做功，A正确；由于小球匀速直线运动，对小球受力分析如图所示， 可求得斜劈对小球的弹力为FN＝，做功为WFN＝FNsin θ·vt＝mgvt·tan θ，B错误；挡板的弹力为F＝mgtan θ，做功为WF＝－Fvt＝－mgvt·tan θ，C正确；小球受到的合力为零，则合力对小球做功为零，D正确。 3．(多