专题06 功和功率-2022年高考物理一轮复习综合练（沪教版）

专题06 功和功率（原卷版） ( 一、功的理解和计算 ) 1．功的正负的判断方法 (1)恒力做功正负的判断：依据力与位移的夹角来判断。 (2)曲线运动中做功正负的判断：依据F与v的方向的夹角来判断。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．恒力做功的计算方法 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＋…求合外力做的功。 4.有些变力做功问题通过转换研究对象，可转化为恒力做功，用W＝Flcos α求解。此法常用于轻绳通过定滑轮拉物体做功的问题 【例题解析】 例1.小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上。从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（　　） A. 垂直于接触面，做功为零 B. 垂直于接触面，做功不为零 C. 不垂直于接触面，做功为零 D. 不垂直于接触面，做功不零 例2. 如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，用水平恒力F拉着小球从最低点运动到使轻绳与竖直方向成θ角的位置，求此过程中，各力对小球做的总功为(　　) A．FLsin θ B．mgL(1－cos θ) C．FLsin θ－mgL(1－cos θ) D．FLsin θ－mgLcos θ 例3. 如图，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 例4. 甲、乙两位同学玩跷跷板，当乙离开地面缓慢上升的过程中，跷跷板对乙的作用力（　　） A．对乙做正功 B．对乙不做功 C．大小逐渐增加 D．方向垂直于板面向上 例5. 在夏天，水上乐园是非常受大众欢迎的地方，如图是水上乐园的一种娱乐设施，人们可以从倾角为的倾斜滑道上由静止滑下，进入水平滑道后减速停下来。已知倾斜滑道长度为，某人质量为，从倾斜滑道顶端由静止滑下，在水平滑道上滑过的距离为，滑行的总时间为，重力加速度，，人与滑道之间的动摩擦因数均相同，求： （1）滑行过程中最大的速度及在水平滑道上滑行的时间； （2）的值； （3）不同质量的人由静止从倾斜滑道顶端滑下后在水平滑道上滑行的距离与质量的关系。 例6. 如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，滑块用轻绳系着绕过光滑的定滑轮O。现以大小不变的拉力F拉绳，使滑块从A点由静止开始上升，滑块运动到C点时速度最大。已知滑块质量为m，滑轮O到竖直杆的距离为d，∠OAO′＝37°，∠OCO′＝53°，重力加速度为g(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。则(　　) A．拉力F大小为3/5mg B．拉力F大小为5/4mg C．滑块由A到C过程轻绳对滑块做功mgd D．滑块由A到C过程轻绳对滑块做功mgd 【课堂练习】 1. 如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于点，另一端连接一质量为的小球，将小球拉至与点等高，细绳处于伸直状态的位置后由静止释放，经时间轻绳转过的角度为，在小球由静止释放到运动至最低点的过程中，下列关于小球的速率、动能随时间变化，小球向心加速度为、重力势能（取最低点为零势能点）随角度变化的图象中，可能正确的是　　 A． B． C． D． 2. 如图所示，斜面固定且光滑，分别用力、将同一物体由静止以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端。物体到达斜面顶端时，力、的功率分别为、，则　　 A．， B．， C．， D．， 3. 质量为、初速度为零的物体，在不同变化的合外力作用下都通过位移．下列各种情况中合外力做功最多的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，一升降机在箱底装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中（　　） A. 升降机的速度不断减小 B. 升降机的加速度不断变大 C. 升降机到最低点时，加速度的值等于重力加速度的值 D. 先是弹力做的功小于重力做的功，然后是弹力做的功大于重力做的功 5.为拍摄鸟类的活动摄影师用轻绳将质量m=2kg的摄像机跨过树枝，悬挂于离地面一定高度的B点，轻绳的另一端连着沙袋，并将沙袋控制在地面上的A点，如图所示，某时刻，沙袋突然失控，当沙袋水平滑到倾角的足够长斜坡的底端C时，摄像机下落到距地而高度h=5