第六章 第1课时 功和功率的计算-2023高考物理【直击双1流】一轮复习讲义

第六章 　 机械能守恒定律 课时 真题 题设情景 能力要求 素养要求 考情预测 功 和 功 率 的 计 算 2021 北京卷,8 汽车以恒定速率通过弯 折路面 推理能力 科学推理 2018 课标 Ⅲ,19 矿车运送矿石上升 推理能力、应用数学处理物理 问题的能力 科学推理 2017 课标 Ⅱ,14 小环沿大圆环下滑 推理能力 运动与相互作用观念 2017 课标 Ⅲ,16 将绳的下端缓慢竖直向 上拉起做的功 理解能力、推理能力 模型建构、科学推理 一般与运动学、力学综合 考查,不局限于机车启动 的两种方式,但主要侧重 于计算 动 能 和 动 能 定 理 的 理 解 及 应 用 2021 全国卷甲,20 物体沿斜面上升下滑 推理能力、分析综合能力 科学推理 2020 课标 Ⅱ,16 摩托车过坑 分析综合能力 模型建构 2020 课标 Ⅱ,25 管和球一起下落与地面碰撞 推理能力、分析综合能力 科学推理 2019 课标 Ⅲ,17 竖直上抛物体 推理能力、应用数学处理物理 问题的能力 科学推理 2018 课标 Ⅰ,14 列车做匀加速直线运动 的动能 推理能力 科学推理 2018 课标 Ⅱ,14 拉动箱子做功 理解能力、推理能力 能量观念、科学推理 2018 课标 Ⅲ,25 小球受恒力沿水平、竖直 圆弧轨道运动 理解能力、分析综合能力 运动与相互作用观念、 能量观念、科学思维 动能定理的使用比较广 泛,几乎涉及能量的问题 都可以用动能定理解决, 这一直是高考考查的重 点和难点, 常与运动学、 力学及电磁感应相结合 进行考查 机 械 能 守 恒 定 律 及 其 应 用 2021 全国卷甲,24 小车 通 过 斜 面 上 的 减 速带 推理能力、分析综合能力 科学推理、模型建构 2019 课标 Ⅱ,18 竖直上抛一物体 推理能力、应用数学处理物理 问题的能力 科学思维 2017 课标 Ⅰ,24 飞船减速返回地面 理解能力、推理能力 能量观念、科学思维 2017 课标 Ⅱ,19 海王星绕太阳沿椭圆轨 道运动 理解能力、推理能力 运动观念、 能量观 念、科学思维 近几年对机械能的考查 主要侧重于机械能的计 算及机械能守恒定律的 运用,特别是后者往往与 动量守恒定律综合考查 功能关 系及能 量守恒 定律 2021 广东卷,9 战士投掷手榴弹 理解能力、推理能力 科学思维 2018 课标 Ⅰ,19 小球受恒力沿水平、圆弧 轨道运动 理解能力、推理能力 运动观念、 能量观 念、科学思维 研究多物体组成的系统的 功能关系是考查的热点,常 以计算题的形式出现,涉及 多过程,综合性比较强 探究动 能定理 2020 课标 Ⅲ,22 小车带动纸带沿木板斜 面下滑 分析综合能力、实验能力 科学推理、处理信息 验证机 械能守 恒定律 2021 河北卷,12 钩码拉滑块下落 分析综合能力、实验能力 科学推理、处理信息 这两个实验均多与打点 计时器相结合,考查侧重 于实验器材的选用、数据 计算和误差分析 第 1 课时 　 功和功率的计算 一、功和功的计算 1. 功 (1) 定义:物体受到力的作用,并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) 必要因素:力、物体在力的方向上发生了位移. (3) 物理意义:功是能量转化的量度. 2. 是否做功及正、负功的判断方法 (1) 从做功的两个必要因素判断力对物体是否做功. (2) 判断正、负功的方法: ① 从力和位移的夹角大小判断. 当 0° ≤ α < 90° 时,力对 物体做正功;当90° < α ≤ 180°时,力对物体做负功;当α = 90° 时,力对物体不做功. ② 从力和速度的夹角大小判断. 当 0° ≤ θ < 90° 时,力对 物体做正功;当90° < θ ≤ 180° 时,力对物体做负功;当 θ = 90° 时,力对物体不做功. ③ 从功能关系判断. 物体的能量增加,外力对物体做正功; 物体的能量减少,外力对物体做负功. 3. 功的计算方法 (1) 恒力做功的计算公式:W = Flcos α,其中,l 为位移大 小,α 为力 F 与位移 l 方向的夹角. (2) 变力做功的计算: ① 用动能定理 W = ΔEk 或功能关系W = ΔE 计算. ② 变力做功的功率一定时,用功率和时 间计算,即 W = Pt. ③ 用 F - l 图像计算力对物体所做的 功,如图所示,阴影部分的面积表示力对物 体所做的功,在 l 轴上侧表示力对物体做正 功,在 l 轴下侧表示力对物体做负功. (3) 总功的计算: ① 先求物体所受的合外力,再求合外力做的功. ② 先求每个力做的功,再求各功的代数和. 4. 摩擦力做功的特点 类型 静摩擦力 滑动摩擦力 不同点 机 械 能 的 转化 从一个物体转移到 另一个物