易错点11 功和功率-备战2023年高考物理考试易错题(全国通用)

易错点11 功和功率 例题1. （多选）（2022·全国·高考真题）质量为的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取。则（　　） A．时物块的动能为零 B．时物块回到初始位置 C．时物块的动量为 D．时间内F对物块所做的功为 例题2. （多选）（2022·山西吕梁·三模）一质量为m=40 kg的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动。电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3 s末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10 s末电动汽车的速度达到最大值，14 s时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动。整个过程中电动汽车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A．电动汽车最大速度为5 m/s B．电动汽车受到的阻力为100N C．关闭发动机后，电动汽车经过5 s停止运动 D．整个过程中，电动汽车克服阻力做功为3750J 一、正、负功的理解和判断 条件 从动力学角度看 从能量角度看 正功 当0≤α＜时，cos α＞0，W＞0 力是物体运动的动力 力对物体做正功，向物体提供能量，即受力物体获得了能量 不做功 当α＝时，cos α＝0，W＝0 力对物体既不起动力作用，也不起阻力作用 负功 当＜α≤π时，cos α＜0，W＜0 力是物体运动的阻力 物体克服外力做功，向外输出能量(以消耗自身能量为代价)，即负功表示物体失去了能量 说明 也可根据力和速度方向夹角判断功的正负 二、区分平均功率和瞬时功率 (1)平均功率：与一段时间相对应 ①＝； ②＝F，其中为平均速度. (2)瞬时功率：与某一瞬时相对应 ①当F与v方向相同时，P＝Fv，其中v为瞬时速度； ②当F与v夹角为α时，P＝Fvcos α，其中v为瞬时速度. 3.P＝Fv中三个量的制约关系 定值 各量间的关系 应用 P一定 F与v成反比 汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减小速度 v一定 F与P成正比 汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力 F一定 v与P成正比 汽车在平直高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度 易混点： 1.选取不同的参考系时,物体产生的位移可能不同,用公式求出的功就存在不确定性。因此在高中阶段计算功时,一般以地面为参考系。 2.判断力对物体是否做功时,不仅要看力和位移,还要注意力与位移之间的夹角,小于做正功,大于90°做负功。 3.计算某个力的功时,要注意这个力是否始终作用在物体上,也就是说要注意力和位移的同时性。 4.能量是标量,动能只有正值没有负值,最小值为零。 5.重力势能具有相对性,是因为高度具有相对性,因此零势能面的选择尤为重要。 6.势能的正、负不表示方向,只表示大小。 7.比较两物体势能大小时必须选同一零势能面。 8.物体势能大小与零势能面的选取有关,但两位置的势能之差与零势能面的选取无关。 9.重力做功与路径无关,只与始末位置有关。 10.求合力的功等于总功等于各个力做功的代数和时，要注意各个功的正负，进行代数求和。 11.动能变化量一定是末动能减去初动能。 12.要严格按动能定理的一般表达形式列方程,即等号的一边是合力的总功,另一边是动能变化量(末减初） 13.为了忽略空气阻力.在描述对物体的要求时应该说“质量大,体积小”.即较小的大密度重物，不能只说成“密度大”。 14.用自由落体法验证机械能守恒定律实验中，瞬时速度要用纸带根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度来求,而不能由来求。 15.功率表示的是做功的快慢,而不是做功的多少。 16.汽车的额定功率是其正常工作时的最大功率，实际功率可以小于或等于额定功率。 17.功率和效率是两个不同的概念,二者无必然的联系,功率大的效率不一定高,效率高的功率也不一定大。(效率一定小于100%) 18.在计算汽车匀加速运动可维持的时同时,如果用汽车在水平路门上的最大速度除以加速度这种方法即认为汽车可以一直保持匀加速直至达到最大速度的观点,是错误的。因为有额定功率限制,功率不能无限增大;实际上当汽车匀加速运动达最大功率时,牵引力开始减小,做加速度减小的加速运动,直到牵引力等于阻力,达到最大速度。 19.人加速行走,静摩擦力没有对地位移,人受到的静摩擦力不做功,而人的内力做了功。 20.人从地面跳起,弹力没有对地位移,人受到的弹力不做功,而人的内力做正功。 21.蹦床运动:如果人一直站立,此时人相当于一个小球,则机械能守恒。如果人下落时身体下蹲,在最低点双臂向上摆动的过程,人的内力做了正功,将化学能转化成了机械能。 1. （2022·浙江·模拟预测）如图，一位质量为m的滑雪运动员从高