第五章 第1讲 功和功率-【高考领航】2023高考物理大一轮复习教师用书word（人教版）

第1讲　功和功率 [主干知识·填一填] 1.功和功率(Ⅱ)　2.动能和动能定理(Ⅱ)　3.重力做功与重力势能(Ⅱ)　4.功能关系、机械能守恒定律及其应用(Ⅱ)　5.实验：探究动能定理　6.实验：验证机械能守恒定律 本章是高考的重要内容，复习备考要重点加强物理模型的建构；突出物理思想，如：转换与守恒．加强能量规律的探究、推理、论证及在不同环境下的具体应用．利用生产、生活中与功和能量紧密联系的实践活动，加强对能量规律的应用与探究．加强典型学科方法如函数法、比较法、极限法、图象法、模型法等的应用训练. 一、功 1．做功的两个必要条件 力和物体在力的方向上发生的位移． 2．公式 W＝Flcos α，适用于恒力做功，其中α为F、l方向间夹角，l为物体对地的位移． 3．功的正负判断 夹角 功的正负 α<90° 力对物体做正功 α>90° 力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功 α＝90° 力对物体不做功 二、功率 1．定义：功与完成这些功所用时间的比值． 2．物理意义：描述做功的快慢． 3．公式 (1)P＝，P为时间t内的平均功率． (2)P＝Fvcos α(α为F与v的夹角) ①v为平均速度，则P为平均功率． ②v为瞬时速度，则P为瞬时功率． 4．额定功率与实际功率 (1)额定功率：动力机械正常工作时输出的最大功率． (2)实际功率：动力机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率． [规律结论·记一记] 1．力对物体做不做功，关键是看力与物体的位移方向间的夹角大小． 2．斜面对物体的支持力垂直于斜面，但不一定垂直于物体的位移，故斜面对物体的支持力可以做功． 3．求功率时应分清是瞬时功率还是平均功率，求平均功率时应明确是哪段时间或过程的平均功率． 4．机车启动类问题：P＝F·v中的F指的是机车牵引力而不是合外力． 5．汽车匀加速启动过程的末速度一定小于汽车所能达到的最大速度． 6．作用力与反作用力等大反向，而作用力与反作用力做的功并不一定一正一负、大小相等，实际上二者没有必然联系． [必刷小题·测一测] 一、易混易错判断 1．只要物体受力的同时又发生了位移，则该力一定对物体做功．(×) 2．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动．(√) 3．作用力做正功时，反作用力一定做负功．(×) 4．力始终垂直物体的运动方向，则该力对物体不做功．(√) 5．摩擦力对物体一定做负功．(×) 6．由P＝Fv可知，发动机功率一定时，机车的牵引力与运行速度的大小成反比．(√) 二、经典小题速练 1．用起重机将质量为m的物体匀速吊起一段距离，那么作用在物体上的各力做功情况应是下列说法中的哪一种(　　) A．重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B．重力做负功，拉力做正功，合力做正功 C．重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 D．重力不做功，拉力做正功，合力做正功 解析：C　物体匀速上升，重力方向与位移方向相反，重力做负功，拉力竖直向上，拉力方向与位移方向相同，拉力做正功，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，所受合力为零，则合力做功为零；故A、B、D错误，C正确． 2．(人教版必修2 P59T1改编)如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体，m1<m2，在大小相等的两个力F1和F2的作用下沿水平方向移动了相同的距离．若F1做的功为W1，F2做的功为W2，则(　　) A．W1>W2　　　　 B．W1<W2 C．W1＝W2 D．条件不足，无法确定 解析：C　由题意可得F1和F2是恒力，物体移动的位移相同，并且力与位移的夹角相等，所以由功的公式W＝FLcos θ可知，它们对物体做的功是相同的，选项C正确． 3．如图所示，四个相同的小球在距地面相同的高度处以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是(　　) A．小球飞行过程中单位时间内的速度变化不同 B．小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动至落地，重力对小球做功相同 D．从开始运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同 解析：C　因为抛体运动的加速度恒为g，所以单位时间内的速度变化相同，选项A错误；小球落地时竖直方向上的速度大小不都相同，所以重力的瞬时功率不都相同，选项B错误；由WG＝mgh可知重力做功相同，选项C正确；从抛出到落地所用时间不相同，所以重力做功的平均功率不相同，D错误. 命题点一　功的正负判断和大小计算(自主学习) [核心整合] 1．判断力是否做功及做正、负功的方法 (1)看力F的方向与位移l的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形． (2)看力F的方向与速度v的方向间的夹角θ——常用于曲线运动的情形． (3)根据动能的变化：动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系，即W合＝ΔEk