第四章 第1讲 功与功率-2023高考物理一轮复习【导与练】高中总复习第1轮教师用书word （新教材，鲁科版，福建专用）

　　　　普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订) 　内容要求　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　学业要求　 　　 1.理解功和功率。了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。 例1　分析物体移动的方向与所受力的方向不在一条直线上时,该力所做的功。 例2　分析汽车发动机的功率一定时,牵引力与速度的关系。 2.理解动能和动能定理。能用动能定理解释生产生活中的现象。 例3　根据牛顿第二定律推导出动能定理。 3.理解重力势能,知道重力势能的变化与重力做功的关系。定性了解弹性势能。 4.通过实验,验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律,体会守恒观念对认识物理规律的重要性。能用机械能守恒定律分析生产生活中的有关 问题。 [活动建议] 通过查阅资料、访问有关部门,收集汽车刹车距离与车速关系的数据,用动能定理进行解释。 1.能对常见的机械运动进行分类。能用能量的观点分析和解释常见的有关机械运动问题。 2.能使用证据说明自己的观点,能对关于机械能的一些错误认识提出质疑。 3.会做“验证机械能守恒定律”实验,能明确实验需要测量的物理量,由此设计实验方案。会使用所提供的实验器材进行实验并获得数据,通过对数据的分析发现其中的特点,进而归纳出实验结论,并尝试对其作出解释。能撰写简单的实验报告。 第1讲　功与功率 (对应学生用书第68页) 一、功 1.做功的两个要素 (1)作用在物体上的力; (2)物体沿力的方向运动的位移。 2.公式:W=Fscos α。  (1)α是力与位移方向之间的夹角,s为物体的位移。 (2)该公式只适用于恒力做功。 3.功的正负 (1)当0°≤α<90°时,W>0,力对物体做正功。 (2)当90°<α≤180°时,W<0,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功。 (3)当α=90°时,W=0,力对物体不做功。 二、功率 1.定义:力所做的功与完成这些功所用的时间之比。 2.物理意义:描述力对物体做功的快慢。 3.公式 (1)P=,P为时间t内的平均功率,是标量。 (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.发动机功率:机车发动机的功率P=Fv,F为牵引力,并非机车所受的合力。 1.(人教版必修第二册第78页第1题改编)如图所示,完全相同的四个木块放于水平地面上,在大小相等的恒力F作用下沿水平地面发生了相同的位移。关于力F做功,下列表述正确的是(　D　) A.图甲中,因为木块与地面间没有摩擦力,所以力F做的功最少 B.图乙中,力F做的功等于摩擦力对木块做的功 C.图丙中,力F做的功等于木块受的重力所做的功 D.图丁中,力F做的功最少 解析:根据力对物体做功公式W=Fscos α,力F做的功与有无摩擦力无关,故A错误;图乙中木块的运动状态不明,F和摩擦力的关系无法确定,则做功关系也不确定,故B错误;图丙中木块所受重力与运动方向垂直,则重力不做功,故C错误;由W=Fscos α可知,四幅图中F、s相同,α越大,力F做的功越少,D正确。 2.(粤教版必修第二册第84页第4题改编)图甲为一人站在台阶式自动扶梯上匀速上楼(忽略扶梯对手的作用),图乙为另一人站在履带式自动扶梯上匀速上楼,两人均相对扶梯静止。下列关于做功的判断中正确的是(　A　) A.图甲中支持力对人做正功 B.图甲中摩擦力对人做负功 C.图乙中支持力对人做正功 D.图乙中摩擦力对人做负功 解析:题图甲中,人匀速上楼,一直站在水平面上,不受摩擦力,摩擦力不做功,支持力竖直向上,与速度方向的夹角为锐角,则支持力做正功,故A正确,B错误;题图乙中,支持力与速度方向垂直,支持力不做功,摩擦力方向与速度方向相同,做正功,故C、D错误。 3.(2020·江苏卷,1)质量为1.5×103 kg的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为20 m/s,受到的阻力大小为1.8×103 N。此时,汽车发动机输出的实际功率是(　C　) A.90 W B.30 kW C.36 kW D.300 kW 解析:根据汽车做匀速直线运动可得,此时汽车的牵引力大小等于阻力,即F=f=1.8×103 N,此时汽车发动机的实际输出功率即瞬时功率,根据P=Fv,代入数据解得此时汽车发动机输出的实际功率为 36 kW,A、B、D项均错误,C项正确。 (对应学生用书第69～73页) 考点一　恒力功的分析与计算 1.功的正负的判断方法 (1)恒力做功正负的判断:依据力F与位移s的夹角来判断。 (2)曲线运动中做功正负的判断:依据F与v的方向间的夹角来判断。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 (