第五章 第1讲 功和功率-2023高考物理艺考生文化课百日冲关教师用书word（新教材，人教版）

考点内容 三年考题分析 核心素养 2021 2020 2019 功和功率 湖南卷，3T 1.物理观念： 功和功率、动能、势能及功能关系 2．科学思维 (1)机车启动模型． (2)利用动能定理、机械能守恒定律、功能关系进行科学推理或科学论证. 3．科学态度与责任： 利用能量观点解决生产、生活、科技中的问题 动能和动能定理 全国甲卷，20T 山东卷，3T Ⅱ卷，25T Ⅱ卷，18T Ⅲ卷，17T 重力做功与重力势能 Ⅱ卷，18T 功能关系、机械能守恒定律及其应用 河北卷，6T 广东卷，9T 全国甲卷，24T Ⅰ卷，20T 实验七：验证机械能守恒定律 浙江卷，17(1)T 第1讲　功和功率 [基础知识·填一填] [知识点1]　功　 1．做功的两个必要条件 (1)作用在物体上的　力　. (2)物体在　力的方向　上发生的位移． 2．公式：W＝　Flcos_α　 (1)α是力与　位移　方向之间的夹角，l为物体对地的位移． (2)该公式只适用于　恒力　做功． (3)功是　标　量． 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　 [思维诊断]——————————► 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功．(　×　) (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)滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体一定不做功．(　×　) (4)作用力做正功时，反作用力一定做负功．(　×　) [知识点2]　功率　 1．定义 功与完成这些功所用时间的　比值　. 物理意义：描述力对物体　做功的快慢　. 2．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　. 3．额定功率 机械　正常工作　时的最大输出功率． 4．实际功率 机械　实际工作　时的功率，要求不大于额定功率． [思维诊断]——————————► 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)由P＝，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率．(　×　) (2)由P＝Fv，既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率．(　√　) (3)由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制地增大．(　×　) (4)由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比．(　√　) [教材挖掘·做一做] 1. (人教版必修第二册 P75第1题改编)如图所示，质量为m的雪橇在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离l.在此过程中，雪撬受到的阻力大小恒为Ff，则(　　) A．拉力对雪橇做功为Flcos α B．支持力对雪橇做功为Flcos α C．阻力对雪橇做功为－Ffl D．重力对雪橇做功为mgl 解析：C　[根据力做功的公式：W＝Flcos θ，其中θ为力与位移的夹角，所以拉力做功为：Wf＝Flsin α，阻力做功为：WF＝－Ffl，故A错误，C正确．支持力和重力的方向与运动方向垂直，所以不做功，故B、D错误．] 2．(人教版必修第二册 P77例题2改编)一列火车总质量m＝500 t，火车发动机的额定功率P＝6×105W，在轨道上行驶时，轨道对火车的阻力Ff是车重的，g取10 m/s2，求： (1)火车在平直轨道上以额定功率匀速行驶时的速度大小； (2)火车在平直轨道上以36 km/h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′. 解析：(1)火车以额定功率匀速行驶时，牵引力等于阻力，即 F＝Ff＝kmg＝×500×103×10 N＝5×104 N由于P额＝＝＝Fv，则 v＝＝＝12 m/s. (2)当火车以v′＝36 km/h＝10 m/s的速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′＝Ffv′＝5×104×10 W＝5×105 W. 答案：(1)12 m/s　(2)5×105 W 3．(人教版必修第二册 P78第7题改编)质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力F保持不变．当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率正好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作． (1)汽车的加速度和速度如何变化？说出理由． (2)如果公路足够长，汽车最后的速度是多大？ 解析：(1)质量为m的汽车，当发动机的实际功率等于额定功率P额时速度为v，加速度为a，则有－F＝ma得P额＝(F＋ma)v.此后由于P额和F不变，随着速度增大，a逐渐减小，当＝F时，a＝0，