第5讲 功和功率-【划重点】2022-2023学年高一物理期末复习精细讲义（人教版2019必修第二册）

第5讲　功和功率 ——划重点之精细讲义系列 知识1：功 1.做功的两个要素 力和物体在力的方向上发生的位移． 2．公式：W＝Flcos α (1)该公式只适用于恒力做功． (2)α是力与位移方向的夹角，l为物体对地的位移． 适用条件 公式仅适用于求恒力做的功 影响因素 恒力做功大小只与F、l、α这三个量有关。与物体是否还受其他力、物体运动的速度和加速度等其他因素无关，也与物体运动的路径无关 各量的理解 力与位移以及它们间夹角的余弦的乘积（W=F·l·cos α） 力与在其方向上的分位移乘积（W=F·l cos α） 力在位移方向上的分力与位移的乘积（W=Fcos α·l） 3．功的正负的意义 (1)功是标量，但有正负之分，正功表示动力对物体做功，负功表示阻力对物体做功． (2)一个力对物体做负功，往往说成是物体克服这个力做功(取绝对值)． 知识2：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． 区别与联系 平均功率 瞬时功率 区别 公式 或（F为恒力，为平均速度，α为F与之间的夹角） （v为瞬时速度，α为F与v之间的夹角） 物理意义 表示力在一段时间内做功的平均快慢程度 表示力在一段极短时间内做功的快慢程度 对应关系 与某一段时间（或过程）相关，计算时应明确是哪个力在哪段时间（或过程）内做功的功率 与某一时刻（或状态）相关，计算时应明确是哪个力在哪个时刻（或状态）做功的功率 联系 在中.当t趋近于0时，所求的功率可视为瞬时功率 4．额定功率与实际功率 比较项目 定义 特点 联系 额定功率 发动机正常条件下长时间工作时的最大输出功率 不同机械额定功率可能不同，但同一机械额定功率不变 为了机械的安全 P额≥P实 实际功率 发动机实际工作时的输出功率 同一机械实际功率随工作情况的变化而改变 【典例1】(多选)如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下述说法正确的是(　　) A．摩擦力对物体做正功 B．摩擦力对物体做负功 C．支持力对物体不做功 D．合外力对物体做正功 【典例2】一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是(　　) A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B．加速时做正功，匀速和减速时做负功 C．加速和匀速时做正功，减速时做负功 D．始终做正功 【典例3】相同的恒力按同样方式施于静止的物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同的位移，恒力对物体做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2则(　　) A．W1>W2　P1>P2　　　　 B．W1＝W2　P1<P2 C．W1＝W2　P1>P1 D．W1<W2　P1＝P2 【典例4】为了响应国家的“节能减排”号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法．在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车后备厢中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少．假设汽车以72 km/h的速度匀速行驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2 000 N和1 950 N，请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少？ 考点1：功的正负判断方法 1.根据夹角判断 力与位移的夹角 在推力F作用下，斜面与物块一起水平运动 (1)G对m不做功 (2)FN对m做正功 (3)Ff对m做负功 力与瞬时速度的夹角 卫星由位置1到2的过程中，F与v的夹角大于90°做负功 2.从能的转化角度来进行判断 此法常用于判断相互联系的两个物体之间的相互作用力做功的情况． 例如，车M静止在光滑水平轨道上，球m用细线悬挂在车上，由中的位置无初速地释放，则可判断在球下摆过程中绳的拉力对车做正功．因为绳的拉力使车的动能增加了．又因为M和m构成的系统的机械能是守恒的，M增加的机械能等于m减少的机械能，所以绳的拉力一定对球m做负功． 【典例1】人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由中的a点运动到b点的过程中(　　) A．万有引力对卫星做正功 B．万有引力对卫星做负功 C．万有引力对卫星先做正功，再做负功 D．万有引力对卫星一直不做功 【典例2】(多选)如图所示，重球m用一条不可伸长的轻质细线拴住后悬于O点，重球置于一个斜面不光滑的斜劈M上，用水平力F向左推动斜劈M在光滑水平桌面上由位置甲匀速向左移动到位置乙，在此过程中，正确的说法是(　　) A．M、m间的摩擦力对m不做功 B．M、m间的摩擦力对m做负功 C．F对M所做的