第12讲　功 功率 动能定律-2024年高考物理一轮考点复习精讲精练（全国通用）

第12讲　功 功率 动能定律 目录 考点一　功的分析与计算 1 考点二　功率的计算 1 考点三　动能定理及其应用 4 考点四　用动能定理巧解多过程问题 7 练出高分 9 考点一　功的分析与计算 1．功的正负 (1)0≤α<90°，力对物体做正功． (2)90°<α≤180°，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功． (3)α＝90°，力对物体不做功． 2．功的计算：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(填“标”或“矢”)量． [例题1] 在某工地上大型机械随处可见，其中，塔吊是现代工地必不可少的建筑设备。如图，为吊车在某次工作时，将200kg的建筑材料竖直向上提升过程的v﹣t图像，g取10m/s2。下列判断正确的是（　　） A．在0﹣10s内，悬线的拉力恒为2000N B．材料离地面的最大高度为36.4m C．在10s～30s内，拉力做的功为4000J D．在40s～56s内，材料处于失重状态 [例题2] （2023•惠州模拟）惠州罗浮山风景区于2022年1月启用新索道，如图所示，质量为M的吊厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上，吊厢水平底板上放置一质量为m的货物。若某段运动过程中，在缆绳牵引下吊厢载着货物一起斜向上加速运动，且悬臂和吊厢处于竖直方向，重力加速度为g，则（　　） A．吊厢水平底板对货物的支持力不做功 B．吊厢水平底板对货物的摩擦力做正功 C．悬臂对吊厢的作用力方向与缆绳方向平行且斜向上 D．悬臂对吊厢的作用力大小等于（M+m）g [例题3] 3．（2023•湖北一模）如图所示，质量m＝1kg物体以初速度v0＝6m/s滑上足够长的斜面。已知物体与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.75。调节斜面与水平方向的夹角θ从零开始增大到90°，发现物体沿斜面向上的最大位移x先减小后增大，重力加速度g＝10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．当θ＝0°时，物体的最大位移为2.4m B．当θ＝30°时，物体达到最大位移后，将保持静止 C．当θ＝53°时，物体的最大位移具有最小值 D．当θ＝90°时，物体克服摩擦力做功18J [例题4] 如图所示，倾角θ＝30°的足够长光滑斜面底端A固定有挡板P，斜面上B点与A点的高度差为h。将质量为m的长木板置于斜面底端，质量也为m的小物块静止在木板上某处，整个系统处于静止状态。已知木板与物块间的动摩擦因数μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。 （1）若对木板施加一沿斜面向上的拉力F0，物块相对木板刚好静止，求拉力F0的大小； （2）若对木板施加沿斜面向上的拉力F＝2mg，作用一段时间后撤去拉力，木板下端恰好能到达B点，物块始终未脱离木板，求拉力F做的功W。 [例题5] （2022•静安区二模）如图所示，以恒定速率v1＝0.5m/s运行的传送带与水平面间的夹角α＝37°，转轴间距L＝4m。工作人员沿传送方向以速度v2＝1.5m/s从传送带顶端推下一件m＝2kg的小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8。取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）小包裹相对传送带滑动时加速度a的大小； （2）小包裹在传送带上减速运动的时间t和位移s的大小。 （3）小包裹与传送带之间的摩擦力对小包裹做的功。 考点二　功率的计算 1．公式P＝和P＝Fv的区别 P＝是功率的定义式，P＝Fv是功率的计算式． 2．平均功率的计算方法 (1)利用＝. (2)利用＝F·cos α，其中为物体运动的平均速度． 3．瞬时功率的计算方法 (1)利用公式P＝Fvcos α，其中v为t时刻的瞬时速度． (2)P＝F·vF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度． (3)P＝Fv·v，其中Fv为物体受到的外力F在速度v方向上的分力． [例题6] （2023•南平模拟）如图甲，对花样跳水的最早描述出现在宋人孟元老《东京梦华录》中：“又有两画船，上立秋千，……筋斗掷身入水，谓之水秋千。”某次“水秋千”表演过程如图乙，质量为m的表演者，以O点为圆心荡到与竖直方向夹角θ＝45°的B点时，松手沿切线方向飞出。若在空中经过最高点C时的速度为v，水秋千绳长为l，A为最低点，表演者可视为质点，整个过程船体静止不动，不计空气阻力和绳的质量，重力加速度为g。则（　　） A．表演者在C处重力的瞬时功率为mgv B．表演者从A运动到B的过程中，处于失重状态 C．表演者在A处受到秋千的作用力大小为 D．若B到水面的高度为CB间高度的3倍，则落水点到B点的水平距离为 [例题7] 我国新能源汽车发展迅速，2022年仅比亚迪新能源汽车全年销量为186.35万辆，位列全球第一、如图所示为比亚