考点22 功和功率-备战2024年高考物理一轮复习考点帮（全国通用）

考点22 功和功率 （核心考点精讲精练） 1. 5年真题考点分布 功和功率 2023·山东卷·T4 2023·广东卷·T8 2023·北京卷·T10 2022·广东卷·T9 2021·全国乙卷·T19 2021·山东卷·T3 2021·浙江1月选考·T11 2021·北京卷·T8 2. 命题规律及备考策略 【命题规律】近几年高考主要考查：功的公式及其应用，功率公式及其应用 【备考策略】 1.理解功的概念，会判断某个力做功的正、负，会计算功的大小. 2.理解功率的概念，并会对功率进行分析和计算 【命题预测】 求变力做功是高考中的高频考点 考向1 恒力做功的分析和计算 1．使用W＝Fl cos α应注意的几个问题 (1)位移l ①“l”应取作用点的位移。 ②“l”的取值一般以地面为参考系。 (2)力F ①力的独立性原理，即求某个力做的功仅与该力及物体沿该力方向的位移有关，而与其他力是否存在、是否做功无关。 ②力只能是恒力。此公式只能求恒力做功。 (3)α是l与F之间的夹角。 2．摩擦力做功的特点 (1)单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。 (2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值。 (3)相互作用的一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能转移和机械能转化为内能，内能Q＝Ffl相对，其中l相对为相对路程(即相对运动轨迹的长度)。 3.两个角度判断功的正负 （1）由力与位移（或速度）的夹角判断 （2）依据能量变化判断：功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功。此法常用于判断两个相互联系的物体之间的相互作用力做功的情况。 4.总功的计算方法 方法一：先求合力F合，则总功W总＝F合lcos α，此法要求F合为恒力。 方法二：先求各个力做的功W1，W2，W3，…，则总功W总＝W1＋W2＋W3＋…，注意代入“＋”“－”再求和。 方法三：根据动能定理求总功，即W总＝ΔEk。 （2023·北京·统考高考真题）如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中（　　） A．摩擦力做功大小与F方向无关 B．合力做功大小与F方向有关 C．F为水平方向时，F做功为 D．F做功的最小值为 36．（2023·福建·模拟预测）如图甲质量的物体在拉力F作用下由静止开始沿着水平路面加速运动，5s后撤去拉力，物体运动的v-t图像如图乙所示，不计空气阻力，，求： （1）摩擦力f，拉力F，分别是多少N？ （2）撤去拉力后的运动过程中，摩擦力对物体做的功？ （3）加速过程中物体所受拉力的平均功率？ 考向2 变力做功的分析和计算 方法 举例说法 应用动能定理 用力F把小球从A处缓慢拉到B处，F做功为WF，则有：WF－mgL(1－cos θ)＝0，得WF＝mgL(1－cos θ) 微元法 质量为m的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩擦力做功Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR 等效转换法 用恒力F把物块从A拉到B，绳子对物块做功W＝F· 平均力法 弹簧由伸长x1被继续拉至伸长x2的过程中，克服弹力做功W＝·(x2－x1) 图像法 在F­x图像中，图线与x轴所围“面积”的代数和就表示力F在这段位移上所做的功 遇见变力做功问题时，依题意选准方法，平时要注意多总结，除了以上方法还可以用功率求功，机车类发动机保持功率P恒定做变速运动时，牵引力是变力，牵引力做功W＝Pt。 （多选）（2023·广东·统考高考真题）人们用滑道从高处向低处运送货物．如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为，滑道高度为，且过点的切线水平，重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程，下列说法正确的有（    ） A．重力做的功为 B．克服阻力做的功为 C．经过点时向心加速度大小为 D．经过点时对轨道的压力大小为 3．（2023·福建厦门·厦门一中校考三模）木匠师傅用铁锤把钉子砸进木梁，每次砸击对铁钉做功相同。已知钉子所受阻力与其进入木梁中的深度成正比，木匠砸击4次，就把一枚长为的钉子全部砸进木梁，那么他第1锤将铁钉砸进木梁的深度是（　　） A． B． C． D． 考向3 功率的分析和计算 1．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，F为恒力，F与的夹角α不变． 2．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．F可为恒力，也可为变