第四章 第1讲 功与功率-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（新教材，鲁科版）

高考 年份 命题轨迹 考查点 1.命题难度:选择题以中档题为主,计算题难度较大,经常与运动学规律、牛顿运动定律、抛体运动、圆周运动等综合。 2.命题频率:试题出现的频率,由高到低,依次为功能关系,动能定理,能量转化和守恒定律,机械能守恒定律,验证机械能守恒定律实验,功和功率的计算。 3.命题情境:机车启动,生活娱乐,交通运输,体育运动。如:高台滑雪,冰壶比赛等。 4.模型图示 2022 全国甲卷 T14(6分) 动能定理或机械能守恒定律的应用 广东卷 T9(6分) 功能关系的应用 全国乙卷 T16(6分) 机械能和守恒定律的应用 河北卷 T9(6分) 功、功率和机械能的理解 河北卷 T11(6分) 验证机械能守恒定律创新实验 广东卷 T11(7分) 测量碰撞中的机械能损失创新实验 湖北卷 T12(7分) 验证机械能守恒定律创新实验 2021 河北卷 T6(4分) 机械能守恒定律的应用 山东卷 T18(16分) 动能定理、功能关系和能量守恒定律的应用 北京卷 T8(3分) 功率的理解与计算 全国甲卷 T20(6分) 动能定理的应用 山东卷 T3(3分) 动能定理的应用 2021 河北卷 T12(9分) 探究机械能变化量与力做功的关系 海南卷 T15(10分) 验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒 第1讲　功与功率 一、功 1.做功的两个要素 (1)作用在物体上的恒力。 (2)物体沿力的方向运动的位移。 2.公式:W=Fs,W=Fscos α。  α是恒力与位移方向之间的夹角,s为物体的位移。 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。 4.总功:所有外力对物体做的总功,等于各个力分别对物体做功的代数和,也等于这些外力的合力对该物体做的功。即W总=F1scos α1+F2s cos α2+F3s cos α3+…或W总=F合scos α。  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。 (2)P=Fv,当F与v的夹角为α时,P=Fvcos α。  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。 [科技情境] “复兴号”中国标准动车组大量采用中国国家标准、行业标准、中国铁路总公司企业标准等技术标准,同时采用了一批国际标准和国外先进标准,具有良好的兼容性能,在254项重要标准中,中国标准占84%。最重要的是中国标准动车组整体设计以及车体、转向架、牵引、制动、网络等关键技术都是我国自主研发,具有完全自主知识产权。时速可达到350 km,如图是正在匀速行驶的“复兴号”。 1.正误辨析 (1)“复兴号”高速列车匀速运行时的牵引力做正功。(　√　) (2)匀速行驶的“复兴号”列车受到的阻力和重力均做负功。(　×　) (3)若“复兴号”高速列车以恒定功率出站时(阻力恒定),其加速度是增大的。(　×　) (4)由公式P=Fv只可以求平均功率,不可以求瞬时功率。(　×　) 2.若“复兴号”高速列车质量为m,由静止开始,以恒定功率P沿水平直轨道行驶,行驶的最大速度为v,列车在行驶过程中受到的阻力大小不变,则列车受到的阻力大小为　　　　;当列车在此轨道行驶的速度大小为时,其加速度大小为　　　　。  解析:“复兴号”列车在做匀速直线运动时速度达到最大,此时阻力和牵引力大小相等,故受到的阻力大小为f=,当“复兴号”列车在此轨道行驶的速度大小为时,牵引力大小为F==,此时的加速度大小为a==。 答案:　 考点一　恒力做功的分析与计算 1.功的正负判断方法 (1)恒力功的判断:依据力与位移方向的夹角来判断。 (2)曲线运动中功的正负判断。 (3)依据能量变化来判断:若有能量转化,则必有力对物体做功。此法常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断。 2.恒力功的计算方法 3.总功的计算方法 方法一:先求合力F合,再用W总=F合scos α求功,且F合为恒力。 方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3、…,再应用W总=W1+W2+W3+…求总功,注意代入“+”“-”再求和。 4.与势能对应的力做功特点 重力、弹簧弹力、静电力、分子力等力做的功只与始、末位置有关,而与路径无关。 [例1] [功的正负判断](多选)如图所示,某商场的电动扶