第五章 课时1 功和功率-【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（浙江专用）

考情概览(教师备用) 知识内容 近年考题 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年 4月 1月 7月 1月 6月 1月 6月 1月 1.功和功率 19 11 12 12,13 2.重力势能和弹性势能 3.动能和动能定理 20 20 20 20 20 13,20 4.机械能守恒定律 20 20 6,20 20 21 20 4,18 课标解读 1.理解功和功率的概念,会计算实际问题中的功和功率。 2.理解重力势能的概念,并能计算。会定性分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素。 3.掌握动能定理,并能熟练应用解决实际问题。 4.掌握机械能守恒定律,并能熟练应用解决实际问题。 5.动能定理和机械能守恒定律的考查往往出现在综合题中,主要考查其在生产、生活和科技中的应用,题目中经常会涉及牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动等知识。 课时1　功和功率 一、功 1.做功的两个必要条件:力和物体在力的方向上发生的位移。 2.公式:W=Flcos α,适用于恒力做功。其中α为F、l方向间夹角,l为物体对地的位移。  3.单位:焦耳,1 J=1 N·m。 4.功的正负的意义 (1)功是标量,但有正负之分,正功表示是动力对物体做功,负功表示是阻力对物体做功。 (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)。 特别提示:功是标量,比较做功多少看功的绝对值。 二、功率 1.定义:功与完成这些功所用时间的比值。 2.物理意义:描述力对物体做功的快慢。 3.公式 (1)定义式:P=,P为时间t内的平均功率。 (2)推论式:P=Fvcos α。(α为F与v的夹角)  (3)功率是标量,只有大小,没有方向。 4.对于通常涉及的机械功率,其动力F与运动速度v方向相同,其功率为P=Fv。 做功正负的判断 [例1] 短跑比赛中,运动员会借助助推器起跑。如图所示,照片记录了运动员利用助推器起跑的瞬间,在起跑的过程中,下列说法正确的是(　D　) A.助推器对脚底的支持力做正功 B.地面对脚的摩擦力做正功 C.使用助推器对加速效果没有影响 D.运动员的动能来源于身体内部肌肉张力做正功 解析:脚底未离开助推器,地面对脚的摩擦力的作用点也无位移,所以助推器对脚底的支持力和地面对脚的摩擦力都不做功,A、B错误;助推器利用支持力的分力来提供合力,加速效果比只靠静摩擦力要好,C错误;运动员属于质点系统,肌肉张力属于内力做正功,导致运动员动能增加,D正确。 [变式1] 运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将运动员和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是(　A　) A.阻力始终对系统做负功 B.系统受到的合力始终向下 C.合力始终对系统做正功 D.任意相等的时间内重力做的功相等 解析:在这两个过程中,阻力始终对系统做负功,选项A正确;加速下降时,系统受到的合力向下,合力对系统做正功;减速下降时,系统受到的合力向上,合力对系统做负功,选项B、C错误;在任意相等时间内,系统下降的高度可能不相等,故重力做功可能不相等,选项D错误。 几个典型力做功的计算 [例2] (多选)如图所示,水平路面上有一辆质量为M的汽车,车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中,下列说法正确的是(　AD　) A.人对车的推力F做的功为FL B.人对车做的功为maL C.车对人的作用力大小为ma D.车对人的摩擦力做的功为(F+ma)L 解析:由做功的定义可知人对车的推力做功为FL,故A正确;由牛顿第二定律知,人所受合力大小为ma,方向水平向左,故车对人的作用力大小应为,故C错误;上述过程人的重力不做功,总功为maL,所以车对人做的功为maL,由相互作用力及人、车的位移相同可确定,人对车做的功为-maL,故B错误;对人由牛顿第二定律知,在水平方向上Ff-F=ma,摩擦力做的功为Ff·L=(F+ma)L,故D正确。 (1)重力做的功。 WG=mgh——只跟物体的重力及物体移动的始末位置的高度差有关,跟移动的路径无关。 (2)摩擦力做的功(包括静摩擦力和滑动摩擦力)。 ①无论是滑动摩擦力,还是静摩擦力,都可以对物体做正功或负功,也可以不做功。 ②在相互作用的系统中,一对静摩擦力对系统所做功之和一定为零,一对滑动摩擦力对系统所做功之和一定为负值。(表示物体克服摩擦力做功Q=-Wf=Ff·x相对,即摩擦生热) (3)变力做的功。 ①应用动能定理求解。 ②用W=Pt求解,其中变力的功率P不变。 ③常用方法还有转换法、微元法、图像法、平均力法等,求解时根据条件灵活选择。 (4)合力做的功。 方