必修第二册 第6讲 功 功率-【全频累积】2023高中物理知识点考点全频积累高一高二高三全适用

128 第八章 机械能守恒定律 第6讲 功 功率 知识点1　功 1. 定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生了一段位移,就 说这个力对物体做了功 􀪍􀪍 . 2. 公式:W=Flcos α 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 ,其中F、l 􀪍􀪍 、α 分别为力的大小、位移的大小、力与位 移的夹角. 3. 单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J. 4. 标矢性:功是标量,但有正负 􀪍􀪍􀪍􀪍 . 5. 功的正负 夹角α的范围 做功情况 物理意义 0≤α< π 2 cos α>0,W>0,即力F 对物体做正功 F 是动力 π 2<α≤π cos α<0,W<0,即力F 对物体做负功或者说 物体克服力F 做功 F 是阻力 α= π 2 cos α=0,W=0,即力F 对物体不做功 F 不是动力,也不是阻力 知识点2　功率 一、 功率的含义 1. 定义:功W 与完成这些功所用时间t之比. 2. 公式:P= W t. 单位是瓦特,简称瓦,符号 W. 3. 意义:功率是表示物体做功快慢 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 的物理量. 二、 平均功率和瞬时功率 1. 平均功率:时间t内功率的平均值,计算公式为P= W t 和P=Fv. 2. 瞬时功率:某一时刻功率的瞬时值,能精确地描述做功的快慢,计算公 式为P=Fv,其中v为瞬时速度;当F 与v夹角为α时,P=Fvcos α 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 . 三、 额定功率和实际功率 1. 额定功率:机械允许长时间正常工作时的最大功率.发动机铭牌上的功 功是过程量， 反映了力对空间的 积累效应 公式W=Flcos α 适用于恒力做功， 不适用于变力做功 力的作用点的位移 功的正负不表示方 向，也不表示大小，而是 表示是 x1 做功还 是 x2 做功 此公式是功率的定 义式，适用于任何情况 下功率的计算 区分做功“快慢”与做功“多少” 瞬时功率等于力乘以在力的方向上的速度分量 {#{QQABCYCUggigABBAAQgCQw0gCEKQkBEAAKoOBBAMIAIAwQNABAA=}#} 129 率指的就是额定功率. 2. 实际功率:机械实际输出的功率.实际功率一般小于额定功率,有时实 际功率也会略大于额定功率,但不允许长时间超过额定功率. 考点1　恒力做功 恒力做功的计算: (1) 恒力做的功:直接用公式W=Flcos α计算. (2) 合外力做的功: 方法一:先求合外力F合,再用W 合=F合lcos α求功. 方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3……,再应用W合=W1+W2+W3+……求合外力做的功. 一、 功的正负的判断 (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. 合力对物体做功为零 􀪍􀪍􀪍􀪍 [解析] 取物体为研究对象,受力分析如图所示,受重力mg、沿皮带向上的静摩 擦力Ff和垂直于皮带的支持力FN,由于Ff方向与运动方向一致,做正功,A 正确,B错误;FN 方向与运动方向垂直,不做功,C正确;由于匀速运动,合力为 0,不做功,D正确. [答案] ACD [变式训练1] (单选)如图所示,小物块位于斜面光滑的斜面体上,斜面体位于光滑水平地 面上,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面体对小物块的作用力( ) A. 垂直于接触面,做功为零 B. 垂直于接触面,做负功 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 C. 不垂直于接触面,做功为零 D. 不垂直于接触面,做正功 二、 恒力做功的计算 如图所示,水平地面上的物体质量为2 kg,在方向与水平面 成37°角、大小为10 N的拉力F 作用下移动2 m,已知物体与水平 地面间的动摩擦因数为0.2,在这一过程中,物体受到的各力所做 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 的功分别为多少 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 ? (g 取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) [解析] 物体受重力、支持力、拉力、摩擦力四个力的作用,其中,重力和支持力与运动方向 垂直,不做功,拉力做正功,摩擦力做负功. 拉力F 对物体做的功WF=Flcos 37°=10×2×0.8 J=16 J 摩擦力对物体做的功WFf=Fflcos