内容正文:
考点内容
要求
命题统计
考情分析
2018
2019
2020
2021
2022
功和功率
Ⅱ
Ⅲ卷T19
甲卷T19
1.考查方式
能量观点是高中物理解决问题的三大方法之一,既在选择题中出现,也在综合性的计算题中应用,常将功、功率、动能、势能等基础知识融入其他问题中考查,也常将动能定理、机械能守恒定律、功能关系作为解题工具在综合题中应用。
2.命题趋势
通过近五年高考命题的比较,发现动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用的考查有增加的趋势,命题特点有将功和能的知识和方法融入力学和电学知识中考查的趋势。
动能和动能定理
Ⅱ
Ⅱ卷T14
Ⅱ卷T25
Ⅲ卷T17
Ⅱ卷T25
甲卷T20、T24
乙卷T19、T24
甲卷T14
功能关系、机械能守恒定律及其应用
Ⅱ
Ⅰ卷T18
Ⅱ卷T18
Ⅰ卷T20
甲卷T24
乙卷T14
乙卷T16
冷考点或未单独考查点
重力做功与重力势能Ⅱ
实验五:探究动能定理
实验六:验证机械能守恒定律
第1讲 功 功率
授课提示:对应学生用书第122页
一、功
1.定义:一个物体受到力的作用,并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.做功的两个要素
(1)作用在物体上的力。
(2)物体在力的方向上发生的位移。
3.公式:W=Fx_cos_α。如图所示。
(1)α是力与位移方向之间的夹角,x为力的作用点的位移。
(2)该公式只适用于恒力做功。
4.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。
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)P=,P为时间t内的平均功率。
(2)P=Fv_cos_α(α为F与v的夹角)
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。
1.判断正误
(1)只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功。( )
(2)一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动。( )
(3)作用力做正功时,其反作用力一定做负功。( )
(4)滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功;静摩擦力对物体一定做负功。( )
(5)据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比。( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
2.(人教版必修2 P59T1改编)如图所示,两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等,它们的质量也相等。在甲图中用力F1拉物体,在乙图中用力F2推物体,与水平面夹角均为α,两个物体都做匀速直线运动,通过相同的位移。设F1和F2对物体所做的功分别为W1和W2,物体克服摩擦力做的功分别为W3和W4,下列判断正确的是( )
甲 乙
A.F1=F2 B.W1=W2
C.W3=W4 D.W1-W3=W2-W4
答案:D
3.(多选)(人教版必修2 P63T3改编)下列关于功率公式P=和P=Fv的说法正确的是( )
A.由P=知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B.由P=Fv既能求某一时刻的瞬时功率,也可以求平均功率
C.由P=Fv知,随着汽车速度的增大,它的功率也可以无限增大
D.由P=Fv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比
答案:BD
4.(新人教版必修第二册 P78T7)质量为m的汽车在平直公路上行驶,阻力F保持不变。当它以速度v、加速度a加速前进时,发动机的实际功率正好等于额定功率,从此时开始,发动机始终在额定功率下工作。
(1)汽车的加速度和速度将如何变化?说出理由。
(2)如果公路足够长,汽车最后的速度是多大?
答案:(1)加速度逐渐减小、速度逐渐增大 理由:在达到额定功率之后,由F牵-F=ma,P=F牵v可知,加速度不为0,速度继续增大,牵引力减小,加速度将减小。
(2)
授课提示:对应学生用书第123页
热点一 恒力做功的分析与计算
1.计算功的方法
(1)对于恒力做功利用W=Fx cos α。
(2)对于变力做功可利用动能定理(W=ΔEk)。
(3)对于机车启动问题中的恒定功率启动问题,牵引力做的功可以利用W=Pt。
2.合力功计算方法
(1)先求合外力F合,再用W合=F合x cos α求功。
(2)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。
3.几种力做功比较
(1)重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与位移有关,与路径无关。
(2)滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有