第5章 第1讲 功 功率-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（教科版 新教材 新高考）

第1讲　功　功率 授课提示：对应学生用书第109页 一、功 1．定义：如果物体受到力的作用，并在力的方向上发生了位移，就说力对物体做了功。 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了位移。 3．公式：W＝Fxcos α。 (1)α是力与位移方向之间的夹角，x为物体对地的位移。 (2)该公式只适用于恒力做功。 4．功的正负 (1)当0°≤α＜90°时，cos α>0，W＞0，力对物体做正功。 (2)当90°＜α≤180°时，cos α<0，W＜0，力对物体做负功。 (3)当α＝90°时，cos α＝0，W＝0，力对物体不做功。 二、功率 1．定义：力对物体所做的功W与做功所用时间t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＝Fvcos 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。 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。 授课提示：对应学生用书第109页 考点一　恒力做功的分析与计算 基础考点 1．功的正负的判断方法 (1)恒力做功正负的判断：依据力与位移的夹角来判断。 (2)曲线运动中做功正负的判断：依据F与v的方向的夹角来判断。0°≤α＜90°，力对物体做正功；90°＜α≤180°，力对物体做负功；α＝90°，力对物体不做功。 2．恒力做功的计算方法 3．合力做功的计算方法 方法一：先求合力F合，再用W合＝F合xcos 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＋…求合力做的功。 4．几种力做功的比较 (1)重力、弹簧弹力、静电力、分子力做功与始、末位置有关，与路径无关。 (2)滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关。 (3)摩擦力做功有以下特点： 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，不仅会发生物体间机械能的转移，还有部分机械能转化为内能，内能Q＝fx相对。 典例1　图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼(忽略扶梯对手的作用)的情景，图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼的情景，两人相对扶梯均静止。下列关于做功的判断中正确的是(　　) A．图甲中支持力对人做正功 B．图甲中摩擦力对人做负功 C．图乙中支持力对人做正功 D．图乙中摩擦力对人做负功 [解析]　题图甲中，人匀速上楼，不受摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向的夹角为锐角，则支持力做正功，故A正确，B错误；题图乙中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故C、D错误。 [答案]　A 典例2　(多选)如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量为100 kg的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L＝4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg，则对这一过程，下列说法正确的是(　　) A．建筑工人拉绳子的力做的功为 1 000 J B．建筑工人拉绳子的力做的功为 2 000 J C．料车的重力做的功为 2 000 J D．料车受到的合力对料车做的总功为0 [解析]　建筑工人拉绳子的力F＝mgsin 30°＝250 N，建筑工人将料车拉到斜面顶端时，力F作用点的位移x＝2L＝8 m，建筑工人拉绳子的力做的功W＝Fx＝2 000 J，故A错误，B正确；料车重力做的功W2＝－mgh＝－mgLsin 30°＝－2 000 J，故C错误；由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故W合＝0，D正确。 [答案]　BD 1．(摩擦力做功的分析)如图所示，倾斜的传送带上有一工件始终与传送带保持相对静止，则(　　) A．当传送带向上匀速运行时，工件克服重力和摩擦力做功 B．当传送带向下匀速运行时，只有重力对工件做功 C．当传送带向上匀加速运行时，摩擦力对工件做正功 D．不论传送带向什么方向运行，摩擦力都做负功 解析：当传送带向上匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿传送带向上，则摩擦力做正功，故不是克服摩擦力做功，A错误；当传送带向下匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿传送带向上，则摩擦力做负功，不是只有重力对工件做功，B错误；当传送带向上匀加速运行时，根据牛顿第二定律知合外力沿传送带向上，则摩擦力一定是沿传送带向上的，摩擦力做正功，C正确；由前面分析知摩擦力可以做正功，故D错误。 答案：C 第五章　机械能及其守恒定律 高三总复习　物理 2．(恒力做功的计算)(2023·福建永安一中高三检测)如图所示，