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（粤教版 新教材 新高考）

素养解读·评价要求 1.本章是高考常考内容，涉及的核心知识是做功和功率问题、动能定理的应用、功能关系、机械能守恒定律与动量知识以及曲线运动的综合等。素养方面，主要是利用能量的观点解决问题，强化科学思维方法，同时，关注与实际生活和生产密切联系的问题，学会把实际问题模型化。 2.本章常用物理思想方法：物理模型法、图像法、分析推理法、数理结合法等。 3.高考对本章的命题，题型既有选择题，又有实验题，还可能是计算题。计算题常将功和能的知识和方法融入其他问题考查，情景设置为多过程，具有较强的综合性，难度中等偏上。 第1讲　功　功率 授课提示：对应学生用书第128页 一、功 1．定义：一个物体受到力的作用，且物体在力的方向上发生了位移，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＝Fscos α。 (1)α是力与位移方向之间的夹角，s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，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＝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。 一、判断题 1．只要物体受力的同时又发生了位移，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。(√) 2．作用力做正功时，反作用力一定做负功。(×) 4．力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的。(√) 5．汽车上坡时换成低挡位，其目的是减小速度得到较大的牵引力。(√) 6．合力做的功等于各力做功的矢量和。(×) 二、选择题 1．用起重机将质量为m的物体匀速吊起一段距离，关于作用在物体上的各力做功情况，下列说法正确的是(　　) A．重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B．重力做负功，拉力做正功，合力做正功 C．重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 D．重力不做功，拉力做正功，合力做正功 解析：物体匀速上升，重力方向与位移方向相反，重力做负功，拉力竖直向上，拉力方向与位移方向相同，拉力做正功，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，所受合力为零，则合力做功为零，故A、B、D错误，C正确。 答案：C 2．(多选)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，随着汽车速度增大，它的功率也可以无限制增大 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 解析：P＝只适用于求平均功率，P＝Fv虽是由前者推导得出，但可以用于求平均功率和瞬时功率，故A错误，B正确；汽车运行时不能长时间超过额定功率，故随着汽车速度的增大，它的功率并不能无限制的增大，故C错误；当功率一定时，速度越大，牵引力越小，速度越小，牵引力越大，故牵引力与速度成反比，故D正确。 答案：BD 3．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，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(　　) A．F1＝F2　　　　　 B．W1＝W2 C．W3＝W4 D．W1－W3＝W2－W4 解析：因两物体均做匀速运动，故有F1cos α＝μ(mg－F1sin α)＝f1，F2cos α＝μ(mg＋F2sin α)＝f2，故有F1<F2，选项A错误；W1＝f1s cos α，W2＝F2s cos α，W1<W2，又W3＝f1s，W4＝f2s，因f1<f2，故有W3<W4，选项B、C错误；因两物体匀速运动，合外力的功为零，故有W1－W3＝W2－W4＝0，选项D正确。 答案：D 4.(多选)(粤教版必修第二册P114T5)京沪高铁上一辆列车在某时间段内功率随时间变化的P－t图像如图所示。如果列车在行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，那么在这段时间内描述该列车的运动情况的图像可表示为(　　) 解析：由P＝Fv可知，发动机的功率不变，列车在加速行驶过程中，v增大，F减小，由F－f＝ma可知，列车的加速度逐渐减小，选项B正确，C错误；若行驶过程中列车速度不变，则