8.1 功与功率-【起飞计划】2023-2024学年高一物理同步讲练（人教版2019必修第二册）

8.1 功与功率 知识点一 功 1.功的公式：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. 2.功是标(填“矢”或“标”)量.在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J. 知识点二 正功和负功 1.力对物体做正功或负功的条件 由W＝Flcos α可知 (1)当α＝时，W＝0，力F对物体不做功. (2)当0≤α＜时，W＞0，力F对物体做正功. (3)当＜α≤π时，W＜0，力F对物体做负功. 2.总功的计算 当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功等于： (1)各个分力分别对物体所做功的代数和.(2)几个力的合力对物体所做的功. 技巧归纳一 正、负功的理解和判断 条件 从动力学角度看 从能量角度看 正功 当0≤α＜时，cos α＞0，W＞0 力是物体运动的动力 力对物体做正功，向物体提供能量，即受力物体获得了能量 不做功 当α＝时，cos α＝0，W＝0 力对物体既不起动力作用，也不起阻力作用 负功 当＜α≤π时，cos α＜0，W＜0 力是物体运动的阻力 物体克服外力做功，向外输出能量(以消耗自身能量为代价)，即负功表示物体失去了能量 说明 也可根据力和速度方向夹角判断功的正负 [例题1] （2023春•海淀区期中）用起重机将物体匀速吊起一段距离，作用在物体上的各力做功的情况是（　　） 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 [例题2] （2022春•兴宁市校级月考）如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯匀减速上升的过程中（　　） A．重力对人做正功 B．支持力对人不做功 C．摩擦力对人做正功 D．合力对人做负功 [例题3] （2022春•莲湖区期末）如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球，整个装置沿水平面向左以速度v匀速运动，以下说法中正确的是（　　） A．挡板对球的弹力不做功 B．挡板对球的弹力做负功 C．斜面对球的弹力不做功 D．斜面对球的弹力做负功 [例题4] （2023•北京开学）一顾客乘扶梯由静止开始上楼，扶梯载着顾客先慢慢加速后保持匀速运行，如图所示。若顾客始终与扶梯相对静止，且其所站立的接触面保持水平，对于顾客的受力情况，下列说法中正确的是（　　） A．在加速阶段，扶梯对顾客的支持力可能等于顾客所受的重力 B．在加速阶段，扶梯与顾客之间一定有摩擦力 C．在匀速阶段，扶梯与顾客之间可能存在摩擦力 D．在匀速阶段，扶梯对顾客的支持力对顾客不做功 [例题5] （2023春•朝阳区期末）如图1所示，某人站在力传感器上，从直立静止起，做“下蹲一起跳”动作，图1中的“•”表示人的重心。图2是由力传感器画出的F﹣t图线，其中1～4各点对应着图1中1～4四个状态和时刻，从1～4人的重心上升的高度为0.5m。取重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．1～4的过程中，人做功为300J B．2～3的过程中，支持力做正功 C．人上升的最大加速度为15m/s2 D．人在下蹲阶段达到最大速度的时刻约为0.45s [例题6] （2023春•建水县校级期末）如图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆。则小物块运动到x0处时拉力做得功为（　　） A．0 B．Fmx0 C． D．Fmx0 [例题7] （2023春•江都区校级期末）如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面体上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现使斜面体水平向左匀速运动距离l，物体始终与斜面体保持相对静止。则在斜面体水平向左匀速运动距离l的过程中（　　） A．摩擦力对物体做的功为﹣μmglcosθ B．斜面体对物体的支持力做的功为mglsinθcos2θ C．重力对物体做的功为mgl D．斜面体对物体做的功为零 [例题8] （2023春•芜湖期末）A、B两物体的质量之比mA：mB＝2：1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其v﹣t图像如图所示。此过程中A、B两物体（　　） ​ A．运动位移大小之比为2：1 B．运动加速度大小之比为1：2 C．受到的摩擦力大小之比为2：1 D．克服摩擦力做的功之比为2：1 知识点三 功率 1.意义：功率是表示物体做功快慢的物理量. 2.定义：功W与完成这些功所用时间t之比. 3.定义式：P＝.单位：瓦特，简称瓦，符号W. 4.功率与速度的关系式：P＝Fv(F与v方向相同). 应用：由功率速度关系知，汽车、火车等交通工具