8.1 功与功率 【帮课堂】2023-2024学年高一物理 同步学与练（ 人教版2019必修第二册）

8.1 功与功率 ( 学习目标 ) 课程标准 学习目标 理解功和功率。了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。 1、理解功的概念，掌握功的计算式。 2、知道功是标量，理解正功、负功的含义。知道几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体做功的代数和。 3、理解功率的概念，会运用极限思想得到瞬时功率表达式P=Fv。关注生产生活中常见机械做功、功率大小及其意义。 4、能分析汽车发动机功率一定时，牵引力与速度之间的关系，并能分析、解释实际生活中的现象。 ( 0 2 预习导学 ) （1） 课前研读课本，梳理基础知识： 一、功 1.定义：一个物体受到力的作用，如果在 上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。 2.必要因素：力和物体在 上发生的位移。 3.物理意义：功是能量转化的 。 4.计算公式 (1)恒力F的方向与位移l的方向一致时：W＝ 。 (2)恒力F的方向与位移l的方向成某一夹角α时：W＝ 。 5.功的正负 (1)当0≤α＜时，W＞0，这表示力对物体做 。 (2)当＜α≤π时，W＜0，这表示力对物体做 。 (3)当α＝时，W＝0，力对物体 。 6.一对作用力与反作用力的功 做功情形 图例 备注 都做正功 (1)一对相互作用力做的总功与参考系无关 (2)一对相互作用力做的总功W＝Flcos α。l是相对位移，α是F与l间的夹角 (3)一对相互作用力做的总功可正、可负，也可为零 都做负功 一正一负 一为零 一为正 一为负 7.一对平衡力的功 一对平衡力作用在同一个物体上，若物体静止，则两个力都不做功；若物体运动，则这一对力所做的功一定是数值相等，一正一负或均为零。 二、功率 1.定义：功W与完成这些功所用 的比值。 2.物理意义：描述力对物体做功的 。 3．公式 (1)P＝，P为时间t内的 。 (2)P＝ (α为F与v的夹角) ①若F为恒力，v为平均速度，则P为 ； ②v为瞬时速度，则P为 。 ③当力F和速度v不在同一直线上时，可以将力F分解或者将速度v分解。 4．额定功率与实际功率 (1)额定功率：动力机械 时输出的 功率。 (2)实际功率：动力机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率。 （二）即时练习： 【小试牛刀1】如图，物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中，下列关于A对地面的滑动摩擦力做功和B对A的静摩擦力做功的说法正确的是(　　) A．静摩擦力做正功，滑动摩擦力做负功 B．静摩擦力不做功，滑动摩擦力做负功 C．静摩擦力做正功，滑动摩擦力不做功 D．静摩擦力做负功，滑动摩擦力做正功 【小试牛刀2】如图所示，质量为m的物体在恒力F的作用下从底端沿斜面向上一直匀速运动到顶端，斜面高h，倾斜角为θ，现把物体放在顶端，发现物体在轻微扰动后可匀速下滑，重力加速度大小为g。则在上升过程中恒力F做的功为(　　) A．Fh B．mgh C．2mgh D．无法确定 【小试牛刀3】如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，则小球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力)(　　) A．mgv0tan θ B． C． D．mgv0cos θ ( 0 3 题型精讲 ) 【题型一】恒力做功问题 【典型例题1】(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 【典型例题2】一篮球质量为m＝0.60 kg，一运动员使其从距地面高度为h1＝1.8 m处由静止自由落下，反弹高度为h2＝1.2 m。若使篮球从距地面h3＝1.5 m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度也为1.5 m。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为t＝0.20 s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取g＝10 m/s2，不计空气阻力。求： (1)运动员拍球过程中对篮球所做的功； (2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小。 【对点训练1】（多选）如图所示，质量为m的物体相对静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l，物体相对斜面静止，则下列说法正确的是（　　） A．重力对物体做正功 B．合力对物体做功为零 C．摩擦力对物体做负功 D．支持力对物体做正功 【对点训练2】如图所示，坐在雪橇上的