8.1功与功率-2023-2024学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第二册）

8.1功与功率原卷版 目录 一、 【功的基本概念知识点梳理】 1 二、 【求做功的方法知识点梳理】 2 三、 【功率的概念知识点梳理】 5 四、 【平均功率和瞬时功率知识点梳理】 7 五、 【机车启动问题知识点梳理】 8 1、 【功的基本概念知识点梳理】 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，这个力就对物 体做了功。 2. 公式：W=Fl cos α，其中F、l、α分别为力的大小、位移大小、力与位移方向的夹 角。 3. 单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J。 4. 力对物体做正功和负功的判断 由W=Fl cos α可知： (1)当0≤α<时，W>0，力对物体做正功； (2)当<α≤π时，W<0，力对物体做负功，或称物体克服这个力做功； (3)当α=时，W=0，力对物体不做功。 5. 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，计算这几个力对物体所做的总功，通常有以下两种方法： (1)总功等于各个力分别对物体所做功的代数和。若以W1、W2、W3、…Wn分别表示F1、F2、F3、…Fn所做的功，则这些力所做的总功W合=W1+W2+W3+…+Wn。 (2)总功等于这几个力的合力对物体所做的功。若以F合表示这几个力的合力，则这些力所做的总功W合=F合l cos α。 【功的基本概念举一反三练习】 1．下列说法正确的是（　　） A．作用力做正功，反作用力也一定做正功 B．作用力做负功，反作用力也一定做负功 C．一对静摩擦力所做的功的代数和总为零 D．一对滑动摩擦力所做的功的代数和总为零 2．以一定的初速度竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h。空气阻力大小恒为f，则从抛出点到返回至原出发点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．重力对小球做的功为零，克服空气阻力对小球做的功为2fh B．重力对小球做的功为mgh，空气阻力对小球做的功为fh C．重力对小球做的功为零，空气阻力对小球做的功为零 D．重力对小球做的功为2mgh，空气阻力对小球做的功为-2fh 3．质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，现在使斜面体向右匀速移动距离L，物体相对斜面静止，则下列关于物体所受各力对物体做功的说法中正确的是（    ） A．重力做正功 B．重力做负功 C．重力不做功 D．支持力不做功 4．如今我国物流运输事业发展迅猛，送件速度的提高离不开运输工具的高效率。已知一辆质量为的载物货车由静止开始沿平直公路行驶，货车牵引力F和车速倒数的关系如图所示。货车行驶过程中阻力恒定，最大车速为30m/s，则下列说法正确的是（    ）    A．AB段货车做匀减速直线运动，BC段货车做加速度增大的加速运动 B．货车启动过程最大功率为6000W C．货车速度为20m/s时的加速度为1m/s2 D．货车做匀加速运动的时间为5s 5．如图甲所示，一根长为L的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上，且木棒保持水平，用水平力F推木棒的A端，圆柱体在水平地面上向前滚动，设木棒与圆柱体、圆柱体与地面向均无滑动现象，当把木棒从图甲位置匀速推至图乙位置时，推力F做的功是（    ）    A． B． C． D． 2、 【求做功的方法知识点梳理】 1、恒力做功的计算 (1)单个力做的功：直接用W＝Flcos α计算． (2)合力做的功 方法一：先求合力F合，再用W合＝F合lcos 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． 2、变力功的计算 方法一　利用“微元法”求变力的功 物体的位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和．此法在中学阶段，常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题． 方法二　化变力的功为恒力的功 若通过转换研究的对象，有时可化为恒力做功，用W＝Flcos α求解．此法常常应用于轻绳通过定滑轮拉物体的问题中． 方法三　利用F­x图象求变力的功 在F­x图象中，图线与x轴所围“面积”的代数和就表示力F在这段位移所做的功，且位于x轴上方的“面积”为正，位于x轴下方的“面积”为负，但此方法只适用于便于求图线所围面积的情况(如三角形、矩形、圆等规则的几何图形)． 方法四　利用平均力求变力的功 在求解变力做功时，若物体受到的力方向不变，而大小随位移呈线性变化，即力均匀变化时，则可以认为物体受到一大小为F＝的恒力作用，F1、F2分别为物体初、末态所受到的力，然后用公式W＝Flcos α求此力所做的功． 方法五　利用动能定理求变力的功 动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于求恒力做功也适用于求变力做功．使用动能定理可根据动能的变化来求功，是求变力做功的