第8章 第1课时 功、功率-【学考一号】2025年高中物理学业水平复习方略课堂精讲

课堂精讲 学考一号 高中学业水平复习方略 物理 第 1 课时 功尧功率 知识点一 功的概念 1. 做功的两个要素 渊1冤作用在物体上的力遥 渊2冤物体在力的方向上发生位移遥 2. 公式 W越Flcos 琢 渊1冤琢是力的方向与位移方向之间的夹角袁 l为物体的位移遥 渊2冤该公式只适用于恒力做功遥 3. 功的正负 渊1冤当 0臆琢约90毅时袁W跃0袁力对物体做正功遥 渊2冤当 琢越90毅时袁W越0袁力对物体不做功遥 渊3冤当 90毅约琢臆180毅时袁W 约0袁力对物体做 负功袁或者说物体克服这个力做了功遥 对点典例 如图所示袁一物体沿固定粗糙 斜面下滑袁受到重力尧支持力与摩擦力的作用袁 下列判断正确的是 渊 冤 构·网络体系 学·知识清单 功 功 率 功 功 率 力方向上发生位移 力 功的条件 功的概念 表达式 W=Flcos 琢 当 90毅约琢臆180毅时袁W约0袁该力阻碍运动 当 0臆琢约90毅时袁W跃0袁该力帮助运动 负功 正功 标量 变力做功 动能定理 图像法 微元法 W 合=Ek2-Ek1 W 合=W 1+W 2+W 3+噎 W 合=F 合 lcos 琢 合力做功 描述做功的快慢意义 P=Fvcos 琢 P= Wt 瞬时功率 平均功率 计算 揖课程要求铱 殷理解功的概念袁会判断某个力做功的正尧负袁会计算功的大小遥 殷理解功率的概念袁并会对功率进行分析和计算遥 揖学业要求铱 殷理解功的概念袁知道功是标量袁判断正功尧负功遥 殷会计算恒力做功尧变力做功尧合力做功遥 殷会分析和计算平均功率尧瞬时功率遥 课 程 标 准 考点 真题归类 2022.1袁12袁3分 2022.1袁13袁3分 2022.1袁18袁3分 功的概念 变力做功尧合 外力做功 功率 34 A. 重力做正功袁支持力做正功 B. 重力做正功袁摩擦力做负功 C. 重力做负功袁摩擦力做负功 D. 摩擦力做正功袁支持力不做功 对点训练 咱2024窑杭州测试暂如图所示袁 小郑同学正在垫排球遥 排球离开手臂后先竖直 向上运动袁再落回原位置袁则此过程中 渊 冤 A. 重力对排球所做总功为零 B. 空气阻力对排球所做总功为零 C. 重力对排球先做正功后做负功 D. 空气阻力对排球先做正功再做负功 知识点二 变力做功尧合外力做功 1. 合外力做功 方法一院先求合外力 F合袁再用 W 合越F合 lcos 琢 求功遥 方法二院先求各个力做的功 W 1尧W 2尧W 3噎袁 再应用 W 合越W 1+W 2+W 3+噎求合外力做的功遥 方法三院利用动能定理 W 合越Ek2原Ek1遥 2. 变力做功 对点典例 如图所示袁小郑同学正在垫 排球遥 排球离开手臂后先竖直向上运动袁再落 回原位置袁设空气阻力为 f袁则此过程中 渊 冤 A. 上升过程中袁合力做正功 B援 下落过程中袁重力做正功 C援 下落过程中袁阻力做正功 D援 整个过程中袁合力不做功 对点训练 如图甲所示袁质量为 4 kg 的 物体在水平推力作用下开始运动袁推力大小 F 随位移大小 x变化的情况如图乙所示袁物体与 地面间的动摩擦因数 滋越0.5袁重力加速度 g取 10 m/s2袁则 渊 冤 A. 物体先做加速运动袁推力减小到零后 才开始做减速运动 B. 运动过程中推力做的功为 200 J 图甲 图乙 F 0 100 4 x/m F/N 方法 举例说明 微元 法 图像 法 质量为 m的木块在水平面 内做圆周运动袁运动一周克 服摩擦力做功 W f越Ff窑驻x1垣 Ff窑驻x2垣Ff窑驻x3垣噎越Ff渊驻x1垣 驻x2垣驻x3垣噎冤越Ff窑2仔R 一水平拉力拉着一物体在 水平面上运动的位移为 x0袁根据 F-x图像有拉力所 做的功 W越 F0+F12 x0 m R O 棕 O F1 F0 F/N x0 x/m 续表 第八章 机械能守恒定律 方法 举例说明 动能 定理 用力 F把小球从 A 处缓慢 拉到 B 处袁F做功为 W F袁 则有W F原mgL渊1原cos 兹冤越0袁 得 W F越mgL渊1原cos 兹冤 兹 A B F L m 35 课堂精讲 学考一号 高中学业水平复习方略 物理 C. 物体在运动过程中的加速度先变小后 不变 D. 因推力是变力袁无法确定推力做功的 大小 知识点三 功率 1. 定义院功与完成这些功所用时间之比遥 2. 物理意义院描述力对物体做功的快慢遥 3. 公式院 渊1冤P越 Wt 遥 渊2冤P越Fv遥 淤v 为平均速度袁则 P为平均功 率曰于v 为瞬时速度袁则 P为瞬时功率曰盂当力 F和速度 v 不在同一直线上时袁可以将力 F分 解或者将速度 v 分解遥 对点典例 咱2024窑湖州测试暂把 A尧B 两 相同小球在离地面同一高度处以相同大小的 初速度 v0分别沿水平方向和竖直方向抛出袁不 计空气阻力袁如图所示袁则下列说法正确的是 渊 冤 A. 两小球落地时速度相同 B. 两小球落地时袁重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地袁重力对两小球做功 相同 D. 从开始运动至落地袁重力对两小球做功 的平均功率相同 对点训练 高台跳水被认为是世界上最 难尧最美的运动项目之一遥 运动员在十米跳台 跳水比赛中袁触水时重力的功率约为 渊 冤 A. 7 000 W B. 700 W C. 70 W D. 7 W B A v0 v0 第 2 课时 动能定理尧机械能守恒定律 揖课程要求铱 殷理解动能定理袁会用动能定理解决一些基本问题遥 殷理解重力势能和弹性势能袁以及势能与对应力做功的关系遥 殷理解机械能守恒的条件遥 能应用机械能守恒定律解决具体问题遥 揖学业要求铱 殷理解动能定理袁会用动能定理求变力做功尧以及分析曲线运动和多 过程运动遥 殷知道重力势能具有相对性袁理解势能与做功的关系遥 殷会判断物体运动过程机械能是否守恒袁能应用机械能守恒定律解决 具体问题遥 课 程 标 准 考点 真题归类 2022.1袁12袁3分 2022.1袁13袁3分 2022.1袁23袁12分 2023.1袁12袁3分 2023.1袁18袁3分 2023.1袁23袁12分 动能尧动能 定理 势能 机械能尧机 械能守恒 36 gR姨 袁可知汽车能以 gR2姨 顺利通过最高点袁不能以 2gR姨 顺利通过最高点袁C错误袁D正确遥 第七章 万有引力与宇宙航行 揖学窑知识清单铱 知识点一 开普勒三大定律的理解和应用 揖对点典例铱 A揖解析铱根据开普勒第二定律袁卫星和地球 的连线在相同时间内扫过的面积相等袁所以卫星在近地点的 运行速度大于在远地点的运行速度袁A正确袁D错误曰卫星的轨 道是椭圆袁地球在椭圆的一个焦点上袁B 错误曰由开普勒第三 定律可知轨道半径越大袁周期越大袁地球同步卫星的轨道半径 大于卫星的轨道半径袁则卫星的运行周期更小袁C错误遥 揖对点训练铱 B揖解析铱由开普勒第二定律知距离越大速度 越小袁A错误曰各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆 轨道的半长轴的立方成正比袁C错误曰行星与太阳之间的距离 不断变化袁故太阳对行星的引力大小和方向都在变化袁D错误遥 知识点二 万有引力定律 揖对点典例铱 B揖解析铱万有引力定律表达式为 F=G m1m2r2 遥 揖对点训练铱 A揖解析铱根据万有引力定律可知袁对接前空 间站组合体对地球的万有引力大小为 F 引=G Mm渊R+h冤2 遥 知识点三 万有引力定律的应用 揖对点典例铱 C揖解析铱引力与向心力的表达式中均包含环 绕天体质量袁故天问一号的质量无法求出遥 根据近火圆轨道的 周期和轨道半径可求出火星质量袁又因近火圆轨道的轨道半径 可近似等于火星半径袁故可求火星体积袁从而求出火星密度遥根 据开普勒第三定律袁已知近火圆轨道的周期和轨道半径袁椭圆 轨道的周期袁可得椭圆轨道的半长轴袁且已知近火点距离袁故可 求远火点距离遥 揖对点训练铱 C揖解析铱忽略地球自转的影响袁在地球表 面院 GMmR2 =mg袁在离地面的高度为 H 处院 GMm渊R+H冤2 =mg忆袁解得 g忆= gR2渊R+H冤2 遥 知识点四 宇宙航行 揖对点典例铱 B揖解析铱G2卫星做匀速圆周运动袁故加速 度时刻在改变袁A 错误曰G2 卫星从野墓地轨道冶到同步轨道做 近心运动袁需要减速袁B 正确曰对于同一卫星袁轨道半径越大袁 机械能越大袁C错误曰G2卫星环绕地球的速度应小于第一宇宙 速度袁即应该小于 7.9 km/s袁D错误遥 揖对点训练铱 D揖解析铱人造卫星运行速度小于第一宇宙速 度袁A错误曰G Mmr2 =m v 2 r 袁r越大速度越小袁故同步轨道卫星运 行速度比中圆地球轨道卫星速度小袁B错误曰卫星动能与质量 有关袁同轨道速率相等袁质量未知无法比较袁C 错误曰G Mmr2 = m 4仔2T2 r袁r越大周期越大袁D正确遥 第八章 机械能守恒定律 第 1课时 功尧功率 揖学窑知识清单铱 知识点一 功的概念 揖对点典例铱 B揖解析铱由受力分析知袁重力做正功袁支持力 不做功袁摩擦力做负功袁B正确遥 揖对点训练铱 A揖解析铱排球落回原处袁高度不变袁重力对排 球所做总功为零袁A正确曰空气阻力与运动方向始终相反袁空气 阻力对排球所做总功为负功袁不为零袁B尧D错误曰重力方向竖直向 下袁排球先上升后下降袁重力对排球先做负功后做正功袁C错误遥 知识点二 变力做功尧合外力做功 揖对点典例铱 B揖解析铱排球上升时袁重力向下袁阻力向下袁 均做负功袁A错误曰下落过程中袁重力向下袁阻力向上袁重力做正 功袁阻力做负功袁B正确袁C错误曰整个过程中袁重力不做功袁阻 力做负功袁故合力做负功袁D错误遥 揖对点训练铱 B揖解析铱滑动摩擦力 Ff越滋mg越20 N袁物体先 加速运动袁当推力减小到 20 N时袁加速度减小为零袁之后物体 做加速度增大的减速运动袁当推力减小为零后袁物体做匀减速 运动袁A尧C错误曰W越 12 伊100伊4 J越200 J袁B正确袁D错误遥 知识点三 功率 揖对点典例铱 C揖解析铱两个小球在运动的过程中都是只有 重力做功袁机械能守恒袁所以根据机械能守恒可知两小球落地 时速度大小相等袁但方向不同袁A错误曰落地时 A 小球重力与速 度有夹角袁B小球重力与速度方向相同袁所以落地前的瞬间 B 小球重力的瞬时功率大于 A 小球重力的瞬时功率袁B错误曰在 运动的过程重力对两小球做功都为 mgh袁C正确曰从开始运动 至落地袁重力对两小球做功相同袁但过程 A 所需时间小于 B所 需时间袁根据 P= mght 袁可知重力对两小球做功的平均功率不 相同袁D错误遥 揖对点训练铱 A揖解析铱运动员入水前的运动过程可看成自 由落体运动袁故触水时的速度为 v越 2gh姨 袁运动员的质量约为 50 kg袁故触水时重力的瞬时功率为 P越mgv抑7 000 W袁A正确遥 第 2课时 动能定理尧机械能守恒定律 揖学窑知识清单铱 知识点一 动能尧动能定理 揖对点典例铱 渊1冤淤A 到 D有 mgh= 12 mvD2袁在 D由牛顿第 二定律有 FD-mg= mvD2R 袁解得 vD= 30姨 m/s袁FD=4 N曰于A 到 F有 mg渊h-R冤= 12 mvF2袁F到 H过程中 vFsin 兹=gt袁x=2vFcos 兹窑t=0.96 m袁 A 到 J由动能定理有 mgh-滋mg窑cos 兹窑 Rtan 兹 =Ek袁解得 Ek=0.5 J遥 渊2冤滋>tan 兹袁滑块能停在斜面上袁若滑块恰好停在 I袁A 到 I 由动能定理有 mgh1-mgR渊1- cos 兹冤-滋mg cos 兹窑 Rtan 兹 =0袁解得 课堂精讲参考答案与解析 85