专题6 第1课时 功、功率 机车启动(课件PPT)-【零起点考大学】2026年高考物理高效备考方案

该高中物理高考复习课件聚焦“功、功率、机车启动”核心考点，依据高考评价体系，结合近三年真题大数据（考频5次，覆盖浙江、湖南等地），系统梳理恒力/变力做功计算、两种机车启动方式等考向，归纳常考题型，对接高考考查要求。 课件亮点在于“真题实战+科学思维培养”，如解析2023天津卷刹车问题、浙江卷提升装置问题时，通过模型建构（机车启动三阶段模型）和科学推理（动能定理求变力功），帮助学生掌握解题技巧，教师可据此精准指导，提升复习效率。

零起点考大学 物 理 1 专题五 功和能 第一课时 功、功率，机车启动 2 功、功率，机车启动 功 一 功率 二 机车启动 三 真题大数据 考点 核心知识 考频 年份与卷别 功、功率、机车启动 功 9 2025：浙江1月卷、湖南卷 2024：新课标卷、贵州卷 2023：新课标卷、北京卷、海南卷、江苏卷、广东卷 功率 8 2025：福建卷 2024：山东卷、浙江6月卷、江苏卷、湖北卷、江西卷 2023：山东卷、辽宁卷 机车启动 4 2024：上海卷 2023：天津卷、山东卷、湖北卷 动能定理及其应用 动能定理及其应用 16 2025：海南卷、广东卷、湖南卷、湖北卷、黑吉辽蒙卷 2024：新课标卷、浙江1月卷、福建卷、安徽卷 2023：新课标卷、浙江1月卷、浙江6月卷、广东卷、辽宁卷、重庆卷、上海卷 机械能守恒定律及其应用 机械能守恒定律 5 2025：山东卷、安徽卷 2024：北京卷、浙江1月卷 2023：全国甲卷 能量守恒定律 11 2025：湖北卷、广西卷、云南卷、四川卷、陕晋青宁卷 2024：山东卷、江苏卷、黑吉辽卷 2023：全国乙卷、河北卷、辽宁卷 考点1：功、功率，机车启动 1.做功的分析和计算 （1）恒力做功： ①恒力做的功：直接用W=Flcos α计算。 ②合外力做的功： a.先求合外力F合，再用W合=F合lcos α求功。 b.先求各个力做的功W1、W2、W3…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合外力做的功。 c.利用动能定理W合＝Ek2－Ek1。 ③功的正负：根据力与瞬时速度方向的夹角α判断。 0≤α＜90°，力做正功；α＝90°，力不做功；90°＜α≤180°，力做负功。 功 考点1：功、功率，机车启动 （2）变力做功： 应用动能定理：用力F把小球从A处缓慢拉到B处，F做功为WF， 则有： WF－mgL(1-cos θ)＝0，得WF＝mgL(1－cos θ) 微元法：质量为m的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩擦力做功 Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff (Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR 考点1：功、功率，机车启动 等效转换法：恒力F把物块从A拉到B，绳子对物块做功 平均力法：弹簧由伸长x1被继续拉至伸长x2的过程中，克服弹力做功 图像法：一水平拉力拉着一物体在水平面上运动的位移为x0，图线与横轴所围面积表示拉力所做的功， 特别提示：对于变力做的功可使用动能定理求解，动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于求恒力功,也适用于求变力功。因使用动能定理可由动能的变化来求功，所以动能定理是求变力做功的首选。 考点1：功、功率，机车启动 功率 2.功率的分析和计算 （1）功率：功跟完成这些功所用的时间的比值叫功率。 ①单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。常用千瓦(kW)作为单位， 1 kW=1 000 W。 ②物理意义：“功率”用来描述力对物体做功的快慢。因此，功率P是力对物体所做的功W与完成这些功所用时间t的比值。 （2）平均功率：是平均功率的定义式，适用于任何情况下平均功率的计算。 （3）瞬时功率：P＝Fvcos α。 此公式既能计算瞬时功率，也能计算平均功率。若v是瞬时值，则计算出的功率是瞬时值，若F是恒力，v是平均值，则可计算出功率的平均值。 考点1：功、功率，机车启动 机车启动 3.机车启动问题 （1）两种启动方式的比较： ①以恒定功率启动 OA段：，加速度减小的加速运动； AB段：，以vm匀速直线运动。 考点1：功、功率，机车启动 （1）两种启动方式的比较： ②以恒定加速度启动 OA段：，直到， 匀加速直线运动，维持时间； AB段：，加速度减小的加速运动； BC段：，以匀速运动。 （2）三个重要关系式： ①无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即。 ②机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束后功率最大，速度不是最大，即。 ③机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W＝Pt，由动能定理得Pt－Ffx＝ΔEk，此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移或时间。 （3）常用规律： ①P＝Fv。 ②F－F阻＝ma。 ③v＝at(a恒定)。 ④Pt－F阻x＝ΔEk(P恒定)。 考点1：功、功率，机车启动 即学即练 AC 1.（多选）下列关于图甲、乙、丙、丁四幅图中力F做功的说法正确的是（ ） A.甲图中，全过程F做的总功为72 J B.乙图中，若F大小不变，物块从A到C过程中，力F做的功为W=F× C.丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，OA水平，细绳伸直，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D.丁图中，F始终保持水平，缓慢将小球从P拉到Q，F做的功为W=Flsin θ 即学即练 【解析】A.甲图中，全过程中F做的总功为W=15×6 J－3×(12 － 6)J=72 J，故A正确； B.乙图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为W=F(OA－OC)，故B错误； C.丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为W=－f×14×2πR=－12πRf，故C正确； D.丁图中，F始终保持水平，缓慢将小球从P拉到Q，F为变力，根据动能定理得WF－mgl(1－cos θ)=0，解得WF=mgl(1-cos θ)，故D错误。故选AC。 2.（2023天津卷）质量为m的列车以匀速v行驶，突然以F大小的力制动刹车直到列车停止，该过程中恒受到f的空气阻力，下列说法正确的是（ ） A.减速运动加速度大小 B.力F的冲量为mv C.刹车距离为 D.匀速行驶时功率为(f+F)v 即学即练 C 【解析】A.根据牛顿第二定律有F+f =ma，可得减速运动加速度大小，故A错误；B.根据运动学公式有，故力F的冲量为，方向与运动方向相反，故B错误；C.根据运动学公式v2=2ax，可得，故C正确；D.匀速行驶时牵引力等于空气阻力，则功率为P=fv，故D错误。故选C。 即学即练 3.（2022浙江6月卷）小明用额定功率为1 200 W、最大拉力为300 N的提升装置，把静置于地面的质量为20 kg的重物竖直提升到高为85.2 m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过5 m/s2的匀减速运动，到达平台的速度刚好为零，g取10 m/s2，忽略一切阻力，则提升重物的最短时间为（ ） A.13.2 s B.14.2 s C.15.5 s D.17.0 s 【解析】为了以最短时间提升重物，一开始先以最大拉力拉重物做匀加速上升，当功率达到额定功率时，保持功率不变直到重物达到最大速度，接着做匀速运动，最后以最大加速度做匀减速运动上升至平台速度刚好为零。重物在第一阶段做匀加速上升过程，根据牛顿第二定律可得 当功率达到额定功率时，设重物的速度为v1，则有， C 即学即练 此过程所用时间和上升高度分别为 重物以最大速度匀速运动时，有， 重物最后以最大加速度做匀减速运动的时间和上升高度分别为 设重物从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为t2，该过程根据动能定理可得 又h2=85.2 m－1.6 m－3.6 m＝80 m，联立解得t2=13.5 s， 故提升重物的最短时间为tmin=t1+t2+t3=0.8 s+13.5 s+1.2 s=15.5 s，故选C。 $