第6章 第2节 功率-【高考零起点】2026年新高考物理总复习教用课件（艺考）

该高中物理高考复习课件聚焦“功率”核心考点，依据高考评价体系梳理功率定义、公式（\(P=\frac{W}{t}\)、\(P=Fv\cos\theta\)）及汽车启动模型，分析近五年高考中瞬时/平均功率计算（占比约45%）、汽车功率动态问题（占比约30%）等高频考点，归纳斜面、平抛、机车启动等典型题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“知识梳理+真题精析+素养提升”模式，如结合2024贵州卷F-x图像功率题，运用科学推理和模型建构方法解析，设置汽车额定功率易错点分析（如匀加速与额定功率阶段临界条件），帮助学生掌握公式适用条件与动态过程分析技巧，教师可据此精准定位学情，提升复习效率。

第六章　机械能守恒 第二节　功率 生物 1 目 录 ONTENTS C [典例精析] [知识梳理] [巩固练习] 生物 2 知 识 梳 理 生物 3 1.物体在单位时间内做的功叫做功率，它是表示力(或物体)做功的快慢的物理量，用P表示，P=，单位为瓦特(W)其中W表示物体所做的功，t表示物体做这些功所用的时间。 2.一物体在与速度方向成θ角的恒力F的作用下运动，则F做功的功率为P=Fvcos θ，其中v为瞬时速度或平均速度，相对应地，P为瞬时功率或平均功率。 3.汽车的牵引力为F，在某时刻的瞬时速度为v，则汽车的瞬时功率P=Fv 返回 第二节　功率 4 4.汽车在平直路面上做阻力不变的直线运动，下列问题需要注意： (1)如果汽车先保持牵引力不变从静止开始做匀加速运动，当加速到汽车达到额定功率时再以额定功率行驶，则汽车在以额定功率行驶的过程中是先做一段加速度越来越小的加速运动再做匀速运动 (2)如果汽车从静止开始以额定功率行驶，则汽车是先做加速度越来越小的加速运动再做匀速运动。 返回 第二节　功率 5 典 例 精 析 生物 6 例　如图所示，一质量为1.2 kg的物体从倾角为30°、长度为10 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑。物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是多少？整个过程中重力做功的平均功率是多少？ 返回 第二节　功率 7 物体下滑时做匀加速直线运动，其受力情况如图乙所示 乙 由牛顿第二定律F=ma得物体的加速度 a==10× m/s2=5 m/s2 解析 返回 第二节　功率 物体下落到底端时的速度 v= m/s=10 m/s 此时重力的瞬时功率 P=mgvcos α=mgvcos 60°=60 W 物体下滑过程中重力做的功 W=mgssin θ=mgssin 30°=60 J 物体下滑的时间 t= s=2 s 解析 返回 第二节　功率 重力做功的平均功率 P= W=30 W 60 W，30 W 解析 答案 返回 第二节　功率 巩 固 练 习 生物 11 答案 1.如下图，从空中以3 m/s的初速度平抛一质量m=2 kg的物体，物体在空中运动0.4 s落地，不计空气阻力，g=10 m/s2，则物体下落过程中的重力做功的平均功率和落地前瞬间重力的瞬时功率分别为 (　　) A.50 W，100 W B.40 W，100 W C.50 W，80 W D.40 W，80 W D 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 物体下落的竖直高度h=gt2=×10×0.42 m=0.8 m，重力做功平均功率= W=40 W，落地前瞬间重力的瞬时功率P=mgvy=mg2t=2×102×0.4 W=80 W，故选D。 解析 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 2.大吊车沿竖直方向向上以加速度a吊起静止在地面上的质量为m的重物，t时刻，大吊车拉力对重物做功的瞬时功率为 (　　) A.m(g＋a)at B.mgat C.m(g＋a)at D.mgat 以加速度a吊起静止在地面上质量为m的重物，由牛顿第二定律F－mg=ma，解得F=m(g＋a)，t时刻重物向上的速度v=at，大吊车拉力对重物做功的瞬时功率P=Fv=m(g＋a)at，故选C。 解析 答案 C 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 答案 3.(多选)如图所示，从斜面上某点将一个小球以大小不同的速度水平向左抛出，最终落在斜面上，落在斜面上时重力做功的功率与下列哪些物理量成正比 ( 　　) A.水平位移 B.下落高度 C.初速度 D.时间 CD 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 设小球经过时间t落在斜面上，斜面倾角为θ，由平抛运动规律可得y=gt2，x=v0t，由于小球落在斜面上，则有tan θ=，解得t=，小球落在斜面上时，竖直分速度vy=gt，落在斜面上时重力做功的功率P=mgvy，联立解得P=mgvy=mg2t=mg2=2mgv0tan θ，所以落在斜面上时重力做功的功率与时间t、初速度v0成正比。故选C、D。 解析 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 4.在倾角正弦值为的斜坡上，一辆汽车以恒定的功率行驶，汽车所受的摩擦阻力等于车重的，若车匀速上坡时的速率为v，则它匀速下坡时速率为 (　　) A.3v B.v C.v D.与v 无关 A 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 17 斜面倾角正弦sin θ=，摩擦阻力f=mg，车匀速上坡速率为v，有F=f＋mgsin θ=mg，匀速下坡时有F'＋mgsin θ=f，解得F'=mg，功率P=Fv恒定，即Fv=F'v'，得v'=3v，选A。 解析 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 5.(多选)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则 ( 　　) A.重力对两物体做的功相同 B.重力的平均功率相同 C.到达底端时重力的瞬时功率PA＜PB D.到达底端时两物体的动能相同，速度相同 AC 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 19 重力做功WG=mgh，m、h相同，重力做功相同，A正确；B自由落体，h=g，A沿光滑斜面匀加速，斜面倾角为θ，x=a，h＜x，g＞a=gsin θ，所t1＜t2，P=，PB＞PA，B错=2gh，=2ax=2gsin θ=2gh，所以vB=vA，由P=Fvcos θ，知PB=mgvB，PA=mgvAsin θ，PB＞PA，C正确；动能Ek=mv2相同，但速度方向不同，速度不同，D错误。选A、C。 解析 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 6.(2024贵州卷)质量为1 kg的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F，其大小随位置x变化的关系如图所示，则物块运动到x=3 m处，F做功的瞬时功率为 (　　) A.8 W B.16 W C.24 W D.36 W A 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 21 根据图像可知物块运动到x=3 m处，F做的总功WF=3×2 J＋2×1 J=8 J。该过程根据动能定理得WF=mv2，解得物块运动到x=3 m处时的速度v=4 m/s，故此时F做功的瞬时功率P=Fv=8 W。 解析 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 7.一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图像如图所示.已知汽车的质量为m=2×103 kg，汽车受到的阻力为车重的，g取10 m/s2，则 (　　) A.汽车在前5 s内的阻力为200 N B.汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N C.汽车的额定功率为40 kW D.汽车的最大速度为20 m/s B 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 23 汽车受到地面的阻力为车重的倍，则阻力f=0.1×2×104 N= 2 000 N，故A错误。 由题图可知，汽车匀加速直线运动的加速度a= m/s2= 2 m/s2。根据牛顿第二定律得F－f=ma，解得牵引力F=f＋ma=(2 000＋2 000×2)N=6 000 N，故B正确。 发动机额定功率P=Fv1=6 000×10 W=60 000 W=60 kW，故C错误。当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度vm= m/s=30 m/s，故D错误。故选B。 解析 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 8.把A、B两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，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是 (　　) A.两小球落地时速度相同 B.两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C.从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同 D.从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 C 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 25 A、B两小球从同一高度抛出,落地时重力做功W=mgh相同,C正确;落地时B小球速度竖直向下,A小球速度斜向左下,方向不同,所以两小球落地时速度不同,A错;落地瞬间小球竖直方向上的速度vy,重力的瞬时功率P=mgvy,A小球竖直方向自由落体,B小球落回抛出点继续下落时以v0向下做匀加速运动,B落地时竖直速度大于A,重力的瞬时功率PA＜PB,B错;A竖直方向h=g,B竖直方向h=－v0t2＋g,t2＞t1,P=,P2＜P1,重力对B做功的平均功率小于A,D错,选C。 解析 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9.(2021北京卷)如图所示，高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是 (　　) A.在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B.汽车在ab段的输出功率比bc段的大 C.在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D.汽车在cd段的输出功率比bc段的大 答案 B 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 27 在ab段,根据平衡条件可知,牵引力F1=mgsin θ＋f,所以在ab段汽车的输出功率P1=F1v不变,在bc段牵引力F2=f,bc段的输出功率P2=F2v＜P1,故A错误,B正确;在cd段牵引力F3=f－mgsin θ,汽车的输出P3=F3v＜P2,在cd段汽车的输出功率不变,且小于bc段,故C、D错误。故选B。 解析 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10.(2023湖北卷)两节动车的额定功率分别为P1和P2，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1和v2。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为 (　　) A. C. 答案 D 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 29 由题意可知两节动车分别有P1=f1v1,P2=f2v2,当将它们编组后有P1＋P2=(f1＋f2)v。联立可得v=,故选D。 解析 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 11.(多选)物体在合外力作用下做直线运动的v －t图像如图所示。下列表述正确的是 ( 　　) A.在0~2 s内，合外力总是做负功 B.在1~2 s内，合外力不做功 C.在0~3 s内，合外力做功为零 D.在0~1 s内比1~3 s内合外力做功快 答案 CD 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 31 在0~2 s内,物体速度先增大后减小,动能先增大后减小,则由动能定理可知合外力先做正功后做负功,故A错误;在1~2 s内,物体的速度减小,故动能减小,由动能定理可知合外力做负功,故B错误;在0~3 s内,物体的初、末速度均为零,初、末动能均为零,由动能定理知合外力做功为零,故C正确;功率表示做功的快慢,0~1 s内,合外力F1=ma1=2m,平均功率P1=F1,1~3 s内,合外力F2=ma2,平均功率P2=F2=m,所以0~1 s内比1~3 s内合外力做功快,故D正确。选C、D。 解析 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12.如图所示，为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动，取g=10 m/s2，不计额外功.求： 答案 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 33 (1)起重机允许的最大输出功率； 设起重机允许输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,此时物体做匀速直线运动,拉力F0等于重力。 P0=F0vm,①　F0=mg,② 代入数据,有P0=5.1×104 W,③ 解析 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2 s末的输出功率。 匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度为v1,匀加速运动经历时间为t1,有 P0=Fv1 ④,F－mg=ma ⑤,v1=at1 ⑥ 由③④⑤⑥,代入数据,得t1=5 s ⑦ t=2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则: 解析 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 v2=at ⑧,P=Fv2 ⑨ 由⑤⑧⑨,代入数据,得P=2.04×104 W。 2.04×104 W 解析 答案 返回 第二节　功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 感谢聆听 37 $