高考物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 機(jī)械能 基礎(chǔ)課時(shí)12 功和功率課件.ppt

《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 機(jī)械能 基礎(chǔ)課時(shí)12 功和功率課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 機(jī)械能 基礎(chǔ)課時(shí)12 功和功率課件.ppt（45頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

高考導(dǎo)航 基礎(chǔ)課時(shí)12功和功率 知識(shí)梳理 知識(shí)點(diǎn)一 功1 做功的兩個(gè)要素 1 作用在物體上的 2 物體在力的方向上發(fā)生的 2 公式 W 1 是力與 方向之間的夾角 l為物體對(duì)地的位移 2 該公式只適用于 做功 恒力 位移 Flcos 位移 力 3 功的正負(fù) 正功 不做功 負(fù)功 思考 一陣風(fēng)水平吹過(guò) 將熟透的蘋果從兩米高的枝頭吹落 若蘋果重2N 風(fēng)力恒為3N 下落的水平位移為1m 1 蘋果下落過(guò)程中 重力和風(fēng)力各做多少功 2 重力和風(fēng)力對(duì)蘋果做的總功能不能用平行四邊形定則來(lái)求 若不能應(yīng)該怎么求 所做總功為多少 總結(jié)出兩個(gè)力的總功的求法 知識(shí)點(diǎn)二 功率1 定義 功與完成這些功所用時(shí)間的 2 物理意義 描述力對(duì)物體 3 公式 平均功率 2 P 為F與v的夾角 v為平均速度 則P為 v為瞬時(shí)速度 則P為 4 額定功率 機(jī)械正常工作時(shí)輸出的 功率 平均功率 瞬時(shí)功率 最大 做功的快慢 比值 Fvcos 思考 汽車以不同方式啟動(dòng) 一次以恒定功率啟動(dòng) 一次勻加速啟動(dòng) 1 用公式P Fv研究汽車啟動(dòng)問(wèn)題時(shí) 力F是什么力 2 以恒定功率啟動(dòng)時(shí) 汽車的加速度變化嗎 做什么運(yùn)動(dòng) 3 汽車上坡的時(shí)候 司機(jī)師傅必須換擋 其目的是什么 1 多選 下列說(shuō)法正確的是 A 一個(gè)力對(duì)物體做了負(fù)功 則說(shuō)明這個(gè)力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)B 滑動(dòng)摩擦力可能做負(fù)功 也可能做正功 靜摩擦力對(duì)物體一定不做功C 作用力做正功時(shí) 反作用力一定做負(fù)功D 據(jù)P Fv可知 發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí) 交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比答案AD 診斷自測(cè) 答案BD 3 起重機(jī)以1m s2的加速度將質(zhì)量為1000kg的貨物由靜止開(kāi)始勻加速向上提升 g取10m s2 則在1s內(nèi)起重機(jī)對(duì)貨物做的功是 A 500JB 4500JC 5000JD 5500J解析貨物的加速度向上 由牛頓第二定律有 F mg ma 起重機(jī)的拉力F mg ma 11000N 做功為W Fl 5500J 故D正確 答案D 4 2016 瑞安高三檢測(cè) 如圖1所示 兩個(gè)物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等 它們的質(zhì)量也相等 在甲圖用力F1拉物體 在乙圖用力F2推物體 夾角均為 兩個(gè)物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng) 通過(guò)相同的位移 設(shè)F1和F2對(duì)物體所做的功分別為W1和W2 物體克服摩擦力做的功分別為W3和W4 下列判斷正確的是 圖1A F1 F2B W1 W2C W3 W4D W1 W3 W2 W4 解析由共點(diǎn)力的平衡可知 F1cos mg F1sin F2cos mg F2sin 則F1 F2 A錯(cuò)誤 由W Fxcos 位移大小相等 夾角相等 則有W1 W2 B錯(cuò)誤 由f滑 FN 可知f1 mg F1sin f2 mg F2sin 則有W3 W4 C錯(cuò)誤 兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng) 合外力做功之和為零 則有W1 W3 W2 W4 所以正確選項(xiàng)為D 答案D 5 如圖2所示 某質(zhì)點(diǎn)在外力作用下運(yùn)動(dòng)的速度 時(shí)間圖線按余弦規(guī)律變化 則下列說(shuō)法中正確的是 圖2A 在0 t1時(shí)間內(nèi) 外力做正功B 在0 t1時(shí)間內(nèi) 外力的功率逐漸增大C 在t2時(shí)刻 外力的功率最大D 在t1 t3時(shí)間內(nèi) 外力做的總功為零 解析在0 t1時(shí)間內(nèi) 質(zhì)點(diǎn)速度減小 動(dòng)能減小 由動(dòng)能定理可知 外力做負(fù)功 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 v t圖線的斜率表示加速度 0時(shí)刻 v t圖線斜率為零 加速度為零 合外力為零 外力的功率為零 t1時(shí)刻 合外力最大 速度為零 外力的功率為零 0 t1時(shí)間內(nèi)速度逐漸減小 合外力逐漸增大 所以外力的功率先增大后減小 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 在t2時(shí)刻 外力為零 速度最大 外力的功率為零 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 由于t1時(shí)刻和t3時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度均為零 動(dòng)能為零 由動(dòng)能定理可知 外力做的總功為零 選項(xiàng)D正確 答案D 考點(diǎn)一正 負(fù)功的判斷及計(jì)算1 判斷力是否做功及做正 負(fù)功的方法 2 計(jì)算功的方法 1 恒力做的功直接用W Flcos 計(jì)算 2 合外力做的功方法一 先求合外力F合 再用W合 F合lcos 求功 方法二 先求各個(gè)力做的功W1 W2 W3 再應(yīng)用W合 W1 W2 W3 求合外力做的功 3 變力做的功 應(yīng)用動(dòng)能定理求解 用W Pt求解 其中變力的功率P不變 常用方法還有轉(zhuǎn)換法 微元法 圖象法 平均力法等 求解時(shí)根據(jù)條件靈活選擇 例1 多選 如圖3所示 傾角為 的斜劈放在水平面上 斜劈上用固定的豎直擋板擋住一個(gè)光滑的質(zhì)量為m的小球 當(dāng)整個(gè)裝置沿水平面以速度v向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t時(shí) 以下說(shuō)法正確的是 圖3 答案ACD 方法提煉1 求解恒力做功的流程圖 2 求解恒力做功的兩個(gè)關(guān)鍵 1 恒力做功大小只與F l 這三個(gè)量有關(guān) 與物體是否還受其他力 物體運(yùn)動(dòng)的速度 加速度等其他因素?zé)o關(guān) 也與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān) 2 F與l必須具備同時(shí)性 即l必須是力F作用過(guò)程中物體的位移 變式訓(xùn)練 1 2014 新課標(biāo)全國(guó)卷 16 一物體靜止在粗糙水平地面上 現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其速度變?yōu)関 若將水平拉力的大小改為F2 物體從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v 對(duì)于上述兩個(gè)過(guò)程 用WF1 WF2分別表示拉力F1 F2所做的功 Wf1 Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功 則 A WF2 4WF1 Wf2 2Wf1B WF2 4WF1 Wf2 2Wf1C WF2 4WF1 Wf2 2Wf1D WF2 4WF1 Wf2 2Wf1 答案C 例2 一臺(tái)起重機(jī)從靜止開(kāi)始勻加速地將一質(zhì)量m 1 0 103kg的貨物豎直吊起 在2s末貨物的速度v 4m s 起重機(jī)在這2s內(nèi)的平均輸出功率及2s末的瞬時(shí)功率分別為 g取10m s2 A 2 4 104W2 4 104WB 2 4 104W4 8 104WC 4 8 104W2 4 104WD 4 8 104W4 8 104W 答案B 特別提醒要明確所求功率是平均功率還是瞬時(shí)功率 對(duì)應(yīng)于某一過(guò)程的功率為平均功率 對(duì)應(yīng)于某一時(shí)刻的功率為瞬時(shí)功率 變式訓(xùn)練 2 多選 如圖4所示 某一百貨商場(chǎng)內(nèi)自動(dòng)電梯以恒定速度v0勻速上升 一個(gè)質(zhì)量為m的人沿電梯勻速往上走 在時(shí)間t內(nèi)走完此電梯 若電梯長(zhǎng)為l 電梯斜面傾角為 則 圖4 答案BC 考點(diǎn)三機(jī)車的兩種啟動(dòng)模型的分析 例3 2015 新課標(biāo)全國(guó)卷 17 一汽車在平直公路上行駛 從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖5所示 假定汽車所受阻力的大小f恒定不變 下列描述該汽車的速度v隨時(shí)間t變化的圖線中 可能正確的是 圖5 答案A 變式訓(xùn)練 3 一列火車總質(zhì)量m 500t 發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P 6 105W 在軌道上行駛時(shí) 軌道對(duì)列車的阻力Ff是車重的0 01倍 取g 10m s2 1 求列車在水平軌道上行駛的最大速度 2 在水平軌道上 發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率P工作 求當(dāng)行駛速度為v1 1m s和v2 10m s時(shí) 列車的瞬時(shí)加速度a1 a2的大小 3 列車在水平軌道上以36km h的速度勻速行駛時(shí) 求發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P 4 若列車從靜止開(kāi)始 保持0 5m s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng) 求這一過(guò)程維持的最長(zhǎng)時(shí)間 答案 1 12m s 2 1 1m s20 02m s2 3 5 105W 4 4s 1 多選 2016 江蘇南通模擬 如圖6所示 質(zhì)量為m的木塊放在傾角為 的斜面上 與斜面一起水平向左勻速運(yùn)動(dòng) 木塊 圖6A 對(duì)斜面的壓力大小為mgcos B 所受的支持力對(duì)木塊不做功C 所受的摩擦力對(duì)木塊做負(fù)功D 所受的摩擦力方向可能沿斜面向下 解析木塊隨斜面一起水平向左勻速運(yùn)動(dòng) 根據(jù)平衡條件可知木塊對(duì)斜面的壓力大小為mgcos 選項(xiàng)A正確 木塊所受的支持力與木塊位移的夾角為銳角 所以木塊所受支持力對(duì)木塊做正功 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 木塊所受的摩擦力方向一定沿斜面向上 與木塊位移的夾角為鈍角 所以木塊所受的摩擦力對(duì)木塊做負(fù)功 選項(xiàng)C正確 D錯(cuò)誤 答案AC 2 如圖7所示 小球在水平拉力作用下 以恒定速率v沿豎直光滑圓軌道由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn) 在此過(guò)程中拉力的瞬時(shí)功率變化情況是 圖7A 逐漸減小B 逐漸增大C 先減小 后增大D 先增大 后減小 答案B 3 2015 海南單科 3 假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率 如果摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉?lái)的 答案D 4 多選 起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個(gè)高度 其鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象如圖8所示 則 圖8A 0 t1時(shí)間內(nèi) 若拉力不變 重物變加速上升B t1 t2時(shí)間內(nèi) 若拉力不變 重物勻加速上升C t2 t3時(shí)間內(nèi) 若拉力不變 重物勻減速上升D 在t2時(shí)刻 重物所受拉力突然減小 解析題給鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象 在t1 t2時(shí)刻功率突然減小 由于速度不能突變 由P Fv可知 只能是拉力突然減小 故選項(xiàng)D正確 0 t1時(shí)間內(nèi) 拉力的功率隨時(shí)間均勻增大 由P Fv v at可知 重物做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 t1 t2時(shí)間內(nèi) 功率不變 拉力不變 由P Fv可知 重物勻速上升 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 t2 t3時(shí)間內(nèi) 鋼索拉力的功率隨時(shí)間均勻減小 由P Fv可知 若拉力不變 重物勻減速上升 選項(xiàng)C正確 答案CD 5 如圖9所示 一質(zhì)量為2 103kg的小汽車從傾斜路面上以20m s的速度經(jīng)A點(diǎn)駛?cè)肽酀舻乃铰访?行駛200m路程后到達(dá)B點(diǎn) 速度降為5m s 此后速度保持恒定 已知整個(gè)過(guò)程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率恒為40kW 求 圖9 1 在泥濘路面上行駛時(shí) 汽車受到的阻力 2 速度為10m s時(shí) 汽車的加速度 答案 1 8000N 2 2m s2與速度的方向相反