专题复习六---------功和能(一).doc

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1、高 三 物 理高考要求】高考主要考察三类问题：（一）功（二）动能定理（三）机械能守恒定律，并注意与牛顿运动定律、运动学方程的综合。1 概念：功：是过程量，其中指物体的对地位移，为力与位移的夹角，此式在中学阶段仅用来计算恒力做功，变力的功一般用动能定理计算平均功率：；瞬时功率：，为力与速度的夹角；汽车功率：动能：是状态量，其中指物体的对地速度；重力势能：，重力做的功等于重力势能的减少量，2 规律：3 动能定理：外力对物体做的功的代数和等于物体动能的增量：机械能守恒定律：只有重力或弹力做功时，物体或系统的机械能总量保持不变。【知识结构】【功与功率】功的计算公式为。式中表示力，表示物体的位移，表示力

2、和位移之间的夹角。则表示物体在力方向上发生的位移，是位移在力方向上的分量。例1 如图所示，小物体m位于光滑的斜面M上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物体沿斜面下滑的过程中，斜面对小物体的作用力 A 垂直于接触面，做功为零 B 垂直于接触面，做功不为零 C 不垂直于接触面，做功为零 D 不垂直于接触面，做功不为零解析 通常情况下，斜面对物体既有支持力，又有摩擦力，由于本题的斜面光滑，所以斜面对物体只有支持力作用，由于支持力属于弹力，其方向总是垂直于接触面指向被支持的物体，所以此时斜面对小物体的作用力应垂直于接触面；讨论斜面对小物体的作用力是否做功，关键是看小物体是否在此力的方向上发生

3、位移，为此有必要定性画出经过一段时间后小物体发生的对地位移，由于斜面放在光滑的地面上，小物体在斜面上下滑时，斜面将后退，由图可知，此力对小物体是做功的。本题的正确选为B。变力做功只能用动能定理解例2 一质量为 m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F的作用下，从平衡位置P很缓慢地移动到Q点，如图所示，则力F所做的功为 A B C D 解析 如果F是恒力，则答案C是正确的，但题中并未指出力F是恒力，这就要求学生自己判断，如图所示，在缓慢移动小球的过程中，小球每一时刻可以认为是平衡的，由此得，所以F是变力，应用动能定理解答，拉力和重力做的总功等于零，即拉力做功全部用来克服重力做功，增加物

4、体的重力势能，所以答案B是正确的。作用力和反作用力的功无一定关系尽管作用力与反作用力始终大小相等，但由于它们作用在不同的物体上，所以两力作用下物体的位移可以相等或不相等，因此作用力的功与反作用力的功没有一定的规律可循。例3 关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是 【 】 A当作用力作正功时，反作用力一定作负功 B当作用力不做功时，反作用力也不做功 C作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的D作用力做正功时，反作用力也可以做正功本题的正确答案是D（例如正负电荷相互吸引而靠拢时，作用力与反作用力都是做正功）功率的计算必须区分平均功率和瞬时功率例4 一质量为的木块静止在光滑的水平

5、地面上，从开始，将一个大小为的水平恒力作用在该木块上，在时刻力的功率是 A B C D 解析 首先通过审题可知，在时刻力的功率是指瞬时功率，其次计算瞬时功率应选用公式，本题是的情景。通过牛顿第二定律可以求出物体作匀加速度运动的加速度，应用速度公式求出此时的速度，从而可以计算瞬时功率为=，本题的正确选项是C。【动能与动能定理】 合外力对物体做的功等于物体动能的变化，或外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量。等式左边表示合外力做的功，右边表示物体动能的增量。 应用步骤（A） 确定研究对象和研究过程（B）对物体作受力分析，明确各力的做功情况 （C）对物体做运动的状态分析，确定物体的初、末动能 （D

6、）应用动能定理列出方程并求解例5 质量为的汽车，由静止开始以恒定的功率前进，它经过33.3s前进了425m，这时它达到了最大速度，其数值为15m/s，问汽车所受的阻力为多大？（设汽车受到的阻力恒定不变）解析 汽车以恒定功率行驶时，随着速度的增大，汽车的牵引力在减小，尽管阻力恒定，尽管阻力恒定，汽车受到的合外还是变力，所以汽车作加速度越来越小，度越来越大的变加速运动，其速度图象如图所示，此时有关匀变速运动的速度公式、位移公式都是不适用的。但是可以看出，在全过程中汽车的动能增量是个已知量，牵引力的功可以用来算，而=（式中F为汽车的最小牵引力数值上等于阻力，设为），应用动能定理列出方程就可以求出阻力

7、的大小。由动能定理得：汽车达最大速度时代入数据得阻力一、功、功率功定义式为，其中指物体的对地位移，为力与位移的夹角，此式在中学阶段仅用来计算恒力做功，变力的功一般用动能定理计算；功率的定义式为，结合可变形为，如果式中的各个量用瞬时值代入，可计算瞬时功率对于汽车类功率问题，应注意中是什么量保持不变1国际单位制中，功率的单位是，它与下述的哪一个单位相一致 【 】 A B C D2如图1所示，小物体位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物体沿斜面下滑的过程中，斜面对小物体的作用力 【 】 A垂直于接触面，做功为零 B垂直于接触面，做功不为零 C不垂直于接触面，做功为零 D不垂直

8、于接触面，做功不为零3质量为的物体从半径为的光滑半圆轨道上点由静止下滑，如图2所示，半圆轨道可在光滑的水平面上自由运动，在下滑的过程中，设半圆轨道对物体的支持力为，物体对半圆轨道的压力为，则 【 】 A不做功 B做正功 C不做功D做负功 4一质量为的木块静止在光滑的水平地面上，从开始，将一个大小为的水平恒力作用在该木块上，在时刻力的功率是 【 】 A B C D 5设在平直公路上以一般速度行驶的自行车，所受阻力约为车和人总重的倍，则骑车人的功率最接近 【 】A B C D6.关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是 【 】 A当作用力作正功时，反作用力一定作负功 B当作用力不作功时，反

9、作用力也不作功 C作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的D作用力做正功时，反作用力也可以做正功7汽车在水平公路上沿直线匀速行驶，速度为，发动机输出功率为，汽车所受到的阻力等于_. 8一台电动机的额定输出功率为,它内可以做功_,用这台电动机竖直向上提升质量为的货物,上升的最大速度为_.(取)9跳绳是一种健身运动设某运动员的质量是，他一分钟跳绳180次假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少瓦？（取）10若正常人心脏在一次搏动中泵出血液，推动血液流动的平均压强为设心脏主动脉的内径为，每分钟搏动75次，求：（1）心脏推动

10、血液流动的平均功率是多大？（2）血液从心脏流出的平均速度是多大？ 11汽车的质量为，额定功率为, 沿水平道路行驶时，阻力恒为重力的倍(取)求：(1)求汽车沿水平道路匀速行驶的最大速度；(2)设汽车由静止起匀加速行驶，加速度为, 求汽车维持这一加速度运动的最长时间.12如图3所示的水平传送装置，间距为，皮带以的速度匀速运转.把一质量为的零件无初速地放在传送带处，已知零件与皮带之间的动摩擦因数为，试求从到的过程中，摩擦力对零件所做的的功二、动能、动能定理 动能是标量，其表达式为，动能定理的表达式为，其左边为合外力对物体做的功，右边为物体动能的增量；功表达式中的位移、动能表达式中的速度都是以地面为参

11、考系，利用动能定理可以方便地计算变力做功问题 1一质量为 的小球，用长为的轻绳悬挂于点，小球在水平力的作用下，从平衡位置很缓慢地移动到点，如图1所示，则力所做的功为 【 】 A. B. C. D 2一个质量为2的物体，以4的速度在光滑水平面上向右滑行，从某个时刻起，在物体上作用一个向左的水平力，经过一段时间，物体的速度方向变为向左，大小仍然是4，在这段时间内水平力对物体做的功为 【 】 A. 0 B. C. D. 3如图2所示,是一条长轨道,其中段是倾角为的斜面,段是水平的.是与和都相切的一小段圆弧,其长度可以忽略不计.一质量为的小滑块在点从静止状态释放，沿轨道下滑，最后停在点，点和点的位置如

12、图所示，现用一沿着轨道方向的力推滑块，使它缓慢地由点推回到点时停下.设滑块与轨道之间的动摩擦因数为，则推力对滑块做的功等于 【 】A. B. C. D 4两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比，速度之比当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为，乙车滑行的最大距离为设两车与路面的动摩擦因数相等，不计空气的阻力，则 【 】 A. B. C. s D.5站在斜向上运动的自动扶梯上的人，若他同时沿着阶梯匀速地向上走，那么人发生相同位移的条件下，自动扶梯发电机所做的功和它的功率变化情况是 【 】A所做的功减少 B所做的功不变C功率不变 D功率减小6如图3所示，一个质量为的物体在高为的斜面上刚好匀速下滑

13、，现用平行于斜面的力缓慢地将物体沿斜面从底端拉到顶端，拉力所做的功为_7在距地面高处以的速度抛出一个质量为的物体，物体落到地面时的速度是，那么人在抛物的过程中对物体做的功是_ ，物体下落过程中克服阻力做的功是_ 8匀质直木板长为，放在水平桌面上，它的右端与桌面相齐，如图4所示，木板质量为，与桌面间动摩擦因数为若在木板左端用一水平推力将其推下桌子，水平推力至少做功_(取)9一人在雪橇上，从静止开始沿着高度为的斜坡滑下，到达底部时的速度为，人和雪橇的总质量为，下滑过程中克服阻力做的功等于_(取) 10质量为的汽车，由静止开始以恒定的功率前进，它经过前进了，这时它达到了最大速度，其数值为，问汽车所受

14、的阻力为多大?（设汽车受到的阻力恒定不变）11一钢球质量为，自高度处静止下落至一钢板上，与钢板碰撞后弹起，碰撞过程中无能量损失，若下落中所受的空气阻力的大小不变，求：(1)小球第一次下落至钢板时（尚未碰撞）的速度；(2)小球从开始下落到完全静止所通过的总路程. 12质量为的滑块与倾角为的斜面间的动摩擦因数为，斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板,滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失，如图5所示若滑块从斜面上高为处以速度开始沿斜面下滑，设斜面足够长,求：(1)滑块最终停在何处?(2)滑块在斜面上滑行的总路程是多少? 功、功率 1D 2B 3BD 4C 5A 6D 7 8，4 9 10， 11， 12或动能、动能定理 1B 2A 3B 4D 5AC 6 7144，23 89 10 11（1）（2）