功、功率.pptx

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1、怎么考怎么考 对对本章的考查主要集中在两个方面，一方面是对功本章的考查主要集中在两个方面，一方面是对功和功率的考查，另一方面常以和功率的考查，另一方面常以“守恒守恒”为命题点，从为命题点，从做功、功能关系、能量守恒等多角度入手命题题型做功、功能关系、能量守恒等多角度入手命题题型有选择、计算、实验等，难度中等偏上，是每年高考有选择、计算、实验等，难度中等偏上，是每年高考的必考内容的必考内容怎么办怎么办 复习时要抓住功是能量转化的量度这条主线，深刻复习时要抓住功是能量转化的量度这条主线，深刻理解相关概念和规律方法应用动能定理时要注意过理解相关概念和规律方法应用动能定理时要注意过程的选取，应用机械能

2、守恒时要注意机械能变化的原程的选取，应用机械能守恒时要注意机械能变化的原因，功和功率的计算要注意是恒力还是变力因，功和功率的计算要注意是恒力还是变力力的方向上力的方向上Flcos一、什么是功一、什么是功？(12衡衡水水模模拟拟)如如图图，电电梯梯与与水水平平地地面面成成角角，一一人人站站在在电电梯梯上上，电电梯梯从从静静止止开开始始匀匀加加速速上上升升，到到达达一一定定速速度度后后再再匀匀速速上上升升若若以以N表表示示水水平平梯梯板板对对人人的的支支持持力力，G为为人人受受到到的的重重力力，F为为电电梯梯对对人人的的静静摩摩擦擦力力，则则下下列列结论正确结论正确的是的是 ()A加速过程中加速过

3、程中F0，F、N、G都做功都做功 B加速过程中加速过程中F0，N不做功不做功 C加速过程中加速过程中F0，N、G都做功都做功 D匀速过程中匀速过程中F0，N、G都不都不做功做功 解析加速过程中，水平方向的加速度由静摩擦解析加速过程中，水平方向的加速度由静摩擦力力F提供，所以提供，所以F0，F、N做正功，做正功，G做负功，选项做负功，选项A正确，正确，B、C错误匀速过程中，水平方向不受静摩擦错误匀速过程中，水平方向不受静摩擦力作用，力作用，F0，N做正功，做正功，G做负功，选项做负功，选项D错误错误A夹角夹角 功的正负功的正负90力对物体做力对物体做 或物体或物体_正功正功不做功不做功负功负功克

4、服这个力做了功克服这个力做了功二二功的正负判断功的正负判断主要根据力的方向和位移方向的夹角主要根据力的方向和位移方向的夹角判断判断.2.从能的转化角度来进行判断从能的转化角度来进行判断此法常用于判断相互联系的此法常用于判断相互联系的两个两个物体之间的相互作用物体之间的相互作用力做功的情况力做功的情况例如车例如车M静止在光滑水平轨道上，静止在光滑水平轨道上，球球m用细线悬挂在车上，由图中用细线悬挂在车上，由图中的位置无初速地释放，则可判断的位置无初速地释放，则可判断在球下摆过程中绳的拉力对车做在球下摆过程中绳的拉力对车做正功因为绳的拉力使车的动能正功因为绳的拉力使车的动能增加了又因为增加了又因为

5、M和和m构成的系统构成的系统的机械能是守恒的，的机械能是守恒的，M增加的机增加的机械能等于械能等于m减少的机械能，所以减少的机械能，所以绳的拉力一定对球绳的拉力一定对球m做负功做负功 如图，如图，重球重球m用一条不可伸长的轻质细线拴住后悬用一条不可伸长的轻质细线拴住后悬于于O点，重球置于一个斜面不光滑的斜劈点，重球置于一个斜面不光滑的斜劈M上，用水平上，用水平力力F向左推动斜劈向左推动斜劈M在光滑水平桌面上由位置甲匀速向在光滑水平桌面上由位置甲匀速向左移动到位置乙，在此过程中，正确的说法是左移动到位置乙，在此过程中，正确的说法是()AM、m间的摩擦力对间的摩擦力对m不做功不做功 BM、m间的摩

6、擦力对间的摩擦力对m做负功做负功 CF对对M所做的功与所做的功与m对对M所所做的功的绝对值相等做的功的绝对值相等 DM、m间的弹力对间的弹力对m做正功做正功CD 小球在向左摆动过程中，小球在向左摆动过程中，M对对m的摩擦力方向与小球的摩擦力方向与小球m的位移方向间夹角小于的位移方向间夹角小于90，故摩擦力对，故摩擦力对m做正功，做正功，因因M匀速向左运动，地面对匀速向左运动，地面对M的支持力和的支持力和M的重力不的重力不做功，一定有做功，一定有F对对M所做的功与所做的功与m对对M所做的功合功所做的功合功为零；为零；M对对m的弹力方向与的弹力方向与m位移方向夹角小于位移方向夹角小于90，故对故对

7、m做正功做正功3一对作用力和反作用力做功的情况一对作用力和反作用力做功的情况 (1)两两个力均不做功；个力均不做功；(2)其中其中一个力做功，另一个力不做功；一个力做功，另一个力不做功；(3)其中其中一个力做正功，另一个力做负功；一个力做正功，另一个力做负功；(4)两两个力均做正功或均做负功个力均做正功或均做负功1恒力及合力做功的计算恒力及合力做功的计算(1)恒力的功：直接用恒力的功：直接用WFlcos计算计算(2)合外力的功合外力的功先求合外力先求合外力F合合，再应用公式，再应用公式W合合F合合lcos求功，求功，其中其中为合力为合力F合合与位移的夹角一般适用于整个与位移的夹角一般适用于整个

8、过程中合力恒定不变的情况过程中合力恒定不变的情况三、功的计算三、功的计算 如图的如图的a、b、c、d中，质量为中，质量为M的物体甲受到相同的物体甲受到相同的恒力的恒力F的作用，在力的作用，在力F作用下使物体甲在水平方向移作用下使物体甲在水平方向移动相同的位移动相同的位移表示物体甲与水平面间的动摩擦因数，表示物体甲与水平面间的动摩擦因数，乙是随物体甲一起运动的小物块，比较物体甲移动的乙是随物体甲一起运动的小物块，比较物体甲移动的过程中力过程中力F对甲所做的功的对甲所做的功的大小大小 ()AWa最大最大 BWd最大最大CWaWc D四种情况一样大四种情况一样大D找恒力找恒力F的功，只需找的功，只需

9、找F、s、，与是否有其，与是否有其它力无关它力无关 质量为质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提高的物体被人用手由静止向上提高1 m(忽略忽略空气阻力空气阻力)，这时物体的速度是，这时物体的速度是2 m/s，下列说法中不正，下列说法中不正确的是确的是(g10 m/s2)()A手对物体做功手对物体做功12 J B合外力对物体做功合外力对物体做功12 JC合外力对物体做功合外力对物体做功2 J D物体克服重力做功物体克服重力做功10 JB 一一物物体体在在水水平平面面上上，受受恒恒定定的的水水平平拉拉力力和和摩摩擦擦力力作作用用沿沿直直线线运运动动，已已知知在在第第1秒秒内内合合力力对对物物体体

10、做做的的功功为为45 J，在在第第1秒秒末末撤撤去去拉拉力力，其其v-t图图象象如如图图，g取取10 m/s2，则则 ()A物体的质量为物体的质量为10 kg B物体与水平面间的动摩擦因数为物体与水平面间的动摩擦因数为0.2 C第第1秒内摩擦力对物体做的功为秒内摩擦力对物体做的功为60 J D第第1秒内拉力对物体做的功为秒内拉力对物体做的功为60 JAD2、分别分别求出每个力的功求出每个力的功W1、W2、W3，再应用，再应用W合合W1W2W3求合外力的功这种方法一般适求合外力的功这种方法一般适用于在整个过程中，某些力分阶段作用的情况用于在整个过程中，某些力分阶段作用的情况3、利用利用动能定理或

11、功能关系求解动能定理或功能关系求解 人人在在A点拉着绳通过一定滑轮吊起质量点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m50 kg的物的物体，如体，如图，图，开始时绳与水平方向的夹角为开始时绳与水平方向的夹角为60.当人匀当人匀速提起重物由速提起重物由A点沿水平方向运动点沿水平方向运动l2 m而到达而到达B点时，点时，绳与水平方向成绳与水平方向成30角则人对绳的拉力做了多少功角则人对绳的拉力做了多少功？人对绳的拉力的功与绳对物体的人对绳的拉力的功与绳对物体的拉力的功是相同的，而由于匀速提拉力的功是相同的，而由于匀速提升物体，故物体处于平衡状态，可升物体，故物体处于平衡状态，可知绳上拉力知绳上拉力Fmg.而重物

12、上升的高而重物上升的高度度h等于右侧绳子的伸长量等于右侧绳子的伸长量l1、用、用动能定理动能定理WEk或功能关系或功能关系WE，即用能量，即用能量的增量等效代换变力所做的功的增量等效代换变力所做的功(也可计算恒力功也可计算恒力功)变力做功的计算变力做功的计算2、当变力的功率、当变力的功率P一定时，可用一定时，可用WPt求功，如机车求功，如机车恒定功率启动时恒定功率启动时 4、作出、作出变力变力F随位移随位移l变化的图象，图象与位移轴所变化的图象，图象与位移轴所围的围的“面积面积”即为变力做的功下图中即为变力做的功下图中a图表示恒力图表示恒力F做的功做的功W.b图表示变力图表示变力F做的功做的功

13、W，c图中横轴上方的图中横轴上方的面积表示正功，横轴下方的面积表示负功，其总功等面积表示正功，横轴下方的面积表示负功，其总功等于正、负功的代数和于正、负功的代数和ABD 如如图图，质量为质量为 m 的小球用长的小球用长 L 的细线的细线悬挂悬挂而静止而静止在竖直位置现在用水平恒力在竖直位置现在用水平恒力 F 将小球拉到细线与将小球拉到细线与竖直方向成竖直方向成角的位置在此过程中，拉力角的位置在此过程中，拉力 F 做的功做的功是是()AFlcos BFLsin CFL(1cos)DmgL(1cos)解析解析：由题知由题知 F 为水平恒力，物体的位为水平恒力，物体的位移为移为 sLsin，则则 W

14、FsFLsin.B如果将上题条件改为如果将上题条件改为“小求在水平拉力小求在水平拉力F的作用下缓的作用下缓慢移动到慢移动到细线与竖直方向成细线与竖直方向成角的位置角的位置 F不为恒力，力不为恒力，力F所做的功需要用动能定理来所做的功需要用动能定理来求。答案为求。答案为D 如如图图，木板可绕固定水平轴木板可绕固定水平轴 O 转动转动木板木板从水平位置从水平位置 OA 缓缓慢转到慢转到 OB 位置，木板上的物块始终位置，木板上的物块始终相对于相对于木板静止在这一木板静止在这一过程中，物块的重力势能增加了过程中，物块的重力势能增加了 2 J用用FN 表示物块受到的支持表示物块受到的支持力，用力，用

15、Ff 表示物块受到的摩擦力表示物块受到的摩擦力在此过程中，以下判断正确在此过程中，以下判断正确的是的是 ()AFN 和和 Ff 对物块都不对物块都不做功做功BFN 对物块做功为对物块做功为 2 J，Ff 对物块不做功对物块不做功CFN 对物块不做功，对物块不做功，Ff 对物块做功为对物块做功为 2 JDFN 和和 Ff 对物块所做功的代数和为对物块所做功的代数和为 0B错解分析：错解分析：错解错解 1：受物块在斜面上：受物块在斜面上运动的思维定式的影运动的思维定式的影响，认为支持力不做功，摩擦力做功，错选响，认为支持力不做功，摩擦力做功，错选 C.错解错解 2：对物块受力分析不充分，认为物块缓

16、慢移动，：对物块受力分析不充分，认为物块缓慢移动，FN和和 Ff 对物块所做功的代数和为对物块所做功的代数和为 0，错选，错选 D.正确解析：正确解析：由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功由受力分析知，支持的方向有位移，那么该力就对物块做功由受力分析知，支持力力 FN 做正功，但摩擦力做正功，但摩擦力 Ff 方向始终和速度方向垂直，所以摩方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功由动能定理得擦力不做功由动能定理得 WFNmgh0，故支持力，故支持力 FN 做功做功为为 mgh，即重力势能的增量，即重力势能的增量 2 J

17、正确答案为正确答案为 B.指点迷津：指点迷津：求解功的问题一般来说有三条思路求解功的问题一般来说有三条思路.一是从定义一是从定义出发，利用出发，利用 WFscos来求；二是用功能关系来求，如本题用来求；二是用功能关系来求，如本题用动能定理求动能定理求 FN 做的功，三是利用做的功，三是利用WPt 来求来求.1定义：定义：功与完成功所用时间的功与完成功所用时间的_2物理意义：物理意义：描述力对物体描述力对物体_比值比值做功的快慢做功的快慢考点考点 ：功率：功率平均功率平均功率平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率正常工作正常工作最大最大实际工作实际工作小于等于小于等于发动机功率的表达式为发动机功率的表

18、达式为PFv，其中，其中F为机车为机车的牵引力，而不是合力的牵引力，而不是合力平均功率的计算方法平均功率的计算方法(1)利用公式利用公式PFvcos，其中，其中v为为t时刻的瞬时速度时刻的瞬时速度(2)PFvF，其中，其中vF为物体的速度为物体的速度v在力在力F方向上的分方向上的分速度速度(3)PFvv，其中，其中Fv为物体受的外力为物体受的外力F在速度在速度v方向上方向上的分力的分力瞬时功率的计算方法瞬时功率的计算方法 错因：错因：本题的常见错解有两种：第一种是直接求出本题的常见错解有两种：第一种是直接求出物体滑至底端的速度，然后运用功率公式物体滑至底端的速度，然后运用功率公式PFv，忽，忽

19、视了视了F和和v不同向；第二种是算出物体滑至斜面底端所不同向；第二种是算出物体滑至斜面底端所用的时间用的时间t，用功率公式，用功率公式PW/t来计算，忽视了此题所来计算，忽视了此题所求的是瞬时功率求的是瞬时功率CAD 12天津天津如图甲，静止在水平地面的物块如图甲，静止在水平地面的物块A，受到水，受到水平向右的拉力平向右的拉力F作用，作用，F与时间与时间t的关系如图乙，设物的关系如图乙，设物块与地面的静摩擦力最大值块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，与滑动摩擦力大小相等，则则 ()A0t1时间内时间内F的功率逐渐增大的功率逐渐增大Bt2时刻物块时刻物块A的加速度最大的加速度最大C

20、t2时刻后物块时刻后物块A做反向运动做反向运动Dt3时刻物块时刻物块A的动能最大的动能最大BD 解析解析根据图乙可知：在根据图乙可知：在0t1时间内拉力时间内拉力F没有达没有达到最大静摩擦力到最大静摩擦力fm，物体处于静止状态，则拉力，物体处于静止状态，则拉力F的的功率为零，选项功率为零，选项A错误；对物块错误；对物块A由牛顿第二定律有由牛顿第二定律有Ffmma，由于，由于t2时刻拉力时刻拉力F最大，则最大，则t2时刻物块加速时刻物块加速度度a最大，选项最大，选项B正确；正确；t2到到t3这段时间内拉力这段时间内拉力F大于大于fm，所以物块做加速运动，所以物块做加速运动，t3时刻速度达到最大，

21、选项时刻速度达到最大，选项C错误、错误、D正确正确模型特点模型特点 物物体体在在牵牵引引力力(受受功功率率和和速速度度制制约约)作作用用下下，从从静静止止开开始始克克服服一一定定的的阻阻力力，最最后后达达到到最最大大速速度度的的整整个个加加速速过过程程，可可看看作作“机机车车的的启启动动”模模型型（两两类类启启动）动）“机车的启动机车的启动”模型模型 先先做做变变加加速速(a减减小小)运运动动，再再做做匀匀速速(a0)运运动动，在此过程中，在此过程中，F牵牵、v、a的变化情况是：的变化情况是：1、恒定功率启动、恒定功率启动(所受阻力一定所受阻力一定)先先做做匀匀加加速速运运动动，再再做做变变加

22、加速速运运动动，最最后后匀匀速速运运动，具体变化过程如下动，具体变化过程如下2、恒定加速度启动、恒定加速度启动(所受阻力一定所受阻力一定)12福州模拟福州模拟一汽车的额定功率一汽车的额定功率P06104 W，质量，质量m5103 kg，在平直路面上行驶时阻力是车重的，在平直路面上行驶时阻力是车重的0.1倍若汽车从静止开始以加速度倍若汽车从静止开始以加速度a0.5 m/s2做匀加速做匀加速直线运动，直线运动，(g取取10 N/kg)求：求：(1)汽车保持加速度不变的时间；汽车保持加速度不变的时间；(2)汽车实际功率随时间变化的关系；汽车实际功率随时间变化的关系；(3)此后汽车运动所能达到的最大速

23、度此后汽车运动所能达到的最大速度 思路分析：思路分析：汽车开始做匀加速运动，牵引力汽车开始做匀加速运动，牵引力F和阻和阻力恒定，随着速度增加，它的实际功率逐渐增大，直力恒定，随着速度增加，它的实际功率逐渐增大，直到到Fv等于额定功率为止；此后汽车保持额定功率不变，等于额定功率为止；此后汽车保持额定功率不变，速度增大，牵引力减小，做加速度逐渐减小的加速运速度增大，牵引力减小，做加速度逐渐减小的加速运动，直到牵引力等于阻力为止动，直到牵引力等于阻力为止答案：答案：(1)16 s(2)P1m(ga)at(3)12 m/s 汽车在平直的公路上以恒定的功率启动，设阻力恒汽车在平直的公路上以恒定的功率启动，设阻力恒定，则图定，则图中关于汽车运动过程中加速度、速度随时间中关于汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系，以下判断正确的是变化的关系，以下判断正确的是()A汽车的加速度汽车的加速度时间图象可用图乙描述时间图象可用图乙描述B汽车的速度汽车的速度时间图象可用图甲描述时间图象可用图甲描述C汽车的加速度汽车的加速度时间图象可用图丁描述时间图象可用图丁描述D汽车的速度汽车的速度时间图象可用图丙描述时间图象可用图丙描述AB