高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 機(jī)械能守恒定律（第1課時(shí)）功 功率課件1

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1、 考綱要求知 識(shí) 內(nèi) 容 考 試 要 求 備 考 方 略必 考 加 試追 尋 守 恒 量 能量 b 1.本 章 內(nèi) 容 在 學(xué) 考 中 常 以 單 選 題 形 式 出 現(xiàn) ，考 查 突 出 功 、 功 率 、 動(dòng) 能 和 動(dòng) 能 定 理 、 機(jī)械 能 守 恒 定 律 、 能 量 守 恒 等 內(nèi) 容 。2.本 章 內(nèi) 容 在 學(xué) 考 中 可 與 牛 頓 運(yùn) 動(dòng) 定 律 、曲 線 運(yùn) 動(dòng) 等 內(nèi) 容 相 結(jié) 合 的 綜 合 考 查 ， 以 選擇 題 和 計(jì) 算 題 的 形 式 出 現(xiàn) 。3.本 章 內(nèi) 容 也 可 與 牛 頓 運(yùn) 動(dòng) 定 律 、 曲 線 運(yùn) 動(dòng) 、 電 磁 學(xué) 知 識(shí) 綜 合 以

2、計(jì) 算 題 的 形 式 出 現(xiàn)在 選 考 中 。功 c c功 率 c c重 力 勢(shì) 能 c c彈 性 勢(shì) 能 b b動(dòng) 能 和 動(dòng) 能 定 理 d d機(jī) 械 能 守 恒 定 律 d d能 量 守 恒 定 律 與 能源 c d 第 1 課 時(shí) 功 功 率 基 礎(chǔ) 過(guò) 關(guān) 1.守 恒 的 含 義 ： 無(wú) 論 經(jīng) 歷 怎 樣 的 運(yùn) 動(dòng) 變 化 ， 能 量 總 保 持 不 變 ， 我們 稱 之 為 守 恒 。2.動(dòng) 能 、 勢(shì) 能 ： 物 體 由 于 _而 具 有 的 能 量 叫 做 動(dòng) 能 。 相 互 作用 的 物 體 憑 借 其 _而 具 有 的 能 量 叫 做 勢(shì) 能 ?？键c(diǎn)一功(c/c)運(yùn)

3、動(dòng)位 置 3.做功的兩個(gè)要素(1)作 用 在 物 體 上 的 _；(2)物 體 在 _上 發(fā) 生 的 位 移 。4.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 。力力 的 方 向Flcos 位 移 恒 力 5.功的正負(fù)夾 角 功 的 正 負(fù)90 力 對(duì) 物 體 做 _90 力 對(duì) 物 體 _90 力 對(duì) 物 體 做 _或 說(shuō) 成 物 體 克 服 這個(gè) 力 做 了 功正 功不 做 功負(fù) 功 【過(guò)關(guān)演練】1.如 圖 所 示 ， 坐 在 雪 橇 上 的 人 與 雪 橇 的 總 質(zhì) 量 為 m， 在 與

4、 水 平 面成 角 的 恒 定 拉 力 F作 用 下 ， 沿 水 平 地 面 向 右 移 動(dòng) 了 一 段 距 離 l。已 知 雪 橇 與 地 面 間 的 動(dòng) 摩 擦 因 數(shù) 為 ， 雪 橇 受 到 的 ( )A.支 持 力 做 功 為 mgl B.重 力 做 功 為 mglC.拉 力 做 功 為 Flcos D.滑 動(dòng) 摩 擦 力 做 功 為 mgl 解析根據(jù)功的定義式，支持力和重力做功均為0，拉力做功為Flcos ，滑動(dòng)摩擦力f(mgFsin )，做功為(mgFsin )l，故只有C項(xiàng)對(duì)。答案C 2.(2014浙江7月學(xué)考)一 飛 船 返 回 艙 進(jìn) 入大 氣 層 后 ， 在 離 地 面 2

5、0 km處 打 開(kāi) 減 速傘 ， 如 圖 所 示 。 在 返 回 艙 減 速 下 降 的 過(guò)程 中 ( )A.合 力 做 負(fù) 功B.重 力 做 負(fù) 功C.空 氣 阻 力 做 正 功D.傘 繩 拉 力 做 正 功 解析飛船返回艙在減速下降過(guò)程中，空氣阻力向上，重力向下，合力向上，繩拉力向上，而位移向下，故合力做負(fù)功，重力做正功，空氣阻力做負(fù)功，繩的拉力做負(fù)功，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。答案A 要 點(diǎn) 突 破 要點(diǎn)一判斷力是否做功及做正、負(fù)功的方法1.看 力 F的 方 向 與 位 移 l的 方 向 間 的 夾 角 常 用 于 恒 力 做 功 的情 形 。2.看 力 F的 方 向 與 速 度 v的

6、方 向間 的 夾 角 常 用 于 曲 線運(yùn) 動(dòng) 的 情 形 。3.根 據(jù) 動(dòng) 能 的 變 化 ： 動(dòng) 能 定 理 描 述了 合 外 力 做 功 與 動(dòng) 能 變 化 的 關(guān) 系 ，即 W 合 Ek末 Ek初 ， 當(dāng) 動(dòng) 能 增 加 時(shí) 合 外 力 做 正 功 ； 當(dāng) 動(dòng) 能 減少 時(shí) ， 合 外 力 做 負(fù) 功 。 【例1】 如 圖 所 示 ， 自 動(dòng) 卸 貨 車(chē) 靜 止 在 水 平 地 面 上 ， 在 液 壓 機(jī) 的作 用 下 ， 車(chē) 廂 與 水 平 方 向 的 夾 角 緩 慢 增 大 ， 這 個(gè) 過(guò) 程 中 車(chē) 廂 內(nèi)貨 物 始 終 相 對(duì) 車(chē) 廂 靜 止 ， 下 列 說(shuō) 法 正 確 的 是

7、 ( )A.貨 物 受 到 的 靜 摩 擦 力 減 小B.地 面 對(duì) 貨 車(chē) 有 水 平 向 右 的 摩 擦 力C.貨 物 受 到 的 支 持 力 對(duì) 貨 物 做 正 功 D.貨 物 受 到 的 摩 擦 力 對(duì) 貨 物 做 負(fù) 功 解析貨物受到靜摩擦力fmgsin ，增大，f增大，A錯(cuò)誤；根據(jù)力的方向與貨物運(yùn)動(dòng)方向關(guān)系知，支持力做正功，摩擦力不做功，C正確，D錯(cuò)誤；地面對(duì)貨車(chē)的摩擦力為零，B錯(cuò)誤。答案C 要點(diǎn)二功的計(jì)算1.恒力做功 其 中 l是 相 對(duì) 地 的 位 移 解析小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停止的過(guò)程中，下降的高度為：hl(1cos )，所以小球的重力對(duì)小球做功WGmgl(1cos )，故選項(xiàng)A

8、正確；初末動(dòng)能都為0，根據(jù)動(dòng)能定理，小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停止的過(guò)程中小球受到的合外力做功為0，空氣的阻力對(duì)小球做功WfWGmgl(1cos )，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；由于細(xì)線的拉力始終與運(yùn)動(dòng)的方向垂直，所以細(xì)線的拉力不做功，細(xì)線的拉力的功率為0，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案A 要點(diǎn)三幾種常見(jiàn)力做功的特點(diǎn)1.一 對(duì) 作 用 力 跟 反 作 用 力 的 功 的 代 數(shù) 和 不 一 定 為 零 。 這 是 因 為 雖然 一 對(duì) 相 互 作 用 力 的 大 小 相 等 、 方 向 相 反 ， 但 相 互 作 用 物 體 的位 移 由 它 們 的 初 速 度 和 合 外 力 等 情 況 決 定 ， 不 存 在 必 然 的

9、 聯(lián) 系 。 2.靜摩擦力做功的特點(diǎn)(1)靜 摩 擦 力 可 以 做 正 功 ， 也 可 以 做 負(fù) 功 ， 還 可 以 不 做 功 。 (2)在 靜 摩 擦 力 做 功 的 過(guò) 程 中 ， 只 有 機(jī) 械 能 從 一 個(gè) 物 體 轉(zhuǎn) 移 到 另一 個(gè) 物 體 ， 而 沒(méi) 有 機(jī) 械 能 轉(zhuǎn) 化 為 其 他 形 式 的 能 量 。 (3)相 互 摩 擦 的 系 統(tǒng) ， 一 對(duì) 靜 摩 擦 力 所 做 功 的 代 數(shù) 和 總 等 于 零 。 3.滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)(1)滑 動(dòng) 摩 擦 力 可 以 對(duì) 物 體 做 正 功 ， 也 可 以 做 負(fù) 功 ， 還 可 以 不 做功 (如 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng)

10、 的 兩 物 體 之 一 相 對(duì) 地 面 靜 止 ， 則 滑 動(dòng) 摩 擦 力 對(duì) 該物 體 不 做 功 )。 (2)在 相 互 摩 擦 的 物 體 系 統(tǒng) 中 ， 一 對(duì) 相 互 作 用 的 滑 動(dòng) 摩 擦 力 ， 對(duì)物 體 系 統(tǒng) 所 做 總 功 的 多 少 與 路 徑 有 關(guān) ， 其 值 是 負(fù) 值 ， 絕 對(duì) 值 等于 摩 擦 力 與 相 對(duì) 位 移 的 積 ， 即 W Fx相 對(duì) ， 表 示 物 體 系 統(tǒng) 損 失了 機(jī) 械 能 ， 克 服 了 摩 擦 力 做 功 ， 即 E 損 Q Fx相 對(duì) (摩 擦 生 熱 )。 (3)一 對(duì) 滑 動(dòng) 摩 擦 力 做 功 的 過(guò) 程 中 能 量

11、的 轉(zhuǎn) 化 和 轉(zhuǎn) 移 的 情 況 ： 一是 某 一 物 體 的 部 分 機(jī) 械 能 轉(zhuǎn) 移 到 另 一 個(gè) 物 體 上 ； 二 是 部 分 機(jī) 械能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能 ， 此 部 分 能 量 就 是 系 統(tǒng) 機(jī) 械 能 的 損 失 量 。 【例3】 如 圖 所 示 ， 木 塊 A、 B疊 放 在 光 滑 水 平 地 面 上 ， A、 B之間 不 光 滑 ， 用 水 平 力 F拉 B， 使 A、 B一 起 沿 光 滑 水 平 面 加 速 運(yùn) 動(dòng) ，設(shè) A、 B間 的 摩 擦 力 為 f， 則 以 下 說(shuō) 法 錯(cuò) 誤 的 是 ( )A.F對(duì) B做 正 功 ， 對(duì) A不 做 功B.f對(duì) B做 負(fù)

12、 功 ， 對(duì) A做 正 功C.f對(duì) A不 做 功 ， 對(duì) B做 負(fù) 功D.f對(duì) A和 B組 成 的 系 統(tǒng) 做 功 為 0 解析A、B一起沿光滑水平面加速運(yùn)動(dòng)，它們的位移相等，F(xiàn)作用在B上，沒(méi)有作用在A上，且A、B向前做加速運(yùn)動(dòng)，在力F的方向上發(fā)生了位移，由WFl可知F對(duì)B做正功，對(duì)A不做功，故選項(xiàng)A正確；B對(duì)A的摩擦力向右，A對(duì)B的摩擦力向左，而位移水平向右，由WFlcos 可知，f對(duì)B做負(fù)功，對(duì)A做正功，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；f對(duì)A做功為WAf l，f對(duì)B作功為WBf l，故f對(duì)A、B組成的系統(tǒng)做功為WWAWB0，故f對(duì)A和B組成的系統(tǒng)不做功，選項(xiàng)D正確。答案C 精 練 題 組 1.一 人

13、乘 電 梯 從 1樓 到 20樓 ， 在 此 過(guò) 程 中 經(jīng) 歷 了 先 加 速 ， 后 勻 速 ，再 減 速 的 運(yùn) 動(dòng) 過(guò) 程 ， 則 電 梯 對(duì) 人 的 支 持 力 的 做 功 情 況 是 ( )A.加 速 時(shí) 做 正 功 ， 勻 速 時(shí) 不 做 功 ， 減 速 時(shí) 做 負(fù) 功B.加 速 時(shí) 做 正 功 ， 勻 速 和 減 速 時(shí) 做 負(fù) 功C.加 速 和 勻 速 時(shí) 做 正 功 ， 減 速 時(shí) 做 負(fù) 功D.始 終 做 正 功解析在加速、勻速、減速的過(guò)程中，支持力與人的位移方向始終相同，所以支持力始終對(duì)人做正功，故D正確。答案D 2.如 圖 所 示 ， 同 一 物 體 在 大 小 相

14、同 、 方 向 不 同 的 力 F的 作 用 下 ， 在光 滑 水 平 面 上 移 動(dòng) 了 一 段 相 同 的 位 移 x， 兩 種 情 況 下 力 所 做 的 功分 別 為 Wa、 Wb， 下 列 表 述 正 確 的 是 ( )A.W a Wb B.Wa WbC.Wa Wb D.Wa Wb 解析由功的計(jì)算式可得WaFxcos 30，WbFxcos 30，A正確。答案A 3.(2014浙江1月學(xué)考)質(zhì) 量 為 m的 物 體 受 一 水 平 力 F作 用 在 光 滑 的水 平 面 上 通 過(guò) x的 位 移 ， 該 力 做 功 為 W； 若 把 物 體 放 在 某 一 粗 糙的 水 平 面 上 ，

15、 受 同 樣 水 平 力 F作 用 做 勻 速 直 線 運(yùn) 動(dòng) ， 通 過(guò) 相 同 的位 移 x， 則 該 力 做 功 為 ( )A.大 于 W B.小 于 W C.W D.0解析做功要明確是哪個(gè)力做功，由功的定義式得WFx，與是否受其他力無(wú)關(guān)，故C項(xiàng)正確。答案C 4.起 重 機(jī) 以 1 m/s2的 加 速 度 將 質(zhì) 量 為 1 000 kg的 貨 物 由 靜 止 開(kāi) 始 勻加 速 向 上 提 升 ， 若 g取 10 m/s2， 則 在 1 s內(nèi) 起 重 機(jī) 對(duì) 貨 物 所 做 的功 是 ( )A.500 J B.4 500 JC.5 000 J D.5 500 J 答案D 5.質(zhì) 量 為

16、m的 物 體 靜 止 在 傾 角 為 的 斜 面 上 ， 用 水 平 推 力 F使 斜 面體 向 左 水 平 勻 速 移 動(dòng) 距 離 l， 物 體 與 斜 面 體 始 終 保 持 相 對(duì) 靜 止 ，如 圖 所 示 ， 求 ：(1)物 體 所 受 各 力 對(duì) 它 做 的 功 各 是 多 少 ？ (2)斜 面 體 對(duì) 物 體 做 的 功 又 是 多 少 ？ 解析(1)物體受力方向及位移方向如圖所示，因物體勻速移動(dòng)，則支持力 FNmgcos ，靜摩擦力Ffmgsin ，因mg、FN、Ff均為恒力，由WFlcos 可得重力做的功WG0，支持力做的功WNmgcos lcos(90)mglsin cos

17、，靜摩擦力做的功Wfmgsin lcos(180)mglsin cos 。 (2)斜面體對(duì)物體的作用力有兩個(gè)，即支持力FN和靜摩擦力Ff。斜面體對(duì)物體做的功應(yīng)是這兩個(gè)力的合力做的功，也就等于這兩個(gè)力做功的代數(shù)和，故斜面體對(duì)物體做的功為WWNWf0。答案(1)重 力 做 功 0 支 持 力 做 功 mglsin cos 摩 擦 力 做 功 mglsin cos (2)0 【方法總結(jié)】(1)計(jì)算功時(shí)需先判斷恒力做功還是變力做功，然后依據(jù)相應(yīng)的方法求解。(2)熟悉各種力做功的特點(diǎn)是今后掌握能量觀點(diǎn)處理問(wèn)題的關(guān)鍵。 考點(diǎn)二功率(c/c)1.定義： 功 與 完 成 這 些 功 所 用 時(shí) 間 的 _。2

18、.物理意義：描 述 力 對(duì) 物 體 _。3.公式(1)P ， P為 時(shí) 間 t內(nèi) 的 _ 。(2)P _ v為 平 均 速 度 ， 則 P為 _。 v為 瞬 時(shí) 速 度 ， 則 P為 _。 比 值做 功 的 快 慢平 均 功 率Fv 平 均 功 率瞬 時(shí) 功 率 4.額定功率： 機(jī) 械 _時(shí) 輸 出 的 _功 率 。5.實(shí)際功率：機(jī) 械 _時(shí) 輸 出 的 功 率 。 要 求 _額 定 功 率 。 正 常 工 作 最 大實(shí) 際 工 作 小 于 或 等 于 【過(guò)關(guān)演練】1.如 圖 所 示 ， 質(zhì) 量 為 m的 物 體 放 在 光 滑 的 水 平 面 上 ， 兩 次 用 力 拉 物體 ， 都 使 物

19、 體 由 靜 止 開(kāi) 始 ， 以 相 同 的 加 速 度 移 動(dòng) 同 樣 的 距 離 ， 第一 次 拉 力 F1的 方 向 水 平 ， 第 二 次 拉 力 F2的 方 向 與 水 平 方 向 成 角斜 向 上 ， 在 此 過(guò) 程 中 ， 兩 力 的 平 均 功 率 分 別 為 P1和 P2， 則 ( )A.P 1P2 D.無(wú) 法 判 斷 解析兩次拉力作用下，物體都從靜止開(kāi)始，以相同的加速度移動(dòng)同樣的距離，則物體兩次運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，獲得的速度相同，也就是說(shuō)兩次拉力做功相同，做功的時(shí)間相同，平均功率相同，故B正確。答案B 2.(2015浙江10月學(xué)考)快 艇 在 運(yùn) 動(dòng) 中 受 到 的 阻 力 與

20、速 度 的 平 方 成正 比 (即 Ff kv2)。 若 油 箱 中 有 20 L燃 油 ， 當(dāng) 快 艇 以 10 m/s勻 速 行駛 時(shí) ， 還 能 行 駛 40 km； 假 設(shè) 快 艇 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 效 率 保 持 不 變 ， 則 快艇 以 20 m/s勻 速 行 駛 時(shí) ， 還 能 行 駛 ( )A.80 km B.40 km C.10 km D.5 km答案C 要 點(diǎn) 突 破 要點(diǎn)一求解功率時(shí)應(yīng)注意的“三個(gè)”問(wèn)題1.首 先 要 明 確 所 求 功 率 是 平 均 功 率 還 是 瞬 時(shí) 功 率 ；2.平 均 功 率 與 一 段 時(shí) 間 (或 過(guò) 程 )相 對(duì) 應(yīng) ， 計(jì) 算 時(shí) 應(yīng)

21、明 確 是 哪 個(gè) 力 在哪 段 時(shí) 間 (或 過(guò) 程 )內(nèi) 做 功 的 平 均 功 率 ；3.瞬 時(shí) 功 率 計(jì) 算 時(shí) 應(yīng) 明 確 是 哪 個(gè) 力 在 哪 個(gè) 時(shí) 刻 (或 狀 態(tài) )的 功 率 。 答案C 答案B 精 練 題 組 1.(2016浙江余姚中學(xué)期中)質(zhì) 量 為 1 kg的 物 體 做 自 由 落 體 運(yùn) 動(dòng) ，下 落 1 s時(shí) 重 力 的 瞬 時(shí) 功 率 為 (g取 10 m/s2)( )A.5 W B.10 WC.50 W D.100 W解析1 s末的速度為：vgt10 m/s，所以第1 s末重力的瞬時(shí)功率為：Pmgv100 W，故選項(xiàng)D正確。答案D 2.一 艘 輪 船 以

22、 15 m/s的 速 度 勻 速 直 線 航 行 ， 它 所 受 到 的 阻 力 為1.2 107 N， 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 實(shí) 際 功 率 為 ( )A.1.8 105 kW B.9.0 104 kWC.8.0 104 kW D.8.0 103 kW解析輪船勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力，所以Pfv1.2 107 15 W1.8 105 kW，A正確。答案A 3.起 重 機(jī) 以 0.5 m/s的 速 度 將 質(zhì) 量 為 300 kg的 重 物 勻 速 提 升 了 2 m；此 過(guò) 程 中 起 重 機(jī) 做 功 為 (g取 10 m/s2)( )A.3 000 J B.6 000 JC.15 000 J D

23、.60 000 J解 析 重 物 勻 速 提 升 過(guò) 程 中 起 重 機(jī) 做 功 等 于 克 服 重 力 做 的 功 ，所 以 起 重 機(jī) 做 功 W mgh 6 000 J， B正 確 。答案 B 4.自 由 下 落 的 物 體 ， 在 第 1 s內(nèi) 、 第 2 s內(nèi) 、 第 3 s內(nèi) 重 力 的 平 均 功 率之 比 為 ( )A.1 1 1 B.1 2 3 C.1 3 5 D.1 4 9答案C 答案B 【方法總結(jié)】求功率時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題(1)首先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。(2)求功率大小時(shí)要注意F與v方向間的夾角對(duì)結(jié)果的影響。