江蘇省2019版高中物理學業(yè)水平測試復習 第六章 萬有引力與航天 第17講 功和功率學案 必修2.doc

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第17講 功和功率 緊扣考綱 考情再現(xiàn) 測試內容 測試要求 2018年 2017年 2016年 2015年 2014年 功 B 5 27 27 12、28 6、26 功率 B 28 8 10 4 7 考點一　功 (1)做功的兩個不可缺少的因素是_____________和______________________________．功的公式為W＝Fxcos α，其中α是指________________________．功是________量，功的單位是________________． (2)功是物體________________的量度，即力對物體做多少功，物體的________就變化多少． 特別提醒　正功和負功 (1)當α＝90時，W＝0，即當力F和位移x垂直時，力對物體不做功． (2)當0≤α＜90時，W＞0，即當力F跟位移x的夾角為銳角時，力F對物體做正功，這時力F是動力，所以動力對物體做正功． (3)當90＜α≤180時，W＜0，即當力F跟位移x的夾角為鈍角時，力F對物體做負功，這時力F是阻力，一個力對物體做負功，又可說成物體克服這個力做功(取絕對值)． 例1　(2017屆鎮(zhèn)江學測模擬)關于功的概念，以下說法正確的是(　　) A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量 B．功有正、負之分，所以功可能有方向性 C．若某一個力對物體不做功，說明該物體一定沒有位移 D．恒力對物體做的功等于這個力的大小、物體位移的大小及力和位移間夾角的余弦三者的乘積 例2　(2018連云港學測模擬)如圖1所示，質量為m的飛機在水平甲板上，受到與豎直方向成θ角的斜向下的拉力F作用，沿水平方向移動了距離s，飛機與水平面之間的摩擦力大小為Ff，則在此過程中(　　) 圖1 A．摩擦力做的功為Ffs B．力F做的功為Fscos θ C．重力做的功為mgs D．力F做的功為Fssin θ 考點二　功率 功率是描述____________________的物理量，功(W)跟________________________________________的比值叫做功率，功率的定義式為________________，功率的單位是________________． 特別提醒　平均功率和瞬時功率 (1)平均功率表示力在某一段時間內做功的平均快慢．計算方法有兩種：＝； ＝F，這種方法要求力F為恒力，且力F與平均速度方向相同． (2)瞬時功率表示力在某一時刻做功的快慢．計算瞬時功率的方法：P＝Fv，其中力F和速度v均為所求時刻的力和瞬時速度，該式要求力F與速度v同向． 例3　關于功率，下列認識正確的是(　　) A．由P＝可知，功率越大的機器做的功越多 B．由P＝Fv可知，汽車發(fā)動機功率越大，汽車的速率越大 C．由P＝可知，單位時間內做功越多則功率越大 D．由P＝Fv可知，做功的力越大其功率越大 例4　(2018蘇州學測模擬)質量為1 kg的物體從某一高度自由下落，設5 s內物體未著地，則該物體下落5 s內重力做功的平均功率是(取g＝10 m/s2，空氣阻力不計)(　　) A．50 W B．100 W C．250 W D．500 W 例5　如圖2所示，質量為60 kg的某運動員在做俯臥撐運動，運動過程中可將她的身體視為一根直棒．已知重心在c點，其垂線與腳、兩手連線中點間的距離Oa、Ob分別為0.9 m和0.6 m．若她在1 min內做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4 m，則克服重力做的功和相應的功率約為(　　) 圖2 A．430 J,7 W B．4 300 J,70 W C．720 J,12 W D．7 200 J,120 W 例6　(2018宜興中學、常熟中學等六校聯(lián)考)設飛機飛行中所受阻力與其速度的平方成正比，若飛機以速度v勻速飛行，其發(fā)動機功率為P，則飛機以速度3v勻速飛行時，其發(fā)動機的功率為(　　) A．3P B．9P C．27P D．無法確定 1．(2017江蘇學測)某同學搬一疊書上樓用了時間t，對書做功W.此過程中該同學對書做功的平均功率是(　　) A．Wt B．W2t C. D. 2．(2016江蘇學測)汽車以速度v勻速行駛，牽引力的大小為F，則牽引力的功率為(　　) A. B．Fv C. D．Fv2 3．(2016江蘇學測)大掃除時，某同學將一張課桌向上搬起后再緩慢放下，此過程中該同學對課桌做功的情況是(　　) A．一直做正功 B．先做正功，再做負功 C．一直做負功 D．先做負功，再做正功 4．(2015江蘇學測)一端固定的輕質彈簧處于原長，現(xiàn)用互成角度的兩個力F1、F2拉彈簧的另一端至O點，如圖3所示，在此過程F1、F2分別做了6 J、8 J的功；換用另一個力F仍使彈簧重復上述過程，該過程F所做的功是(　　) 圖3 A．2 J B．8 J C．10 J D．14 J 5．(2018江蘇學測)如圖4所示，在與水平方向成θ角的恒力F作用下，行李箱沿水平方向移動了一段距離x.該過程中，力F對行李箱做的功是(　　) 圖4 A．Fx B．Fxsin θ C．Fxcos θ D．Fxtan θ 6．(2017徐州學測模擬)快艇在運動中受到的阻力與速度平方成正比(即Ff＝kv2)．若油箱中有20 L燃油，當快艇以10 m/s勻速行駛時，還能行駛40 km，假設快艇發(fā)動機的效率保持不變，則快艇以20 m/s勻速行駛時，還能行駛(　　) A．80 km B．40 km C．10 km D．5 km 答案精析 考點突破 考點一 (1)作用在物體上的力　在力的方向上的位移　力與位移的夾角　標　焦耳(J)　(2)能量轉化　能量 例1　D　[功是標量，恒力對物體做的功是力與在力的方向上通過的位移的乘積．] 例2　D　[力與位移的夾角為90－θ，則WF＝Fscos(90－θ)＝Fssin θ，重力與位移的夾角為90，重力不做功，摩擦力做功Wf＝－Ffs.] 考點二 做功快慢　完成這些功所用時間(t)　P＝　瓦(W) 例3　C　[單位時間內做功越多則功率越大，C正確．] 例4　C　[5 s內物體下落的高度h＝gt2＝125 m，重力做功W＝mgh＝1 250 J,5 s內重力做功的平均功率＝＝ W＝250 W．] 例5　B　[設每次俯臥撐中，運動員重心變化的高度為h，由幾何關系可得，＝，即h＝0.24 m．一次俯臥撐中，克服重力做功W＝mgh＝609.80.24 J＝141.12 J，所以1 min內克服重力做的總功為W總＝NW＝4 233.6 J，相應的功率P＝＝70.56 W，故選B.] 例6　C　[以速度v勻速飛行時，飛機所受阻力Ff＝kv2，牽引力F＝Ff，P＝Fv＝kv3；飛機以速度3v勻速飛行時Ff′＝k(3v)2，F(xiàn)′＝Ff′＝9kv2，則P′＝9kv23v＝27kv3＝27P.] 真題演練 1．C　2.B　3.B　4.D　5.C　6.C