2024届高考物理二轮专题复习与测试第一部分专题二能量与动量第6讲功和能机械能命题点一功功率的理解与应用.pdfVIP

第6讲功和能机械能

1．几种力做功的特点．

(1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关．

(2)摩擦力做功的特点．

①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．

②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能

的转移，没有机械能转化

为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值．在一对滑

动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦的物体间机械能的转移，还有部分机械能转化为内

能，转化为内能的量等于系统机械能的削减量，等于滑动摩擦力与相对位移的乘积．

③摩擦生热是指滑动摩擦生热，静摩擦不会生热．

2．功和功率的求解．

(1)功的求解：W＝Flcosα用于恒力做功，变力做功可以用动能定理或者图像法来求解．

(2)功率的求解：可以用定义式P＝来求解，假如力是恒力，可以用P＝Fvcosα来求解．

3．动能定理的应用．

(1)内容：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的改变．

(2)动能定理中的“力”指物体受到的全部力，既包括重力、弹力、摩擦力，也包括电场力、

磁场力或其他力，功则为合力所做的总功．

(3)表达式：W＝mv－mv.

(4)物理意义：合外力的功是物体动能改变的量度．

4．机械能守恒定律要留意其运用条件，及采纳哪种形式的机械能守恒定律．

5．功能关系的应用．

(1)物体动能增加与削减要看合外力对物体做正功还是做负功．

(2)物体势能的增加与削减要看对应的作用力(如重力、弹簧弹力、电场力等)做负功还是做

正功．

(3)物体机械能增加与削减要看重力之外的力对物体做正功还是做负功．

命题点一功、功率的理解与应用

计算功和功率时应留意的问题

(1)计算功时，要留意分析受力状况和能量转化状况，分清是恒力做功，还是变力做功，恒

力做功一般用功的公式或动能定理求解，变力做功用动能定理或图像法求解．

(2)用图像法求外力做功时应留意横轴和纵轴分别表示的物理意义，若横轴表示位移，纵轴

表示力，则可用图线与横轴围成的面积表示功，例如下图甲、乙、丙表示(丙图中图线为圆

弧)，力做的功分别为W＝Fx、W＝Fx、W＝Fx.

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(3)计算功率时，要明确是求瞬时功率，还是平均功率，若求瞬时功率应明确是哪一时刻或

位置的瞬时功率，若求平均功率应明确是哪段时间内的平均功率；应留意区分公式P＝和

公式P＝Fvcosθ的适用范围，P＝侧重于平均功率的计算，P＝Fvcosθ侧重于瞬时功率

的计算．

2024年初冬季节，某市下了一杨暴雪，降雪量达30毫米，是1957年以来最大的一次降雪，

某环卫工人利用手推式风力清雪车进行道路清雪，如图所示，已知推力F斜向下且与水平方

向夹角为θ，清雪车沿水平方向以速度v做匀速直线运动，则下列说法中正确的是()

A．清雪车对人的作用力大小为Fcosθ

B．清雪车受到的阻力大小Fcosθ

C．推力的功率为Fv

D．无论推力与水平方向夹角多大，都可以推车前进

解析：已知人对清雪车的作用力为F，依据牛顿第三定律，清雪车对人的作用力大小也为F，

A项错误；清雪车沿水平方向以速度v做匀速直线运动，处于平衡状态，依据平衡条件可得

f＝Fcosθ，B项正确；推力的功率为P＝Fvcosθ，C项错误．推力水平方向的分力小于清

雪车的水平方向的阻力时，将不能推车前进，故D项错误．故选B.

答案：B

《天工开物》中记载了古人借助水力运用高转筒车往稻田里引水的场景．引水过程简化如下：

两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动．水筒在筒车上匀称排布，单位长度上有n

个，与水轮间无相对滑动．每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高

出水面H处灌入稻田．当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为()

A.B.

C.D．nmgωRH

解析：由题知，水筒在筒车上匀称排布，单位长度上有n个，且每个水筒离开水面时装有质

量为m的水、其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田，则水轮转一圈灌入农田的水的总

质量为m总＝2πRn