高考物理一轮总复习精品课件 第5章 机械能 第1讲 功和功率.ppt

本课结束二、功率1.物理意义:描述力对物体做功的快慢。?2.公式(2)P=Fv,若v为平均速度,则P为平均功率;?机车启动类问题中F指牵引力若v为瞬时速度,则P为瞬时功率。?3.额定功率:机械正常工作时的最大输出功率。?4.实际功率:机械实际工作时的输出功率,要求不大于额定功率。?易错辨析·判一判(4)由P=Fv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比。(√)(5)物体做功越多,其功率越大。(×)(6)在越野比赛中,汽车爬坡时,常常换用低速挡。(√)研考点精准突破考点一功的正负判断和大小计算(自主探究)1.功的正负判断方法(1)恒力功的判断:依据力与位移方向的夹角来判断。(2)曲线运动中功的判断(3)依据能量变化来判断:若有能量转化,则必有力对物体做功。此法常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断。2.恒力功的计算方法3.总功的计算方法方法一:先求合力F合,再用W总=F合lcosα求功,此法要求F合为恒力。方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3、…,再应用W总=W1+W2+W3+…求总功,注意代入“+”“-”再求和。对点演练1.(多选)(2023吉林白城通榆模拟)由于某种原因,商场内的自动扶梯(可视为固定的斜面)的电源关闭,顾客用大小为F、方向沿扶梯向上的恒力将购物车从扶梯的底端匀加速推到顶端,如图所示。已知购物车的质量为m,扶梯的倾角为θ、长度为L,扶梯对购物车的阻力大小为其所受重力的k倍。人和购物车均可视为质点,重力加速度大小为g,在购物车由静止开始沿扶梯运动到顶端的过程中()A.重力对购物车做正功B.恒力F对购物车做的功为FLC.扶梯对购物车的支持力做的功为mgLcosθD.购物车克服扶梯阻力做的功为kmgL答案BD解析购物车所受重力与位移方向的夹角大于90°,所以重力对购物车做负功,A错误;恒力F与位移方向同向,所以恒力F对购物车做的功W=FL,B正确;扶梯对购物车的支持力方向与位移方向垂直,所以做的功为零,C错误;购物车克服扶梯阻力做的功Wf=kmgL,D正确。2.(2023广东深圳模拟)甲、乙两人共同推动一辆熄火的汽车沿平直路面匀速前进一段距离,对汽车做功分别为300J和400J,下列说法正确的是()A.阻力对汽车做功为-500JB.合力对汽车做功为700JC.两人对汽车做的总功为700JD.甲的推力一定小于乙的推力答案C解析因汽车做匀速直线运动,由动能定理可知W甲+W乙+W阻=0,解得W阻=-(300+400)J=-700J,A错误;因汽车做匀速直线运动,由平衡条件可知,汽车所受合力等于零,合力做功为零,B错误;两人对汽车做的总功为W总=W甲+W乙=300J+400J=700J,C正确;由力对物体做功的公式W=Flcosα可知,力F对物体做功大小,不仅与力F和位移大小l有关,还与力F与位移l的夹角α有关,因此甲的推力不一定小于乙的推力,D错误。考点二变力做功的分析和计算(师生共研)典例1.(2023黑龙江绥化模拟)力F对物体所做的功可由公式W=Fscosα求得。但用这个公式求功是有条件的,即力F必须是恒力。而实际问题中,有很多情况是变力在对物体做功。那么,用这个公式不能直接求变力的功,我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图所示,对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功,下列说法正确的是()A.图甲中若力F大小不变,物块从A到C过程中力F做的总功W=F(lOA-lOC)B.图乙中,全过程力F做的总功为108JC.图丙中,绳长为R,若空气阻力Ff大小不变,小球从A运动到B过程中空气阻力做的功W=πRFfD.图丁中,力F始终保持水平,无论是力F缓慢将小球从P拉到Q,还是力F为恒力将小球从P拉到Q,力F做的功都是W=Flsinθ答案A解析图甲中,力F大小不变,根据功的定义可得物块从A到C过程中,力F做的功W=Fs=F(lOA-lOC),A正确;图乙F-x图像的面积代表功,则全过程中F做的总功W=15×6J+(-3)×6J=72J,B错误;图丙中,绳长为R,若空气阻力Ff大小不变,可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功W=-Ff·πRFf,C错误;图丁中,当力F为恒力时,将小球从P拉到Q做的功W=Flsinθ,当F缓慢将小球从P拉到Q时,力F为水平方向的变力,F做的功不能用Flsinθ计算,D错误。对点演练3.如图所示,一轻质立方体被从水表面缓慢压入水中,直至其上表面没入水中,已知立方体的棱长为L,水的密度为ρ,重