2025年高考物理复习讲义第五章第1讲　功和功率（含解析）.docx

第1讲功和功率

素养目标1.认识功和功率的概念．(物理观念)2.掌握功的计算公式以及功率的两个公式P＝eq\f(W,t)和P＝Fv.(物理观念)3.掌握正、负功的判断方法．(科学思维)4.理解机车启动的两种方式并能进行相关计算．(科学思维)

一、功

1．定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功．

2．做功的两个要素

(1)作用在物体上的力．

(2)物体在力的方向上发生的位移．

3．公式：W＝Flcosα.如图所示．

(1)l为力的作用点的位移，α是力与位移方向之间的夹角．

(2)该公式只适用于恒力做功．

4．功的正、负

(1)当0°≤α90°时，W0，力对物体做正功．

(2)当α＝90°时，W＝0，力对物体不做功．

(3)当90°α≤180°时，W0，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功．

二、功率

1．定义：功与完成这些功所用时间的比值．

2．物理意义：描述力对物体做功的快慢．

3．公式

(1)P＝eq\f(W,t)，P为时间t内的平均功率．

(2)P＝Fvcos_α(α为F与v的夹角)．

①v为平均速度，则P为平均功率．

②v为瞬时速度，则P为瞬时功率．

4．额定功率与实际功率

(1)额定功率：动力机械正常工作时输出的最大功率．

(2)实际功率：动力机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率．

1．思维辨析

(1)物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多．()

(2)功有正、负，但正、负不表示方向，而表示大小．()

(3)摩擦力可以对物体做正功.()

(4)合力的功等于各分力功的矢量和.()

(5)作用力做正功时，反作用力一定做负功.()

2．如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体，m1m2，在大小相等的两个力F1和F2的作用下沿水平方向移动了相同的距离．若F1做的功为W1，F2做的功为W2，则()

A．W1W2

B．W1W2

C．W1＝W2

D．条件不足，无法确定

3．如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动．两物体分别到达地面时，下列说法正确的是()

A．重力的平均功率PAPB

B．重力的平均功率PA＝PB

C．重力的瞬时功率PA＝PB

D．重力的瞬时功率PAPB

考点功和功率的理解和计算

1．功的正、负的判断方法

2．恒力做功的计算方法

3．功率的理解与计算

(1)平均功率：eq\x\to(P)＝eq\f(W,t).

(2)瞬时功率：P＝F·v·cosα.

典例1如图所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，斜面足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，则前2s内重力的平均功率和2s末重力的瞬时功率分别为()

A．48W,24W B．24W,48W

C．24W,12W D．12W,24W

1．[正负功的判断](多选)如图所示，木块M上表面是水平的，当木块m置于M上，并与M一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑的过程中()

A．M对m的支持力做负功

B．M对m的摩擦力做负功

C．m所受的合外力对m做负功

D．m的机械能守恒

2．[功率的理解和计算](多选)如图所示，四个小球质量分别为mA＝mB＝2m、mC＝mD＝m，在距地面相同的高度处以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法正确的是()

A．小球飞行过程中单位时间内的速度变化量相同

B．C、D两小球落地时，重力的瞬时功率相同

C．从开始运动至落地，重力对四个小球做的功均相同

D．从开始运动至落地，重力对小球A做功的平均功率最大

考点机车启动的两种模型

1．模型一：以恒定功率启动

(1)动态过程

(2)这一过程的P-t图像和v-t图像如图所示．

2．模型二：以恒定加速度启动

(1)动态过程

(2)这一过程的P-t图像和v-t图像如图所示．

典例2目前，上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30s～1min，就能行驶3～5km.假设有一辆超级电容车，质量m＝2×103kg，额定功率P＝60kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力Ff是车重力的0.1倍，取g＝10m/s2.

(1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？

(2)若超级电容车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

(3)若