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1、第1讲功和功率第五章机械能内容索引过好双基关回扣基础知识 训练基础题目研透命题点细研考纲和真题 分析突破命题点课时作业限时训练 练规范 练速度过好双基关一、功一、功1.定义：一个物体受到力的作用，如果在 上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功.2.必要因素：力和物体在 上发生的位移.3.物理意义：功是能量转化的 .4.计算公式(1)恒力F的方向与位移l的方向一致时：W .(2)恒力F的方向与位移l的方向成某一夹角时：W .Flcos 力的方向力的方向量度Fl5.功的正负正功负功克服不做功6.一对作用力与反作用力的功做功情形图例备注都做正功(1)一对相互作用力做的总功与参考系无关(2)一对相互
2、作用力做的总功WFlcos .l是相对位移，是F与l间的方向夹角(3)一对相互作用力做的总功可正、可负，也可为零都做负功一正一负一为零一为正一为负7.一对平衡力的功一对平衡力作用在同一个物体上，若物体静止，则两个力都不做功；若物体运动，则这一对力所做的功一定是数值相等，一正一负或均为零.答案自测自测1(多选)质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图1所示，物体m相对斜面静止.则下列说法正确的是图1A.重力对物体m做正功 B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功 D.支持力对物体m做正功二、功率二、功率1.定义：功与完成这些功所用 的比值.2.物理意义
3、：描述力对物体做功的 .3.公式：(2)PFvv为平均速度，则P为 功率.v为瞬时速度，则P为 功率.当力F和速度v不在同一直线上时，可以将力F分解或者将速度v分解.时间快慢快慢平均瞬时答案自测自测2(多选)关于功率公式P 和PFv的说法正确的是A.由P 知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B.由PFv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率C.由PFv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限增大D.由PFv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比自测自测3两个完全相同的小球A、B，在某一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图2所示，则下列说
4、法正确的是A.两小球落地时速度相同B.两小球落地时，重力的瞬时功率相同C.从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同D.从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同图2答案研透命题点1.常用办法常用办法对于恒力做功利用WFlcos ；对于变力做功可利用动能定理(WEk)；对于机车启动问题中的恒定功率启动问题，牵引力的功可以利用WPt.2.几种力做功比较几种力做功比较(1)重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与位移有关，与路径无关.(2)滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关.命题点一功的分析和计算基础考点自主悟透基础考点自主悟透(3)摩擦力做功有以下特点：单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦
5、力)可以做正功，也可以做负功，还可以不做功.相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零；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.相互作用的一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能转移和机械能转化为内能的情况，内能QFfx相对.类型类型1恒力功的分析和计算恒力功的分析和计算例例1如图3所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速直线运动，运动中物体m与斜面体相对静止.则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是A.支持力一定做正功B.摩擦力一定做正功C.摩擦力可能不做功D.摩擦力可能做负功答案解析图
6、3解析解析支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功.而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰好为零，物体只受重力和支持力，如图所示，此时加速度agtan .当agtan 时，摩擦力沿斜面向下，摩擦力与位移夹角小于90，则做正功；当agtan 时，摩擦力沿斜面向上，摩擦力与位移夹角大于90，则做负功.综上所述，选项B错误.变式变式1(2018湖北武汉调研)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时其速度为1 m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F、滑块的速率v随时间的变化规律分别如图4甲和乙所示，设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关
7、系正确的是图4A.W1W2W3B.W1W2W3C.W1W3W2 D.W1W2W3答案解析解析解析在第1 s内，滑块的位移为x1 11 m0.5 m，力F做的功为W1F1x110.5 J0.5 J；第2 s内，滑块的位移为x2 11 m0.5 m，力F做的功为W2F2x230.5 J1.5 J；第3 s内，滑块的位移为x311 m1 m，力F做的功为W3F3x321 J2 J，所以W1W2tan ，传送带的速度为v(v0tan ，则有mgcos mgsin ，传送带的速度为v(v0(Mm)gvcos ，B错误，C正确；由功能关系知此过程中货车拉力做的功等于货箱和货物整体动能的增加量和重力势能的增
8、加量，大于(Mm)gh，故D错误.123456789101112131414.国家十三五规划中提出实施新能源汽车推广计划， 提高电动车产业化水平.假设有一辆新型电动车，质量m2103 kg，额定功率P60 kW，当该电动车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力Ff是车重的0.1倍，g10 m/s2.(1)求新型电动车在此路面上行驶所能达到的最大速度；答案答案30 m/s解析解析当电动车速度达到最大时电动车的牵引力与阻力平衡，即FFfFfkmg0.1210310 N2 000 N由PFvmFfvm1234567891011121314答案解析(2)新型电动车从静止开始，以加速度a0.5 m/s2做匀加速直线运动，求这一过程能维持的时间；答案答案40 s解析解析电动车做匀加速运动时有F1Ffma解得牵引力F13 000 N设电动车刚达到额定功率时的速度为v1，得PF1v1设电动车匀加速运动的时间为t，则有v1at1234567891011121314答案解析(3)新型电动车从静止开始，保持额定功率做加速运动，则经50 s达到最大速度，求此过程中新型电动车的位移大小.答案答案1 050 m解析解析从静止到最大速度整个过程有牵引力与阻力做功，代入数据解得x1 050 m1234567891011121314答案解析本课结束