《2016届高考物理一轮复习随堂课件：2-5-1-功和功率解析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016届高考物理一轮复习随堂课件：2-5-1-功和功率解析.ppt（44页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、考点内容考点内容要求要求命题规律命题规律复习策略复习策略功功和功率和功率(1)功功和功率的和功率的计计算；算；(2)对动对动能定理、能定理、机械能守恒定机械能守恒定律、功能关系律、功能关系的理解；的理解；(3)与牛与牛顿顿第二第二定律相定律相结结合考合考查查运运动动情况和情况和功能关系功能关系(1)抓抓住功是能量住功是能量转转化的量度化的量度这这条主条主线线，深刻理解基本概念、深刻理解基本概念、基本基本规规律；律；(2)熟知几种常熟知几种常见见的的功能关系并会功能关系并会应应用；用；(3)重重视视受力分析和受力分析和过过程分析，提高解程分析，提高解决决综综合合问题问题的能力的能力动动能和能和动
2、动能定理能定理重力做功与重力重力做功与重力势势能能功能关系、机械能守功能关系、机械能守恒定律及其恒定律及其应应用用实验实验五：探究五：探究动动能定能定理理实验实验六：六：验证验证机械能机械能守恒定律守恒定律第第1课时功和功率课时功和功率知知 识识 梳梳 理理知识点一、功知识点一、功1做功的两个要素做功的两个要素(1)作作用在物体上的用在物体上的 ；(2)物体在物体在 上上发发生的位移。生的位移。2公式：公式：W(1)是是力与力与 方向之方向之间间的的夹夹角，角，l为为物体物体对对地的位移。地的位移。(2)该该公式只适用于公式只适用于 做功。做功。力力力的方向力的方向位移位移恒力恒力Flcos
3、3功的正负功的正负夹夹角角功的正功的正负负90 力力对对物体做物体做90 力力对对物体物体90力力对对物体做物体做 或或说说成物体克服成物体克服这这个力做个力做了功了功正功正功不做功不做功负负功功比比值值做功的快慢做功的快慢平均功率平均功率Fvcos 平均功率平均功率瞬瞬时时功率功率4额额定定功功率率：机机械械 时时输输出出的的 功功率。率。5实际功率：实际功率：机机械械 时输时输出的功率。要求出的功率。要求 额额定功率。定功率。正常工作正常工作最大最大实际实际工作工作小于或等于小于或等于思维深化思维深化判断正误，正确的画判断正误，正确的画“”，错误的画，错误的画“”。(1)一一个个力力对对物
4、物体体做做了了负负功功，则则说说明明这这个个力力一一定定阻阻碍碍物物体体的的运动。运动。()(2)滑滑动动摩摩擦擦力力可可能能做做负负功功，也也可可能能做做正正功功；静静摩摩擦擦力力对对物物体一定不做功。体一定不做功。()(3)作用力做正功时，反作用力一定做负功。作用力做正功时，反作用力一定做负功。()(4)据据PFv可可知知，发发动动机机功功率率一一定定时时，交交通通工工具具的的牵牵引引力力与运动速度成反比。与运动速度成反比。()(5)汽汽车车上上坡坡的的时时候候，司司机机必必须须换换挡挡，其其目目的的是是减减小小速速度度，得到较小的牵引力。得到较小的牵引力。()答案答案(1)(2)(3)(
5、4)(5)题题 组组 自自 测测题组一关于功的理解和计算题组一关于功的理解和计算1一一个个人人乘乘电电梯梯从从1楼楼到到18楼楼，在在此此过过程程中中经经历历了了先先加加速速，后后匀匀速速，再再减减速速的的运运动动过过程程，则则电电梯梯支支持持力力对对人人做做功情况是功情况是()A始始终终做正功做正功B加速加速时时做正功，匀速做正功，匀速时时不做功，减速不做功，减速时时做做负负功功C加速加速时时做正功，匀速和减速做正功，匀速和减速时时做做负负功功D加速和匀速加速和匀速时时做正功，减速做正功，减速时时做做负负功功解解析析人人坐坐电电梯梯向向上上加加速速运运动动时时受受到到的的支支持持力力向向上上
6、且且大大于于重重力力，做做正正功功；匀匀速速运运动动时时，支支持持力力等等于于重重力力，做做正正功功；减减速速运运动动时时，支支持持力力竖竖直直向向上上且且小小于于重重力力，也也做做正正功功，故故选项选项A正确。正确。答案答案A2.如如图图1所示，人在船上向前行走，脚与船所示，人在船上向前行走，脚与船面面间间不打滑。忽略水不打滑。忽略水对对船的阻力，船的阻力，则则下列下列说说法中正确的是法中正确的是 ()A脚与船之脚与船之间间的摩擦力是静摩擦力的摩擦力是静摩擦力B脚与船之脚与船之间间的摩擦力的摩擦力对对船做船做负负功功C脚与船之脚与船之间间的摩擦力的摩擦力对对人做人做负负功功D脚脚与与船船之之
7、间间的的摩摩擦擦力力对对人人船船组组成成的的系系统统所所做做的的功功的代数和不的代数和不为为零零图图1解解析析人人在在船船上上向向前前行行走走，脚脚与与船船面面间间不不打打滑滑，说说明明脚脚与与船船之之间间的的摩摩擦擦力力是是静静摩摩擦擦力力；取取地地面面为为参参考考系系，船船受受到到的的摩摩擦擦力力方方向向向向后后，且且向向后后运运动动，故故脚脚与与船船之之间间的的摩摩擦擦力力对对船船做做正正功功；人人受受到到的的摩摩擦擦力力方方向向向向前前，对对地地位位移移方方向向不不确确定定，脚脚与与船船之之间间的的摩摩擦擦力力对对人人做做功功的的正正、负负不不确确定定，所所以以脚脚与与船船之之间间的的
8、摩摩擦擦力力对对人人船船组组成成的的系系统统所所做做的的功功的的代代数数和和可能为零。可能为零。答案答案A题组二对功率的理解与计算题组二对功率的理解与计算4(多选多选)关关于功率公式于功率公式PW/t和和PFv的的说说法正确的是法正确的是()A由由PW/t知，只要知道知，只要知道W和和t就可求出任意就可求出任意时时刻的功率刻的功率B由由PFv既既能能求求某某一一时时刻刻的的瞬瞬时时功功率率，也也可可以以求求平平均均功率功率C由由PFv知知，随随着着汽汽车车速速度度增增大大，它它的的功功率率也也可可以以无无限制增大限制增大D由由PFv知知，当当汽汽车车发发动动机机功功率率一一定定时时，牵牵引引力
9、力与与速速度成反比度成反比解解析析利利用用公公式式PW/t只只能能计计算算平平均均功功率率，选选项项A错错误误；当当公公式式PFv中中的的v为为瞬瞬时时速速度度时时，求求的的是是瞬瞬时时功功率率，当当v为为平平均均速速度度时时，求求的的是是平平均均功功率率，选选项项B正正确确；因因为为汽汽车车有有额额定定功功率率，行行驶驶时时一一般般不不超超过过额额定定功功率率，汽汽车车的的功功率率也也不不能能无无限限制制增增大大，选选项项C错错误误；由由PFv知知，当当汽汽车车发发动动机功率一定时，牵引力与速度成反比，选项机功率一定时，牵引力与速度成反比，选项D正确。正确。答案答案BD答案答案C考点一正、负
10、功的判断及计算考点一正、负功的判断及计算1判断力是否做功及做正、负功的方法判断力是否做功及做正、负功的方法(1)看看力力F的的方方向向与与位位移移l的的方方向向间间的的夹夹角角常常用用于于恒恒力做功的情形。力做功的情形。(2)看看力力F的的方方向向与与速速度度v的的方方向向间间的的夹夹角角常常用用于于曲线运动的情形。曲线运动的情形。(3)根据动能的变化根据动能的变化：动动能定理描述了合外力做功与能定理描述了合外力做功与动动能能变变化的关系，即化的关系，即W合合Ek末末Ek初初，当，当动动能增加能增加时时合外力做合外力做正功；当正功；当动动能减少能减少时时，合外力做，合外力做负负功。功。2计算功
11、的方法计算功的方法(1)恒力做的功恒力做的功直直接用接用WFlcos 计计算。算。(2)合外力做的功合外力做的功方法一：先求合外力方法一：先求合外力F合合，再用，再用W合合F合合lcos 求功。求功。方法二：先求各个力做的功方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3，再，再应应用用W合合W1W2W3求合外力做的功。求合外力做的功。(3)变力做的功变力做的功应应用用动动能定理求解。能定理求解。用用WPt求解，其中求解，其中变变力的功率力的功率P不不变变。常常用用方方法法还还有有转转换换法法、微微元元法法、图图象象法法、平平均均力力法法等等，求解求解时时根据条件灵活根据条件灵活选择选择。【例例1】如
12、如图图2所示，一所示，一质质量量为为m2.0 kg的物体从的物体从半径半径为为R5.0 m的的圆圆弧弧轨轨道的道的A端，在拉力作用端，在拉力作用下沿下沿圆圆弧弧缓缓慢运慢运动动到到B端端(圆圆弧弧AB在在竖竖直平面内直平面内)。拉力拉力F大小不大小不变变始始终为终为15 N，方向始，方向始终终与物体在与物体在该该点的切点的切线线成成37角。角。圆圆弧所弧所对应对应的的圆圆心角心角为为45，BO边为竖边为竖直方向。求直方向。求这这一一过过程中：程中：(g取取10 m/s2)(1)拉力拉力F做的功；做的功；(2)重力重力G做的功；做的功；(3)圆圆弧面弧面对对物体的支持力物体的支持力FN做的功；做
13、的功；(4)圆圆弧面弧面对对物体的摩擦力物体的摩擦力Ff做的功。做的功。图图2(2)重力重力G做的功做的功WGmgR(1cos 45)29.3 J。(3)物体受的支持力物体受的支持力FN始终与物体的运动方向垂直，所以始终与物体的运动方向垂直，所以WN0。(4)因因为为物物体体在在拉拉力力F作作用用下下缓缓慢慢移移动动，动动能能不不变变，由由动动能能定理可知：定理可知：WFWGWf0。所以所以WfWFWG(47.129.3)J17.8 J。答案答案(1)47.1 J(2)29.3 J(3)0(4)17.8 J求力做功时应注意的问题求力做功时应注意的问题在在遇遇到到求求功功的的问问题题时时，一一定
14、定要要注注意意分分析析是是求求恒恒力力做做的的功功还还是是变变力力做做的的功功，如如果果是是求求变变力力做做的的功功，看看能能否否转转化化为为求求恒恒力力做做功功的的问问题题，不不能能转转化化的的，还还可可以以借借助助动动能能定定理理和和能能量量守恒定律来求解。守恒定律来求解。【变式训练变式训练】1(2014新新课课标标全全国国卷卷，16)一一物物体体静静止止在在粗粗糙糙水水平平地地面面上上。现现用用一一大大小小为为F1的的水水平平拉拉力力拉拉动动物物体体，经经过过一一段段时时间间后后其其速速度度变变为为v。若若将将水水平平拉拉力力的的大大小小改改为为F2，物物体体从从静静止止开开始始经经过过
15、同同样样的的时时间间后后速速度度变变为为2v。对对于于上上述述两两个个过过程程，用用WF1、WF2分分别别表表示示拉拉力力F1、F2所所做做的的功功，Wf1、Wf2分分别别表示前后两次克服摩擦力所做的功，表示前后两次克服摩擦力所做的功，则则()AWF24WF1，Wf22Wf1BWF24WF1,Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1,Wf22Wf1答案答案C【例例2】(多选多选)(2014山东实验中学模拟山东实验中学模拟)一一质质量量为为1 kg的的质质点静止于光滑水平面上，点静止于光滑水平面上，从从t0时时刻开始，受到水平外力刻开始，受到水平外力F作用，作用，如如图图3
16、所示。下列判断正确的是所示。下列判断正确的是()A02 s内外力的平均功率是内外力的平均功率是4 WB第第2 s内外力所做的功是内外力所做的功是4 JC第第2 s末外力的瞬末外力的瞬时时功率最大功率最大D第第1 s末与第末与第2 s末外力的瞬末外力的瞬时时功率之比功率之比为为9 4图图3答案答案AD求功率时应注意的问题求功率时应注意的问题(1)首首先先要要明明确确所所求求功功率率是是平平均均功功率率还还是是瞬瞬时时功功率率，对对应应于于某某一一过过程程的的功功率率为为平平均均功功率率，对对应应于于某某一一时时刻刻的的功功率率为为瞬瞬时功率。时功率。(2)求功率大小时要注意求功率大小时要注意F与
17、与v方向间的夹角方向间的夹角对结果的影响。对结果的影响。图图4答案答案D考点三机车的两种启动模型的分析考点三机车的两种启动模型的分析1模型一以恒定功率启动模型一以恒定功率启动(1)动态过程动态过程(2)这这一一过过程的速度程的速度时间图时间图象如象如图图5所示：所示：图图52模型二模型二以恒定加速度启以恒定加速度启动动(1)动态过动态过程程(2)这这一一过过程的速度程的速度时间图时间图象如象如图图6所示：所示：图图6【例例3】一一列列火火车车总总质质量量m500 t，发发动动机机的的额额定定功功率率P6105 W，在在轨轨道道上上行行驶驶时时，轨轨道道对对列列车车的的阻阻力力Ff是是车车重的重
18、的0.01倍。倍。(取取g10 m/s2)(1)求列求列车车在水平在水平轨轨道上行道上行驶驶的最大速度；的最大速度；(2)在在水水平平轨轨道道上上，发发动动机机以以额额定定功功率率P工工作作，求求当当行行驶驶速速度度为为v11 m/s和和v210 m/s时时，列列车车的的瞬瞬时时加加速速度度a1、a2的大小；的大小；(3)列列车车在在水水平平轨轨道道上上以以36 km/h的的速速度度匀匀速速行行驶驶时时，求求发动发动机的机的实际实际功率功率P；(4)若若列列车车从从静静止止开开始始，保保持持0.5 m/s2的的加加速速度度做做匀匀加加速运速运动动，求，求这这一一过过程程维维持的最持的最长时间长时间。【变式训练变式训练】3.如如图图7所示，一所示，一质质量量为为2103 kg的的小汽小汽车车从从倾倾斜路面上以斜路面上以20 m/s的的速度速度经经A点点驶驶入泥入泥泞泞的水平路面，的水平路面，行行驶驶200 m路路程程后后到到达达B点点，速速度度降降为为5 m/s，此此后后速速度度保保持持恒恒定定，已已知知整整个个过过程程中中汽汽车车发发动动机机的的输输出出功功率率恒恒为为40 kW。求：。求：(1)在泥在泥泞泞路面上行路面上行驶时驶时，汽，汽车车受到的阻力；受到的阻力；(2)速度速度为为10 m/s时时，汽，汽车车的加速度。的加速度。图图7