高考物理总复习5.1功和功率课件PPT

这是一份高考物理总复习5.1功和功率课件PPT，共42页。PPT课件主要包含了-2-，-3-，第1节功和功率，-5-，知识梳理，考点自诊，-6-，功的正负的判断，-7-，-8-等内容，欢迎下载使用。

一、功1.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。 2.功的物理意义功是 能量转化　的量度。 3.公式W= Flcs α　。 如图所示,物体在恒力F的作用下沿水平面向右运动了一段距离l,则恒力F做的功W= Flcs α　。 (1)α是力与 位移方向　之间的夹角,l为物体对地的位移。 (2)该公式只适用于 恒力　做功。 
二、功率1.物理意义:描述力对物体 做功的快慢　。 2.公式(1)P= ,P为时间t内的 平均功率　; (2)P= Fvcs α　,若v为平均速度,则P为 平均功率　;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　。 
1.(多选)质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s,如图所示,物体m相对斜面静止。则下列说法正确的是(　　)A.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
2.(多选)(2017·广西马博白县期末)关于功率公式P= 和P=Fv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P=Fv既能求某一时刻的瞬时功率,也可以求平均功率C.由P=Fv知,随着汽车速度增大,它的功率也可以无限增大D.由P=Fv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比
3.起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升,g取10 m/s2,则在1 s内起重机对货物做的功是(　　)A.500 JB.4 500 JC.5 000 JD.5 500 J
4.(2017·山西忻府区期末)物体受到两个互相垂直的力F1、F2作用而运动,已知力F1做功6 J,物体克服力F2做功8 J,则力F1、F2的合力对物体做功(　　)A.14 JB.10 JC.2 JD.-2 J
5.(2017·福建福州期末)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,如图所示,则下列说法正确的是(　　)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
功的分析与计算1.恒力做的功2.合外力做的功法一:先求合外力F合,再用W合=F合lcs α求功。适用于F合为恒力的过程。法二:先求各个力做的功W1、W2、W3、…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合外力做的功。
例1(多选)(2018·宁夏银川一中月考)如图所示,水平路面上有一辆质量为m0的汽车,车厢中有一质量为m的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中,下列说法正确的是(　　)A.人对车的推力F做的功为FLB.人对车做的功为maLC.车对人的摩擦力做的功为(F+ma)LD.车对人的作用力大小为ma
思维点拨对人进行受力分析,求出各个力的大小及其反作用力的大小,再用W=Flcs α求功。
即学即练1.(2017·全国卷Ⅱ)如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力(　　)A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心
2.(2017·山东济南历下区期末)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则(　　)A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1C.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1D.WF2<4WF1,Wf2<2Wf1
功率的理解与计算1.平均功率的计算方法
2.瞬时功率的计算方法(1)用P=Fvcs α,v为t时刻的瞬时速度。(2)用P=FvF,vF为物体的速度v在力F方向上的分速度,v为t时刻的瞬时速度。(3)用P=Fvv,Fv为物体受到的外力F在速度v方向上的分力,v为t时刻的瞬时速度。
例2(多选)(2017·甘肃会宁县期末)质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则(　　)
思维点拨(1)求瞬时功率时,先明确所用公式,再确定该时刻的力和速度;(2)求平均功率时,先明确所用公式及研究的过程,再确定功和时间。
求解功率时应注意的“三个”问题(1)要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率;(2)平均功率与一段时间(或过程)相对应,应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率;(3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。
即学即练3.一个质量为m的物块,在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上。现把其中一个水平方向的力从F突然增大到3F,并保持其他力不变,则从这时开始到t时刻,该力的瞬时功率是(　　)
4.(多选)(2017·山东海阳一中摸底)物块与斜面之间的动摩擦因数为μ,物块在倾角θ一定的斜面底端以初速度v0上滑,上滑到最高点后又沿斜面下滑到斜面底端。设上滑和下滑过程中,物块克服摩擦力做功的平均功率分别为P1、P2,经过斜面上同一点时(不是最高点)克服摩擦力做功的瞬时功率分别为P1'和P2'。则(　　)A.P1>P2B.P1P2'D.P1'机车启动问题机车的两种启动方式
例3某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,如图所示(除2~10 s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)。已知在小车运动的过程中,2 s后小车的功率P=9 W保持不变,小车的质量为1.0 kg,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。求:(1)小车所受到的阻力大小;(2)小车在0~10 s内位移的大小。
答案:(1)1.5 N　(2)42 m解析:(1)由图象知,前2 s的末速度为v1=3 m/s,整个运动过程中最大速度为vm=6 m/s。根据P=Fv,当F=Ff时,v=vm,
代入数据解得x2=39 m,0~10 s内位移x=x1+x2=42 m。
思维点拨1.0~2 s内小车的v-t图象为直线,小车做匀加速直线运动,功率不断增加。2.2~10 s内小车的功率保持不变,小车处于恒定功率运动状态。3.当牵引力与阻力相等时,加速度为零,速度最大,vm=6 m/s为小车运动过程的最大速度。
机车启动过程应注意的问题
3.以恒定功率运行时,牵引力的功W=Pt,常用Pt-F阻x=ΔEk求解此过程的位移或速度。
即学即练5.(多选)(2017·湖南师大附中月考)质量为m的汽车在平直路面上启动后就做匀加速直线运动,经过时间t,达到速度v,此时汽车达到了额定功率。汽车以额定功率继续行驶。整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则(　　)A.整个运动过程中,汽车运动的最大速度是v
6.(2017·江西上饶月考)汽车发动机的额定牵引功率为60 kW,汽车质量为5 t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的 ,试问:(g取10 N/kg)(1)汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少?(2)若汽车从静止开始,保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
求变力做功的六种常用方法
例题(多选)(2017·陕西西安长安区期中)如图所示,摆球质量为m,悬线的长为l,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变,则下列说法正确的是(　　)A.重力做功为mglB.绳的拉力做功为零C.F阻做功为-mgl
思维点拨空气阻力的方向总与速度方向相反,是变力,但大小不变,将运动过程分成无数小段,每一小段看作直线,这样就将变力做功问题转化成了恒力做功问题。命题分析功是中学物理中的重要概念,它体现了力对物体的作用在空间上的累积过程,在高考考纲中属Ⅱ级要求。对功尤其是变力做功是高考考查热点,亦是考生应考难点。对此类问题如何分析求解,也是体现对物理问题分析的一种思想方法,是学生应该重点掌握的内容。总结提升变力做功的问题是一难点,通过对变力做功问题的归类讨论,有利于提高学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的创造性思维,开阔学生解题的思路。
1.(微元法)如图所示,在水平面上,有一弯曲的槽道AB,槽道由半径分别为 和R的两个半圆构成。现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点,若拉力F的方向时刻与小球运动方向一致,则此过程中拉力所做的功为(　　)A.0 B.FR
2.(化变力为恒力法)如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止开始上升。若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1和W2,滑块经B、C两点的动能分别为EkB和EkC,图中AB=BC,则(　　)A.W1>W2B.W13.(平均力法)用锤子击打钉子,设木板对钉子的阻力跟钉子进入木板的深度成正比,每次击打钉子时锤子对钉子做的功相同。已知第一次击打钉子后,钉子进入的深度为1 cm,则第二次击打时,钉子进入的深度是多少?
4.(图象法)一物体所受的力F随位移x变化的图象如图所示,求在这一过程中,力F对物体做的功为多少?
5.(2017·内蒙古集宁区月考)(W=Pt法)汽车的质量为m,输出功率恒为P,沿平直公路前进距离s的过程中,其速度由v1增至最大速度v2。假定汽车在运动过程中所受阻力恒定,求汽车通过距离s所用的时间。