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高一物理期末复习学案八、机械能守恒定律（1）功和功率
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这是一份高一物理期末复习学案八、机械能守恒定律（1）功和功率，共5页。学案主要包含了功率，机车启动问题等内容，欢迎下载使用。
知识梳理
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 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α时：W＝ .
5．功的正负
(1)当0≤α0，力对物体做 。
(2)当eq \f(π,2)<α≤π时，W<0，力对物体做 ，或者说物体 这个力做了功。
(3)当α＝eq \f(π,2)时，W＝0，力对物体 。
二、功率
1．定义：功与完成这些功所用 的比值。
2．物理意义：描述力对物体做功的 。
3．公式：
(1)P＝ ，P描述时间t内力对物体做功的
(2)P＝Fv
①v为平均速度，则P为 功率。
②v为瞬时速度，则P为 功率。
③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。
三、机车启动问题
1．两种启动方式
巩固练习
一、选择题
1、关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（ ）
A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功
B．当作用力不做功时，反作用力也不做功
C．作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、方向相反
D．作用力做正功时，反作用力也可能做正功
2．关于功率公式P=wt和P=Fv的说法正确的是（ ）
A.由P=W/t知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B.由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率 C.从P=Fv知汽车的功率与它的速度成正比
D.从P=Fv知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
F1
F2
v
3．如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功为4J，力F2对物体做功为3J，则力F1与F2的合力对物体做功为 ( )
A．7J B．5J C．3.5J D．1J
4．快艇在水上行驶，所受水的阻力和艇的速度平方成正比，若快艇以速度v行驶时，发动机的功率为p，当快艇的速度为3v时，发动机的功率应为（ ）
A．27P B．9P C．3P D．81P
5．如图所示，物体在大小为8N、方向与水平地面成角的拉力F作用下，3s内水平向右运动6m，此过程中拉力F对物体做的功和平均功率分别是（ ）
A．24J、8WB．48J、8W
C．24J、16WD．48J、16W
6．为了节能，商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行。有人站上后，扶梯开始加速，然后匀速运动。如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．匀速上行过程中，扶梯对人不做功
B．匀速上行过程中，扶梯对人的摩擦力做正功
C．加速上行过程中，扶梯对人做正功
D．加速上行过程中，支持力对人做正功，摩擦力做负功
7．如图所示，在光滑的水平面上，物块在恒力作用下从A点运动到B点，不计滑轮的大小，不计绳、滑轮的质量及绳与滑轮间的摩擦，，，。则拉力F所做的功为（ ）
A．20JB．25J
C．37.5JD．60J
8．质量为m的物体，静止在倾角为斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示。已知斜面运动过程中物体相对斜面始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的（ ）
A．合力对物体做功为
B．重力对物体做功为
C．物体克服摩擦力做功为
D．支持力对物体做功
9、如图所示，一质量为1kg的物块静止于光滑水平面上，从时刻开始，受到水平外力F作用，下列说法正确的是（ ）
A．第1s内外力所做的功是5J
B．第2s内外力所做的功是4J
C．0～2s内外力的平均功率是4W
D．第2s末外力的瞬时功率最大
10．如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到最低点B点的过程中空气阻力的大小恒为F，则在该过程中（ ）
A．重力做功的功率一直增大
B．悬线的拉力做功为mgL
C．空气阻力做功为
D．空气阻力做功为
11．质量为m的物体以初速度v平抛出去，飞行过程中，当物体的速度与竖直方向成角时，重力的瞬时功率是（ ）
A．mgv B．2mgv C． D．
12．（多选）如图所示，甲、乙、丙三个光滑斜面，它们的高度相同、倾角不同，，现让完全相同的物块沿斜面由静止从顶端运动到底端。关于物块沿不同斜面运动时重力做功W和重力做功的平均功率P，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．D．
13(多选).如图是一汽车在平直路面上启动的速度－时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知 ( )
A．0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B．0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大
C．t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D．t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
二、计算题
14.质量为150kg的物体，受到与水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉
力F１=500N的作用，在水平地面上向右移动的距离为l=5m，物体与地面间的滑动摩擦力F２=100N，求（１）重力做的功、拉力F１和滑动摩擦力F２做的功？（２）物体的所受合力的功（其中sin37°=0.6)
15、物体由静止开始沿倾角为 θ的光滑斜面下滑，m、h已知，求：
（1）物体滑到底端过程中重力的功率
（2）物体滑到斜面底端时重力的功率
16．汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为P0=80 kW，汽车行驶过程中所受阻力恒为Ff=2.5×103 N，汽车的质量M=2.0×103 kg。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a =1.0 m/s2，汽车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶。求： （1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度；（2）20 s末汽车的瞬时功率；（3）当汽车的速度为5 m/s时的瞬时功率；（4）当汽车的速度为20 m/s时的加速度。
两种方式
以恒定功率启动
以恒定加速度启动
P－t图和v－t图
OA段
过程分析
v↑⇒F＝eq \f(P不变,v)↓⇒a＝eq \f(F－F阻,m)↓
a＝eq \f(F－F阻,m)不变⇒F不变eq \(\s\up7(v↑),\s\d5(⇒))P＝Fv↑直到P＝P额＝Fv1
运动性质
加速度减小的加速直线运动
匀加速直线运动，维持时间t0＝eq \f(v1,a)
AB段
过程分析
F＝F阻⇒a＝0⇒vm＝eq \f(P,F阻)
v↑⇒F＝eq \f(P额,v)↓⇒a＝eq \f(F－F阻,m)↓
运动性质
以vm做匀速直线运动
加速度减小的加速直线运动
BC段
F＝F阻⇒a＝0⇒以vm＝eq \f(P额,F阻)做匀速直线运动
知识梳理
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 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α时：W＝ .
5．功的正负
(1)当0≤α
(2)当eq \f(π,2)<α≤π时，W<0，力对物体做 ，或者说物体 这个力做了功。
(3)当α＝eq \f(π,2)时，W＝0，力对物体 。
二、功率
1．定义：功与完成这些功所用 的比值。
2．物理意义：描述力对物体做功的 。
3．公式：
(1)P＝ ，P描述时间t内力对物体做功的
(2)P＝Fv
①v为平均速度，则P为 功率。
②v为瞬时速度，则P为 功率。
③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。
三、机车启动问题
1．两种启动方式
巩固练习
一、选择题
1、关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（ ）
A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功
B．当作用力不做功时，反作用力也不做功
C．作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、方向相反
D．作用力做正功时，反作用力也可能做正功
2．关于功率公式P=wt和P=Fv的说法正确的是（ ）
A.由P=W/t知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B.由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率 C.从P=Fv知汽车的功率与它的速度成正比
D.从P=Fv知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
F1
F2
v
3．如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功为4J，力F2对物体做功为3J，则力F1与F2的合力对物体做功为 ( )
A．7J B．5J C．3.5J D．1J
4．快艇在水上行驶，所受水的阻力和艇的速度平方成正比，若快艇以速度v行驶时，发动机的功率为p，当快艇的速度为3v时，发动机的功率应为（ ）
A．27P B．9P C．3P D．81P
5．如图所示，物体在大小为8N、方向与水平地面成角的拉力F作用下，3s内水平向右运动6m，此过程中拉力F对物体做的功和平均功率分别是（ ）
A．24J、8WB．48J、8W
C．24J、16WD．48J、16W
6．为了节能，商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行。有人站上后，扶梯开始加速，然后匀速运动。如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．匀速上行过程中，扶梯对人不做功
B．匀速上行过程中，扶梯对人的摩擦力做正功
C．加速上行过程中，扶梯对人做正功
D．加速上行过程中，支持力对人做正功，摩擦力做负功
7．如图所示，在光滑的水平面上，物块在恒力作用下从A点运动到B点，不计滑轮的大小，不计绳、滑轮的质量及绳与滑轮间的摩擦，，，。则拉力F所做的功为（ ）
A．20JB．25J
C．37.5JD．60J
8．质量为m的物体，静止在倾角为斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示。已知斜面运动过程中物体相对斜面始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的（ ）
A．合力对物体做功为
B．重力对物体做功为
C．物体克服摩擦力做功为
D．支持力对物体做功
9、如图所示，一质量为1kg的物块静止于光滑水平面上，从时刻开始，受到水平外力F作用，下列说法正确的是（ ）
A．第1s内外力所做的功是5J
B．第2s内外力所做的功是4J
C．0～2s内外力的平均功率是4W
D．第2s末外力的瞬时功率最大
10．如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到最低点B点的过程中空气阻力的大小恒为F，则在该过程中（ ）
A．重力做功的功率一直增大
B．悬线的拉力做功为mgL
C．空气阻力做功为
D．空气阻力做功为
11．质量为m的物体以初速度v平抛出去，飞行过程中，当物体的速度与竖直方向成角时，重力的瞬时功率是（ ）
A．mgv B．2mgv C． D．
12．（多选）如图所示，甲、乙、丙三个光滑斜面，它们的高度相同、倾角不同，，现让完全相同的物块沿斜面由静止从顶端运动到底端。关于物块沿不同斜面运动时重力做功W和重力做功的平均功率P，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．D．
13(多选).如图是一汽车在平直路面上启动的速度－时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知 ( )
A．0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B．0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大
C．t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D．t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
二、计算题
14.质量为150kg的物体，受到与水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉
力F１=500N的作用，在水平地面上向右移动的距离为l=5m，物体与地面间的滑动摩擦力F２=100N，求（１）重力做的功、拉力F１和滑动摩擦力F２做的功？（２）物体的所受合力的功（其中sin37°=0.6)
15、物体由静止开始沿倾角为 θ的光滑斜面下滑，m、h已知，求：
（1）物体滑到底端过程中重力的功率
（2）物体滑到斜面底端时重力的功率
16．汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为P0=80 kW，汽车行驶过程中所受阻力恒为Ff=2.5×103 N，汽车的质量M=2.0×103 kg。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a =1.0 m/s2，汽车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶。求： （1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度；（2）20 s末汽车的瞬时功率；（3）当汽车的速度为5 m/s时的瞬时功率；（4）当汽车的速度为20 m/s时的加速度。
两种方式
以恒定功率启动
以恒定加速度启动
P－t图和v－t图
OA段
过程分析
v↑⇒F＝eq \f(P不变,v)↓⇒a＝eq \f(F－F阻,m)↓
a＝eq \f(F－F阻,m)不变⇒F不变eq \(\s\up7(v↑),\s\d5(⇒))P＝Fv↑直到P＝P额＝Fv1
运动性质
加速度减小的加速直线运动
匀加速直线运动，维持时间t0＝eq \f(v1,a)
AB段
过程分析
F＝F阻⇒a＝0⇒vm＝eq \f(P,F阻)
v↑⇒F＝eq \f(P额,v)↓⇒a＝eq \f(F－F阻,m)↓
运动性质
以vm做匀速直线运动
加速度减小的加速直线运动
BC段
F＝F阻⇒a＝0⇒以vm＝eq \f(P额,F阻)做匀速直线运动
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