高考物理一轮复习学案：5.1功和功率

这是一份高考物理一轮复习学案：5.1功和功率，共5页。学案主要包含了学习目标，使用说明，知识构建，探究问题一，探究问题二，探究问题三，探究问题四，链接高考等内容，欢迎下载使用。
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【学习目标】
1.理解功和功率掌握功的正负判断和大小计算。（完成题1、2、3、4、5、6）
2.会用功和功率解决实际问题掌握变力做功做功的四种计算方法。（完成题7、8、9）
【使用说明】
1.阅读教材P52，写出功的概念和做功的两个因素。.
2.阅读教材P53,写出功的一般计算式、正负功的含义。
3.做教材P54例题，写出总功的计算方法。
4.阅读教材P55-58、写出功率的公式。
5.做教材P57例题，写出机车两类启动问题的公式，画出V-t图像。
概念：
公式：
图像：
【知识构建】按使用说明完成
【探究问题一】功的正负判断和大小计算
题1.沿倾角为θ的斜面向上推一个质量为m的木箱，推力F与斜面平行，推上的距离为x，木箱与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，请完成下述要求。
（1）画出题中物理情境的示意图，并画出木箱所受的各个力，用字母标明力的名称。
（2）写出各力做功的表达式。
（3）写出各力做功的代数和，即总功的表达式。
（4）写出合力的表达式。
（5）写出合力做功的表达式，并与总功的表达式加以比较。
题2.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，滑块的速率v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示，求
（1）在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做的功W1、W2、W3
（2）摩擦力的大小。
（3）3s内摩擦力对物体做的功。
【探究问题二】变力做功的计算方法
题3.如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点的正下方P点。已 知重力加速度大小为 g。
（1）小球在水平拉力的作用下，从P点缓 慢地移动到Q点，求水平拉力F做的功。
（2）小球在水平恒力F＝mg的作用 下， 从 P 点运动到 Q 点，求小球在 Q 点的速度大小。
题4.轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m＝0.5 kg的物块相连，如图甲所示，弹簧处于原长状态，物块静止，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2。以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴，现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图乙所示(g取10 m/s2)，物块运动至x＝0.4 m处时速度为零，求
（1）外力F对物块做的功
（2）摩擦力对物块做的功
（3）此过程物块克服弹簧弹力做的功
【探究问题三】功率的分析与计算
题5.一台起重机，匀加速地将质量m为1.0×103 kg 的货物从静止开始竖直吊起，在2s末货物的速度v为4.0m/s ，不计空气阻力，g取10m/s2 。
（1）求货物在这2s内上升的位移。
（2）求起重机在这2s对货物做的功。
（3）求起重机在这2s内的输出功率。
（4）求起重机在2s末的输出功率。
题6.质量为m的物体从距地面H高处自由下落，经历时间t，求：
（1）t秒内重力对物体做的功
（2）t秒内重力的平均功率
（3） eq \f(t,2) 秒末重力的瞬时功率与t秒末重力的瞬时功率之比
【探究问题四】机车启动问题
题7.质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的输出功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为v。
（1）求行驶过程中汽车受到的阻力大小。
（2）当汽车的车速为 时，汽车的牵引力是大小，此时加速度的大小。
题8.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30秒到1分钟，就能行驶3到5千米。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是车重的0.1倍，g取10 m/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0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程的末速度，这一过程能维持多长时间？并画出此过程V-t图。
(3)若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，50s后达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移大小。并画出V-t图。
【链接高考】
题9.地下矿井的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图1所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程，求
（1）矿车上升所用的时间之比
（2）电机的最大牵引力之比
（3）电机输出的最大功率之比
（4）电机所做的功之比