第1讲　功与功率　机车启动问题 课件 2027届高考物理一轮复习

这是一份第1讲　功与功率　机车启动问题 课件 2027届高考物理一轮复习，共50页。PPT课件主要包含了力的方向，不做功，时间t，考点4机车启动问题，两种启动方式等内容，欢迎下载使用。
第1讲　功与功率　机车启动问题
课程标准　1.理解功的概念,会判断某个力做功的正、负,会计算功的大小。2.理解功率的概念,并会对功率进行分析和计算。3.会分析、解决机车启动的两类问题。
考点1　恒力做功的分析与计算
1.做功的两个要素(1)作用在物体上的____。(2)物体在_________上发生的位移。2.公式W=Flcs α(1)α是力与_____方向之间的夹角,l为物体的位移。(2)该公式只适用于_____做功。
1.判断力是否做功及做正、负功的方法
2.计算功的方法(1)恒力做的功直接用W=Flcs α计算或用动能定理计算。(2)合力做的功方法一:先求合力F合,再用W合=F合lcs α求功,尤其适用于已知质量m和加速度a的情况。方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合力做的功。方法三:利用动能定理,合力做的功等于物体动能的变化量。
1.只要物体受力的同时又发生了位移,则一定有力对物体做功。( )2.一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动。( )3.力F1、F2做的功分别为10 J和-15 J,则力F1比F2做功多。( )4.功有正负,说明功是矢量,因此总功是所有外力做功的矢量和。( )
(人教版必修第二册P78T1改编)如图所示,物体在力F的作用下水平发生了一段位移l,已知θ=150°,则力F对物体做的功为(　　) A.W=Flcs 150°　　　　　　B.W=Flsin 150°C.W=Flcs 30°D.W=Flsin 30°
(多选)(2026·湖南常德阶段练习)如图所示,木块A置于上表面水平的木块B上,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑的过程中,A、B始终保持相对静止,下列说法正确的是(　　)A.B对A的摩擦力对A做负功B.A对B的摩擦力对B做正功C.B对A的弹力对A做负功D.A对B的作用力对B不做功
[解析]　A沿斜面向下加速下滑,在水平方向上具有水平向左的加速度,故B对A的摩擦力水平向左,与A的运动方向成锐角,对A做正功,A错误;根据牛顿第三定律可知,A对B的摩擦力水平向右,与B的运动方向的夹角为钝角,故A对B的摩擦力对B做负功,B错误;B对A的弹力竖直向上,与A运动方向的夹角为钝角,故B对A的弹力对A做负功,C正确;由于A的加速度为aA=gsin θ,方向沿斜面向下,故B对A的摩擦力和支持力的合力大小为mAgcs θ,方向垂直于斜面向上,因此B对A的作用力对A不做功,根据牛顿第三定律可知,A对B的作用力对B也不做功,D正确。
如图所示,升降机内斜面的倾角θ=30°,质量为2 kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动,在升降机以5 m/s的速度匀速上升4 s的过程中。g取10 m/s2,求: (1)斜面对物体的支持力所做的功;(2)斜面对物体的摩擦力所做的功;(3)物体重力所做的功;(4)合力对物体所做的功。
[答案]　(1)300 J　(2)100 J　(3)-400 J　(4)0
(3)物体重力做的功WG=-mgx=-400 J。(4)合力对物体做的功方法一:W合=WN+Wf+WG=0方法二:F合=0,W合=F合xcs α=0。
考点2　变力做功的分析与计算
变力做功的五种计算方法
微元法求变力做功(2026·河南开封一模)水平桌面上,长6 m的轻绳一端固定于O点,如图所示(俯视图),另一端系一质量m=2.0 kg的小球。现对小球施加一个沿桌面大小不变的力F=10 N,F拉着小球从M点运动到N点,F的方向始终与小球的运动方向成37°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,不计空气阻力,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,则下列说法正确的是(　　)
A.拉力F对小球做的功为16π JB.拉力F对小球做的功为8π JC.小球克服摩擦力做的功为16π JD.小球克服摩擦力做的功为4π J
图像法求变力做功(2026·湖北黄冈期中)光滑水平面上的滑块,仅在水平力F的作用下由静止开始运动,力F与滑块的位置坐标x的图像如图所示,下列说法正确的是(　　)A.滑块在3 m处的动能最大B.滑块运动4 m后速度反向C.滑块从x=3 m运动至x=4 m过程中,力F做的功为1 JD.滑块从x=4 m运动至x=5 m过程中,力F做的功为1 J
考点3　功率的理解与计算
1.定义:功W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=_____,常用于求平均功率。(2)P=Fvcs α(α为F与v的夹角)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。4.额定功率:机械正常工作时的最大输出功率。5.实际功率:机械实际输出的功率,不能大于______功率。
(2)公式P=Fvcs α中,Fcs α可认为是力F在速度v方向上的分力,vcs α可认为是速度v在力F方向上的分速度。
(多选)(2026·福建三明期中)如图所示,同一高度处有4个质量相同且可视为质点的小球,现使小球A做自由落体运动,小球B做平抛运动,小球C做竖直上抛运动,小球D做竖直下抛运动,且小球B、C、D抛出时的初速度大小相同,不计空气阻力。小球从释放或抛出到落地的过程中(　　)
恒功率启动(2026·四川天府新区期末)如图所示,复兴号动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为P,若动车组所受的阻力大小保持不变,动车组能达到的最大速度为vm。下列说法正确的是(　　)
恒加速度启动(多选)(2026·天津北辰期中)在通往某景区的公路上,一辆汽车沿水平路面由静止启动,在前8 s内做匀加速直线运动,第8 s 末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图像如图所示。已知汽车的质量m=1×103 kg,汽车受到地面的阻力和空气阻力的合力大小恒为车重的0.2倍,重力加速度g取10 m/s2，则(　　)
A.汽车的最大速度为12 m/sB.汽车的额定功率为24 kWC.汽车在前8 s内的牵引力为1 000 ND.从汽车开始运动到达到最大速度,发动机做的功为4.32×105 J