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考 綱 要 求
考 情 分 析
功和功率
Ⅱ
1.命題規(guī)律
近幾年高考對該部分內(nèi)容既有單獨考查，也有與牛頓運動定律、曲線運動、電磁學等內(nèi)容相結(jié)合的綜合考查，對該部分內(nèi)容單獨考查的題目多為選擇題。
2.考查熱點
將該部分內(nèi)容與其他知識綜合，與實際生產(chǎn)、生活和現(xiàn)代科技相結(jié)合進行命題的趨勢較強，在復習中應側(cè)重對基礎知識的理解和應用。
動能和動能定理
Ⅱ
重力做功與重力勢能
Ⅱ
功能關系、機械能守恒定律及其應用
Ⅱ
實驗五：探究動能定理
實驗六：驗證機械能守恒定律
第27課時 功和功率(雙基落實課)
點點通(一) 功的理解和正負判斷
1．做功兩因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移。
2．公式：W＝Flcos α。
(1)α是力與位移方向之間的夾角，l是物體對地的位移。
(2)該公式只適用于恒力做功。
3．功的正負的判斷方法
恒力的功
依據(jù)力與位移方向的夾角來判斷
曲線運動
中的功
依據(jù)力與速度方向的夾角α來判斷，當0≤α<90時，力對物體做正功；當90<α≤180時，力對物體做負功；當α＝90時，力對物體不做功
能量變化
時的功
功是能量轉(zhuǎn)化的量度，若有能量轉(zhuǎn)化，則必有力對物體做功。此法常用于判斷兩個相聯(lián)系的物體之間的相互作用力做功的判斷
[小題練通]
1.(2017全國卷Ⅱ)如圖，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個小環(huán)。小環(huán)由大圓環(huán)的最高點從靜止開始下滑，在小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對它的作用力( )
A．一直不做功 B．一直做正功
C．始終指向大圓環(huán)圓心 D．始終背離大圓環(huán)圓心
解析：選A 由于大圓環(huán)是光滑的，因此小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對小環(huán)的作用力方向始終與速度方向垂直，因此大圓環(huán)對它的作用力不做功，A項正確，B項錯誤；小環(huán)下滑過程中，大圓環(huán)對小環(huán)的作用力先背離后指向大圓環(huán)的圓心，C、D項錯誤。
2.(多選)小狗拉著雪橇在水平冰面上沿圓弧形的軌道勻速行駛，如圖所示為雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的示意圖(O為圓心)。關于各力做功情況，下列說法正確的是( )
A．牽引力F做正功
B．摩擦力Ff做負功
C．牽引力F與摩擦力Ff的合力做正功
D．牽引力F與摩擦力Ff的合力不做功
解析：選ABD 由題圖可知，牽引力與速度方向的夾角小于90，故牽引力F做正功，選項A正確；由于雪橇在冰面上滑動，其滑動摩擦力Ff方向必與運動方向相反，摩擦力Ff做負功，選項B正確；雪橇做勻速圓周運動，牽引力F及摩擦力Ff的合力提供向心力，指向圓心，即合力與速度的方向垂直，所以不做功，選項C錯誤，D正確。
3.如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做勻加速運動，運動中物體與斜面相對靜止。則關于斜面對物體的支持力和摩擦力的下列說法中錯誤的是( )
A．支持力一定做正功 B．摩擦力一定做正功
C．摩擦力可能不做功 D．摩擦力可能做負功
解析：選B 根據(jù)題圖可知，斜面對物體的支持力方向垂直斜面向上，又因斜面與物體沿水平方向向左運動，故支持力一定做正功。而摩擦力是否存在需要討論，若摩擦力恰好為零，物體只受重力和支持力，如圖所示，此時加速度a＝gtan θ，摩擦力不做功；當a>gtan θ時，摩擦力沿斜面向下，摩擦力與位移夾角小于90，則做正功；當a
B
解析：選D A、B落地時的速度大小相同，方向不同，選項A錯誤；因B落地時豎直速度較大，由P＝mgv豎可知，PB>PA，選項B錯誤；重力做功取決于豎直方向上的高度差，故重力對A、B做的功均為mgh，選項C錯誤；因B從被拋出到落地所用時間較長，故A>B，選項D正確。
2.如圖所示，一長為L的輕桿一端固定在光滑鉸鏈上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球。一水平向右的拉力F作用于桿的中點，使桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，當桿與水平方向成60角時，拉力的功率為( )
A．mgLω B.mgLω
C.mgLω D.mgLω
解析：選C 由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知：拉力的功率等于小球克服重力做功的功率，即PF＝PG＝mgvy＝mgvcos 60＝mgLω，故C正確。
3.(多選)(2019南昌模擬)質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t＝0時刻開始受到水平力的作用。水平力的大小F與時間t的關系如圖所示，水平力的方向保持不變，下列說法正確的是( )
A．3t0時刻水平力的瞬時功率為
B．3t0時刻水平力的瞬時功率為
C．在0～3t0時間內(nèi)，水平力的平均功率為
D．在0～3t0時間內(nèi)，水平力的平均功率為
解析：選BD 根據(jù)題圖可知，在0～2t0時間內(nèi)的加速度a1＝，2t0時刻的速度v2＝a12t0＝t0,0～2t0時間內(nèi)位移x1＝2t0＝t02，故0～2t0時間內(nèi)水平力做的功W1＝F0x1＝t02；在2t0～3t0時間內(nèi)的加速度a2＝，3t0時刻的速度v3＝v2＋a2t0＝t0，故3t0時刻水平力的瞬時功率P3＝3F0v3＝，在2t0～3t0時間內(nèi)位移x2＝t0＝，故2t0～3t0時間內(nèi)水平力做的功W2＝3F0x2＝，因此在0～3t0時間內(nèi)水平力的平均功率P＝＝，故B、D正確。
[融會貫通]
求解功率時應注意的問題
(1)首先要明確所求功率是平均功率還是瞬時功率。
(2)平均功率與一段時間(或過程)相對應，計算時應明確是哪個力在哪段時間(或過程)內(nèi)做功的平均功率。
(3)瞬時功率計算時應明確是哪個力在哪個時刻(或狀態(tài))的功率。
點點通(四) 機車啟動問題
1．以恒定功率啟動的運動過程分析
2．以恒定加速度啟動的運動過程分析
3．兩類啟動的圖像比較
[小題練通]
1．質(zhì)量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛，如果發(fā)動機的功率恒為P，且行駛過程中受到的摩擦阻力大小一定，汽車速度能夠達到的最大值為v，那么當汽車的速度為時，汽車的瞬時加速度的大小為( )
A. B.
C. D.
解析：選C 當汽車牽引力等于阻力時，速度最大，則阻力Ff＝，當速度為時，牽引力F＝＝，由牛頓第二定律得F－Ff＝ma，解得a＝，選項C正確。
2.(2019廣西檢測)一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動，運動過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)圖像如圖所示。若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖像所給的信息，不能求出的物理量是( )
A．汽車的功率
B．汽車行駛的最大速度
C．汽車所受到的阻力
D．汽車運動到最大速度所需的時間
解析：選D 由牛頓第二定律得F－Ff＝ma，P＝Fv可得：a＝－，對應題圖圖線可知，＝|k|＝40 m2s－3，已知汽車的質(zhì)量，故可求出汽車的功率P，由a＝0時＝0.05 m－1s，可得汽車行駛的最大速度為vm＝20 m/s，再由vm＝，可求出汽車受到的阻力Ff，但無法求出汽車運動到最大速度的時間。故D不能求出。
3．在港珠澳大橋6.7千米海底隧道的兩端各建有一個人工島，兩人工島及隧道路面可簡化成如圖所示，各部分的長度已在圖中標出，其中傾斜路面與水平路面之間有一小段圓弧連接，重力加速度為g。
(1)假設汽車在傾斜路面上運動所受阻力和在水平路面上運動所受阻力相等。若汽車關閉發(fā)動機后剛好能夠從左側(cè)傾斜路面向下勻速運動，求汽車關閉發(fā)動機以速度v0從左側(cè)傾斜路面的最高點向下運動后，能夠在水平路面上運動的距離s(s
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通用版2020版高考物理一輪復習
第五章
第27課時
功和功率雙基落實課講義含解析
通用版
2020
高考
物理
一輪
復習
第五
27
課時
功率
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講義
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