高三物理一轮复习 第5章 机械能 第1节 功 功率教师用书

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺第1节功功率浙江考试标准知识内容考试要求命题规律必考加试追寻守恒量能量b1功和功率的计算；2对动能定理、机械能守恒定律、功能关系的理解；3与牛顿第二定律相结合考查运动情况和功能关系.功、功率cc重力势能cc弹性势能bb动能和动能定理dd机械能守恒定律dd能量守恒定律与能源cd实验探究做功与物体速度变化的关系实验验证机械能守恒定律第1节功功率考点一| 追寻守恒量能量、功1追求守恒量能量(1)物体由于运动而具有的能量叫作动能；在直线上同一个物体运动速度越快，其动能越大(2)向上抛出去一个物体，在物体上升过程中，它的动能在减小，重力势能在增加；当物体到最高点时，重力势能有最大值，动能有最小值；当物体开始下降后，重力势能将转化成动能如果不考虑空气阻力，整个过程中，物体的机械能将保持不变(又说守恒)2功(1)定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功(2)必要因素：力和物体在力的方向上发生的位移(3)物理意义：功是能量转化的量度(4)计算公式当恒力F的方向与位移l的方向一致时，力对物体所做的功为WFl.当恒力F的方向与位移l的方向成某一夹角时，力F对物体所做的功为WFlcos_，即力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦值这三者的乘积3功的正负(1)当0时，W0，力对物体做正功(2)当时，W0，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功(3)当时，W0，力对物体不做功(2015浙江10月学考)快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即Ffkv2)若油箱中有20 L燃油，当快艇以10 m/s匀速行驶时，还能行驶40 km，假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20 m/s匀速行驶时，还能行驶()A80 kmB40 kmC10 kmD5 kmC快艇以v110 m/s匀速行驶时s140 km，F1Ff1kv，且WF1s1；同理快艇以v220 m/s匀速行驶时，F2Ff2kv，且WF2s2，可知s210 km.故选C.1判断力做功正负的三种方法(1)若物体做直线运动，则依据力与位移的夹角来判断(2)若物体做曲线运动，则依据F与v的方向夹角来判断当090时，力对物体做正功；当90WcD四种情况一样大D依据功的定义式WFlcos ，在本题的四种情况下，F、l、均相同，这样四种情况下力F所做的功一样大，故选项D正确3(加试要求)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() 【导学号：81370189】A500 JB4 500 J C5 000 JD5 500 JD货物的加速度向上，由牛顿第二定律有：Fmgma，起重机的拉力Fmgma11 000 N.货物的位移是lat20.5 m，做功为WFl5 500 J，故D正确4(2017建德学考模拟)运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将运动员和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()A阻力始终对系统做负功B系统受到的合外力始终向下C合外力始终对系统做正功D任意相等的时间内重力做的功相等A在这两个过程中，阻力始终对系统做负功，选项A正确；加速下降时，系统受到的合外力向下，合外力对系统做正功，减速运动时，系统受到的合外力向上，合外力对系统做负功，选项B、C错误；在任意相等时间内，系统下降的高度可能不相等，故重力做功可能不相等，选项D错误考点二| 功率的理解与计算1定义：功与完成这些功所用时间的比值2物理意义：描述力对物体做功的快慢3公式：(1)P，P为时间t内的物体做功的快慢(2)PFvv为平均速度，则P为平均功率v为瞬时速度，则P为瞬时功率4对公式PFv的几点认识：(加试要求)(1)公式PFv适用于力F的方向与速度v的方向在一条直线的情况(2)功率是标量，只有大小，没有方向；只有正值，没有负值(3)当力F的速度v不在同一直线上时，可以将力F分解或者将速度v分解1功率的计算方法平均功率利用.利用F，其中为物体运动的平均速度.瞬时功率利用公式PFv，其中v为t时刻的瞬时速度.2.求功率时应注意的问题明确所求功率是平均功率还是瞬时功率，对应于某一过程的功率为平均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率1(2017乐清模拟)一个成年人以正常的速度骑自行车，受到的阻力为总重力的0.02倍，则成年人骑自行车行驶时的功率最接近于()A1 WB10 WC100 WD1 000 WC设人和车的总质量为100 kg，匀速行驶时的速率为5 m/s，匀速行驶时的牵引力与阻力大小相等F0.02 mg20 N，则人骑自行车行驶时的功率为PFv100 W，故C正确2关于功率，以下说法中正确的是()A据P可知，机器做功越多，其功率就越大B据PFv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C据P可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D根据PFv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比D由功率公式P可知，在相同时间内，做功多的机器，功率一定大，A错误；根据PFv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与速度成反比，故B错误，D正确；利用公式P求的是对应t时间内的平均功率，不能求瞬时功率，C错误3(2017杭州市联考)一起重机将质量为m的货物由静止开始以加速度a匀加速提升，在t时间内上升h高度，设在t时间内起重机对货物的拉力做功为W，在时间t末拉力的瞬时功率为P，则()AWmahBWmghCPmgatDPm(ga)atD对货物受力分析，由牛顿第二定律得，Fmgma，起重机对货物的拉力为Fm(ga)，根据恒力功的公式可得，Wm(ga)h，A、B选项错误；在时间t末，货物的速度为vat，根据瞬时功率的表达式可得，Pm(ga)at，C选项错误，D选项正确4.(加试要求)如图513所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为的斜面上(不计空气阻力)，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为() 图513【导学号：81370190】Amgv0tan