备战高考之物理一轮复习讲义12功和功率新人教版.doc

备战高考之物理一轮复习讲义：12 功和功率（人教版）高频考点：功、功率动态发布：2011海南物理第9题、2010上海理综第43题、2010上海物理第25题、2010新课标理综第16题、2010福建理综第22题命题规律：功和功率贯穿物理各个部分，是高中物理重要的知识点，是高考考查的重点，高考命题常以新情境、与图象结合来考查，而且经常与其他知识综合出题。单独考查的题型一般为选择题，综合其它知识考查的一般为计算题，难度中等或偏难。命题分析考查方式一 考查功和功率【命题分析】功和功率是物理学重要物理量，是高考重要考点。力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。恒力做功W=Flcos，变力做功需应用动能定理或其它方法计算，机动车或机器以恒定功率P工作，t时间做功W=Pt。功率描述做功的快慢，功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率，一般应用P=W/t计算出的是t时间内的平均功率，应用P=Fvcos计算物体速度为v时的瞬时功率。高考对功和功率的考查难度中等。【解析】：第1秒内受到2N的水平外力作用，其加速度为a1=2m/s2，位移s1=a1t12=1m；第1秒末速度v1= a1t1=2m/s，第1秒内外力做功W1=F1s1=21J =2J。第2秒内受到同方向的1N的外力作用，其加速度为a2=1m/s2，位移s2= v1 t2+a2t22=2.5m；第2秒末速度v2=v1+ a2t2=3m/s。第2秒内外力做功W2=F2s2=12.5J=2.5J。02s内外力做功的总功为W= W1+W2=4.5J，外力的平均功率是P=W/t=W，选项A正确B错误；第1秒末外力的瞬时功率为P1=F1 v1=4W；第2秒末外力的瞬时功率为P2=F2 v2=3W；第1秒末外力的瞬时功率最大，选项C错误；由动能定理可知，第1秒内与质点动能增加量为2J，第2秒内质点动能增加量为2.5J，第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是，选项D正确。【.答案】：AD【点评】此题考查牛顿运动定律、功和功率、动能及其相关知识点。 例2（2010上海理综第43题）纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为 N。当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为 kW。 【解析】E1概念车加速度a=v/t=1.74m/s2，由牛顿第二定律，F-f=ma，动力系统提供的牵引力为F= f+ma=1500N+9201.74N=3.1103N。当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为P=fvm=150033.3W=50kW。【答案】：3.1103；50【点评】：此题以纯电动概念车E1切入，考查直线运动、牛顿第二定律、功率等知识点。例3. （2010上海物理第25题）如图3，固定于竖直面内的粗糙斜杆，在水平方向夹角为30，质量为m的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端，为使拉力做功最小，拉力F与杆的夹角=_，拉力大小F=_。 【解析】：当小球沿杆向上运动不受摩擦力时，拉力最小，拉力做功最小。将重力和拉力F分别沿斜杆方向和垂直斜杆方向分解，由平衡条件，Fsin=mgcos30，Fcos=mgsin30，联立解得=60，F=mg。【答案】：60 mg【点评】：此题以斜杆上小球向上运动切入，考查力的分解，平衡条件、功的概念等知识点。考查方式二 与图象结合考查功和功率【命题分析】功和功率与位移和速度有关，考查功和功率通常与速度图象结合考查，难度中等。例4（2010新课标卷第16题）如图1所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断A、在0t1时间内，外力做正功 B、在0t1时间内，外力的功率逐渐增大 C、在t2时刻，外力的功率最大 D、在t1t3时间内，外力做的总功为零【点评】：此题以质点运动的v-t图象切入，考查功、功率、牛顿第二定律、动能定理等知识点。考查方式三 与其它知识综合结合考查功和功率【命题分析】功和功率与实际结合紧密，与其它知识综合结合考查功和功率的试题一般难度较大。例5（2010福建理综第22题）如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数1=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。求（1）物体A刚运动时的加速度aA(2) t1=1.0s时，电动机的输出功率P；（3）若t1=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t2=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。则在t1=1.0s到t2=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？【解析】：（1）物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛顿第二定律得1mAg=mAaA代人数