高考物理大一轮精讲（夯实必备知识+精研疑难要点+提升学科素养）5.1 功和功率课件.ppt

第1单元功和功率 夯实必备知识 对应学生用书第80页必备知识一功 基础梳理 1 做功的两个必要条件力和物体在力的 上发生的 2 公式w 适用于恒力做功 其中 为f l方向间夹角 l为物体对地的 3 功的正负判断 方向 位移 flcos 位移 正功 负功 不做功 解析 斜面的支持力 绳的张力总是与小球的运动方向垂直 故不做功 a错 c对 摩擦力总与速度方向相反 做负功 小球在重力方向上有位移 因而做功 b错 小球动能的变化量等于合外力做的功 即重力与摩擦力做功的和 d错 答案 c 快慢 fvcos 最大 不大于 即时训练 2 关于功率的公式p fvcos 以下理解正确的是 a 它是由功率的定义式p w t及功的定义式w flcos 联合导出的 所以它只能用来计算平均功率b 若f与v的夹角 0 p fvc 当公式中的v表示平均速度且f为恒力时 则p fv求解的是平均功率d 当f v 均为瞬时值时 p fvcos 求解的是瞬时功率解析 p fvcos 是由功率的定义式和功的定义式推导得来的 但它既能用来求解平均功率 也能用来求解瞬时功率 a错误 夹角 是力f与速度v的夹角 当夹角 0时 p fv b正确 当f为恒力 v为平均速度时 p为平均功率 当v为瞬时速度时 p为瞬时功率 c d正确 答案 b c d 精研疑难要点 解析 由题中情形可知 刀对磨刀石的摩擦力的作用点虽然发生了位移 但磨刀石却没有在力的方向上发生位移 所以摩擦力对磨刀石不做功 或做功为0 而刀在摩擦力方向上发生了位移 其位移与摩擦力夹角为180 故摩擦力对刀做负功 摩擦力做的功为w ffxcos180 ffx 故a d正确 答案 a d 解析 物体向下做匀减速运动 说明加速度方向向上 合力方向向上 由于重力与运动方向相同 而合力和拉力与运动方向相反 所以重力做正功 拉力和合力都做负功 故选项a正确 答案 a 1 在第1秒内 第2秒内力f对滑块做的功w1 w2 2 前两秒内力f的总功wf及滑块所受合力的功w 思维流程 第一步 抓信息关键点在滑块运动方向上再施加一水平作用力f第二步 建立物理模型一滑块 先做匀减速直线运动 后做反向匀加速直线运动 即先做负功 后做正功第三步 找解题突破口求第一秒和第二秒的位移第四步 形成解题思路 求第一秒和第二秒的位移 由w flcos 可得w1 w2 答案 1 0 5j 1 5j 2 1 0j0 规律总结 在求力做功时 首先要区分是求某个力的功还是合力的功 是求恒力的功还是变力的功 若为变力做功 则要考虑应用动能定理或将变力做功转化为恒力做功进行求解 答案 9次 答案 a d 3 以20m s的水平速度从离地45m高处抛出一质量为1kg的物体 不计空气阻力 则第2s内重力做功多少 第2s末重力的瞬时功率多大 答案 150j 200w 答案 1 12m s 2 16s 答案 b c 提升学科素养 典例2 把长为l的铁钉钉入木板中 每打击一次给予的能量为e0 已知钉子在木板中遇到的阻力与钉子进入木板的深度成正比 比例系数为k 问此钉子全部进入木板需要打击几次 答案 20j 四 用动能定理求变力功动能定理既适用于直线运动 也适用于曲线运动 既适用于求恒力功也适用于求变力功 因使用动能定理可由动能的变化来求功 所以动能定理是求变力功的首选 典例4 如图甲所示 一质量为m 1kg的物块静止在粗糙水平面上的a点 从t 0时刻开始物块受到如图乙所示规律变化的水平力f的作用并向右运动 第3s末物块运动到b点时速度刚好为0 第5s末物块刚好回到a点 已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数 0 2 求 g 10m s2 1 a与b间的距离 2 水平力f在前5s内对物块做的功 答案 1 4m 2 24j 解析 将小球运动的轨迹分割成无数个小段 设每一小段的长度为 x 它们可以近似看成直线 且与摩擦力方向共线反向 如图所示 元功w ff x 而在小球运动的一周内小球克服摩擦力所做的功等于各个元功的和 即w w ff x 2 rff 答案 2 rff 小结 虽然求变力做功的方法较多 但不同的方法所适用的情况不相同 如化变力为恒力求变力功的方法适用于力的大小不变方向改变