2018年高考物理5.1 功 功率教学案

1、学必求其心得，业必贵于专精专题5.1 功 功率纵观近几年高考试题，功和功率的分析和计算一直是高考考查的一个重点。对功率问题尤其是机车牵引力的功率，应处理好机车以额定功率起动和以恒定牵引力起动过程中加速度、速度随时间变化的关系，特别是对以恒定牵引力起动，开始一段时间机车做匀加速直线运动，功率增大到额定功率时,牵引力将减少，速度增加，最后机车将做匀速运动。在学习中，有必要了解两种情况下对应的图象的区别和联系。 一、功 1功的正负的判断方法(1)恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断。(2）曲线运动中做功的判断：依据f与v的方向夹角来判断,当0w1w3cw1w2a乙，故c错误；因甲、乙位移相同，由

2、v22ax可知，v甲v乙，b正确；由xat2可知，t甲t乙，a错误；由功的定义可知,w克服fx,又f甲f乙,则w甲克服w乙克服，d正确2【2016天津卷】 我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车，则该动车组（）图1。a启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反b做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为32c进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与

3、关闭发动机时的速度成正比d与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为121.【2015上海23】如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为p，此时绳对船的拉力为_。若汽车还受到恒定阻力f,则汽车发动机的输出功率为_.【答案】；【解析】由功率公式：;解得绳对船的拉力;此时汽车的速度，所以,汽车匀速运动,所以汽车发动机的输出功率=。2。【2015海南3】2假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（)a4倍

4、b2倍 c倍 d倍【答案】d3（2014重庆高考）某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（)av2k1v1 bv2v1cv2v1 dv2k2v1解析：选b该车在水平路面上达到最大速率时，处于平衡状态,即该车此时的牵引力f1k1mg，f2k2mg,两种情况下，车的功率相同，即f1v1f2v2,解得v2，故b项正确。1如图所示，质量为m的物体始终静止在斜面上，在斜面体从图中实线位置沿水平面向右匀速运动到虚线位置的过程中，下列关于物体所受各力做功的说法正确的是()a重力不做功 b支持力不做功c摩擦力不做功 d合力做正功解析：物体在

5、水平方向移动，在重力方向上没有位移,所以重力对物体做功为零，选项a正确;由题图知，斜面体对物体的支持力与位移的夹角小于90,则支持力对物体做正功，选项b错误;摩擦力方向沿斜面向上与位移的夹角为钝角，所以摩擦力对物体做负功,选项c错误；物体匀速运动时，合力为零，合力对物体做功为零，选项d错误。答案：a2。如图所示为健身用的“跑步机，质量为m的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到阻力恒为ff，使皮带以速度v匀速向后运动,则在运动的过程中,下列说法中正确的是（)a人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力b人对皮带不做功c人对皮带做功的功率为mgvd人对皮带做功的功率

6、为ffv答案：d3如图所示是一汽车在平直路面上启动过程的速度时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变,由图象可知()a0t1时间内,汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变b0t1时间内,汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大ct1t2时间内，汽车的牵引力减小，功率减小dt1t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变解析:由速度时间图象可知，在0t1时间内，汽车做匀加速运动，由pfv知，v增大，p增大;t1t2时间内汽车做加速度减小且功率不变的加速运动。由上述分析得，只有b对。答案：b42016年7月8日,海军三大舰队南海演习，军舰、潜艇、飞机、导弹对抗演练。在训练中，某直升机将一个质量为60 kg

7、的物体以2 m/s2的加速度由静止匀加速竖直向上提升。若g取10 m/s2，不计空气阻力,则05 s内直升机对物体所做的功是（）a6 000 j b12 000 jc18 000 j d36 000 j解析：由牛顿第二定律得fmgma，直升机对物体的拉力为fm(ga）720 n,5秒内物体的位移hat225 m，故直升机对物体做的功为wfh18 000 j,选项c正确。答案:c5 如图所示，小球在水平拉力作用下，以恒定速率v沿竖直光滑圆轨由a点运动到b点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是(）a逐渐减小 b逐渐增大c先减小,后增大 d先增大，后减小答案：b6某人用同一水平力先后两次拉同一物体，

8、第一次使此物体沿光滑水平面前进距离x，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离x，若先后两次拉力做的功为w1和w2，拉力做功的功率是p1和p2，则正确的是(）aw1w2，p1p2 bw1w2,p1p2cw1w2,p1p2 dw1w2，p1p2解析：由wfx可知两次的功相同，但由于水平面光滑不受摩擦力，加速度较大，运动时间较短，由p可知p1p2，b正确。答案：b7如图所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为,物块与转台转轴相距r，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到某值时，物块即将开始滑动。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在这一过程中，摩擦力对物块做的功是(）a。mgr b2mgrc2mg

9、r d0解析：物块即将开始滑动时,最大静摩擦力提供向心力,有mg，根据动能定理有wf，解得摩擦力对物块做的功为wf，选项a正确.答案：a8。把a、b两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力,如图所示，则下列说法正确的是(）a两小球落地时速度大小相同b两小球落地时，重力的瞬时功率相同c从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同d从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同答案：ac9位于水平面上的物体在水平恒力f1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力f2，物体做速度为v2的匀速运动，且f1与f2的功率相同。则可能有（）af

10、2f1，v1v2 bf2f1,v1f1，v1v2 df2f1,v1v2解析：水平恒力f1作用下的功率p1f1v1，f2作用下的功率p2f2v2cos ,现p1p2，若f2f1，一定有v1v2,因此b正确，a错误；由于两次都做匀速直线运动，因此第一次的摩擦力ff1mgf1,而第二次的摩擦力ff2(mgf2sin )f2cos ，显然ff2ff1；即:f2cos f1还是f2f1都会有v1v2，因此c错误，d正确。答案：bd10几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组。（1)假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少？(2)若动车组运动阻力正比于其速度，已知动车组的功率为p0时能达到的最大速度是v，若要求提速一倍，则动车组功率是多少？(3）若动车组从静止开始做匀加速直线运动，经过t1时间动车组达到最大功率p，然后以该最大功率继续加速,又经过t2时间达到最大速度v0，设运动阻力恒定,动车组总质量为m，求动车组整个加速距离。(3）最大功率是p，最大速度是v0，则阻力为f阻匀