（浙江专版）高考物理大一轮复习 第五章 机械能守恒定律 第1课时 功 功率课件

1、12考纲要求知识内容知识内容考试要求考试要求备考方略备考方略必考必考加试加试追寻守恒量追寻守恒量能量能量b1.本章内容常以选择题形本章内容常以选择题形式出现，考查突出功、功式出现，考查突出功、功率、动能和动能定理、机率、动能和动能定理、机械能守恒定律、能量守恒械能守恒定律、能量守恒等内容。等内容。2.本章内容也可与牛顿运本章内容也可与牛顿运动定律、曲线运动等内容动定律、曲线运动等内容相结合的综合考查，以选相结合的综合考查，以选择题和计算题的形式出现。择题和计算题的形式出现。功功cc功率功率cc重力势能重力势能cc弹性势能弹性势能bb动能和动能定理动能和动能定理dd机械能守恒定律机械能守恒定律d

2、d能量守恒定律与能源能量守恒定律与能源cd实验实验7：探究做功与物体速度变化的关系：探究做功与物体速度变化的关系实验实验8：验证机械能守恒定律：验证机械能守恒定律3第第1课时功功率课时功功率4一、功一、功1.做功的两个要素做功的两个要素(1)作用在物体上的作用在物体上的_；(2)物体在物体在_上发生的位移。上发生的位移。2.公式：公式：W_(1)是力与是力与_方向之间的夹角，方向之间的夹角，l为物体对地的位移。为物体对地的位移。(2)该公式只适用于该公式只适用于_做功。做功。力力力的方向力的方向Flcos 位移位移恒力恒力53.功的正负功的正负夹角夹角功的正负功的正负90力对物体做力对物体做_

3、90力对物体力对物体_90 力对物体做力对物体做_或说成物体克服这个力做了功或说成物体克服这个力做了功正功正功不做功不做功负功负功6比值比值做功的快慢做功的快慢平均功率平均功率Fv平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率74.额定功率额定功率：机械：机械_时输出的时输出的_功率。功率。5.实际功率：实际功率：机械机械_时输出的功率。要求时输出的功率。要求_额定功率。额定功率。正常工作正常工作最大最大实际工作实际工作小于或等于小于或等于8【思考判断】【思考判断】1.物体受力的同时又有位移发生，则力一定对物体做功物体受力的同时又有位移发生，则力一定对物体做功()2.滑动摩擦力一定对物体做负功滑动摩擦力一定

4、对物体做负功( )3.人在地面上行走时，静摩擦力对人做正功人在地面上行走时，静摩擦力对人做正功( )4.一个力对物体做负功，说明这个力一定阻碍物体的运动一个力对物体做负功，说明这个力一定阻碍物体的运动( )5.机器铭牌上标明的功率表示该机器的额定功率机器铭牌上标明的功率表示该机器的额定功率( )6.汽车功率汽车功率PFv中的中的F指汽车所受的合外力指汽车所受的合外力( )7.汽车上坡时，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较大的汽车上坡时，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较大的牵引力牵引力( )8.以恒定功率启动的机车，在加速过程中发动机做的功可用公式以恒定功率启动的机车，在加速过程中发动

5、机做的功可用公式WPt计算计算( )9考点一功考点一功(c/c)要点突破要点突破一、判断力是否做功及做正、负功的方法一、判断力是否做功及做正、负功的方法1.看力看力F的方向与位移的方向与位移l的方向间的夹角的方向间的夹角常用于恒力做功的情常用于恒力做功的情形。形。2.看力看力F的方向与速度的方向与速度v的方向间的夹角的方向间的夹角常用于曲线运动的常用于曲线运动的情形。情形。103.根据动能的变化：动能定理描述了合外力做功与动能变化的关根据动能的变化：动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系，即系，即W合合Ek末末Ek初初，当动能增加时合外力做正功；当动能，当动能增加时合外力做正功；当动能减少时

6、，合外力做负功。减少时，合外力做负功。11二、功的计算二、功的计算1.恒力做功恒力做功其中其中l是相对地的位移是相对地的位移1213三、几种常见力做功的特点三、几种常见力做功的特点1.一对作用力跟反作用力的功的代数和不一定为零。这是因为虽一对作用力跟反作用力的功的代数和不一定为零。这是因为虽然一对相互作用力的大小相等、方向相反，但相互作用物体的然一对相互作用力的大小相等、方向相反，但相互作用物体的位移由它们的初速度和合外力等情况决定，不存在必然的联系。位移由它们的初速度和合外力等情况决定，不存在必然的联系。2.静摩擦力做功的特点静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不

7、做功。静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。(2)在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能量。一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能量。(3)相互摩擦的系统，一对静摩擦力所做功的代数和总等于零。相互摩擦的系统，一对静摩擦力所做功的代数和总等于零。143.滑动摩擦力做功的特点滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功功(如相对运动的两物体之一相对地面静止，则滑动摩擦力对如相对运动的两物体之一相

8、对地面静止，则滑动摩擦力对该物体不做功该物体不做功)。(2)在相互摩擦的物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦力，对在相互摩擦的物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦力，对物体系统所做总功的多少与路径有关，其值是负值，绝对值等物体系统所做总功的多少与路径有关，其值是负值，绝对值等于摩擦力与相对位移的积，即于摩擦力与相对位移的积，即WFx相对相对，表示物体系统损，表示物体系统损失了机械能，克服了摩擦力做功，即失了机械能，克服了摩擦力做功，即E损损QFx相对相对(摩擦生摩擦生热热)。(3)一对滑动摩擦力做功的过程中能量的转化和转移的情况：一一对滑动摩擦力做功的过程中能量的转化和转移的情况：一是某一物体的部

9、分机械能转移到另一个物体上；二是部分机械是某一物体的部分机械能转移到另一个物体上；二是部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量。能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量。15典例剖析典例剖析【例【例1】 如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，在液压机的如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢与水平方向的夹角缓慢增大，这个过程中车厢内作用下，车厢与水平方向的夹角缓慢增大，这个过程中车厢内货物始终相对车厢静止，下列说法正确的是货物始终相对车厢静止，下列说法正确的是()A.货物受到的静摩擦力减小货物受到的静摩擦力减小B.地面对货车有水平向右的摩擦力地面对货车有

10、水平向右的摩擦力C.货物受到的支持力对货物做正功货物受到的支持力对货物做正功D.货物受到的摩擦力对货物做负功货物受到的摩擦力对货物做负功16解析解析货物受到静摩擦力货物受到静摩擦力fmgsin，增大增大，f增大增大，A错误；根错误；根据力的方向与货物运动方向关系知据力的方向与货物运动方向关系知，支持力做正功支持力做正功，摩擦力不做摩擦力不做功功，C正确正确，D错误；地面对货车的摩擦力为零错误；地面对货车的摩擦力为零，B错误。错误。答案答案C17【例【例2】 如图所示，用长为如图所示，用长为l、不可伸长的细线把质量为、不可伸长的细线把质量为m的小球的小球悬挂于悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方

11、向点，将小球拉至悬线偏离竖直方向角后放手，运动角后放手，运动t时间后停在最低点。则在时间时间后停在最低点。则在时间t内内()18解析解析小球从开始运动到停止的过程中小球从开始运动到停止的过程中，下降的高度为下降的高度为hl(1cos)，所以小球的重力对小球做功所以小球的重力对小球做功WGmgl(1cos)，故选项故选项A正确；初末动能都为正确；初末动能都为0，根据动能定理根据动能定理，小球从开始运动到停止小球从开始运动到停止的过程中小球受到的合外力做功为的过程中小球受到的合外力做功为0，空气的阻力对小球做功空气的阻力对小球做功WfWGmgl(1cos)，故选项故选项B、C错误；由于细线的拉力错

12、误；由于细线的拉力始终与运动的方向垂直始终与运动的方向垂直，所以细线的拉力不做功所以细线的拉力不做功，细线拉力的功细线拉力的功率为率为0，故选项故选项D错误。错误。答案答案A19【例【例3】 如图所示，木块如图所示，木块A、B叠放在光滑水平地面上，叠放在光滑水平地面上，A、B之之间不光滑，用水平力间不光滑，用水平力F拉拉B，使，使A、B一起沿光滑水平面加速运一起沿光滑水平面加速运动，设动，设A、B间的摩擦力为间的摩擦力为f，则以下说法错误的是，则以下说法错误的是()A.F对对B做正功，对做正功，对A不做功不做功B.f对对B做负功，对做负功，对A做正功做正功C.f对对A不做功，对不做功，对B做负

13、功做负功D.f对对A和和B组成的系统做功为组成的系统做功为020解析解析A、B一起沿光滑水平面加速运动一起沿光滑水平面加速运动，它们的位移相等它们的位移相等，F作作用在用在B上上，没有作用在没有作用在A上上，且且A、B向前做加速运动向前做加速运动，在力在力F的的方向上发生了位移方向上发生了位移，由由WFl可知可知F对对B做正功做正功，对对A不做功不做功，故故选项选项A正确；正确；B对对A的摩擦力向右的摩擦力向右，A对对B的摩擦力向左的摩擦力向左，而位移而位移水平向右水平向右，由由WFlcos可知可知，f对对B做负功做负功，对对A做正功做正功，选项选项B正确正确，C错误；错误；f对对A做功为做功

14、为WAfl，f对对B做功为做功为WBfl，故故f对对A、B组成的系统做功为组成的系统做功为WWAWB0，故故f对对A和和B组成的系组成的系统不做功统不做功，选项选项D正确。正确。答案答案C21【方法总结】【方法总结】(1)计算功时需先判断恒力做功还是变力做功计算功时需先判断恒力做功还是变力做功，然后依据相然后依据相应的方法求解。应的方法求解。(2)熟悉各种力做功的特点是今后掌握能量观点处理问题的熟悉各种力做功的特点是今后掌握能量观点处理问题的关键。关键。22针对训练针对训练1.一人乘电梯从一人乘电梯从1楼到楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的

15、运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是()A.加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B.加速时做正功，匀速和减速时做负功加速时做正功，匀速和减速时做负功C.加速和匀速时做正功，减速时做负功加速和匀速时做正功，减速时做负功D.始终做正功始终做正功解析解析在加速、匀速、减速的过程中在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方支持力与人的位移方向始终相同向始终相同，所以支持力始终对人做正功所以支持力始终对人做正功，故故D正确。正确。答案答案D232.水平地面上放一个重水平地面上放一个重4N的足球，一个小孩用

16、的足球，一个小孩用10N的力踢球，使的力踢球，使球向前运动球向前运动2m。关于小孩对球做功的下列说法中，正确的是。关于小孩对球做功的下列说法中，正确的是()A.小孩对球做功小孩对球做功20JB.小孩对球做功小孩对球做功8JC.小孩对球做功小孩对球做功28JD.题中条件不足，无法算出小孩对球做功的多少题中条件不足，无法算出小孩对球做功的多少24解析解析小孩踢球的力是瞬时的小孩踢球的力是瞬时的，仅仅在小孩的脚与球接触时才施仅仅在小孩的脚与球接触时才施加给球加给球，并不是用恒定的并不是用恒定的10N的力推动足球前进的力推动足球前进2m，所以所以A错错误；同理误；同理，根据功的定义根据功的定义，B、C

17、错误；小孩踢球时对球做的功错误；小孩踢球时对球做的功，转化为球所增加的能量转化为球所增加的能量(动能动能)，表现为获得初速度表现为获得初速度v0沿地面前进。沿地面前进。由于题中无法求出初速度由于题中无法求出初速度，也不知道有踢力作用在球上时球移动也不知道有踢力作用在球上时球移动的距离的距离，因此无法算出小孩对球做功的多少，因此无法算出小孩对球做功的多少，D正确。正确。答案答案D253.如图所示，同一物体在大小相同、方向不同的力如图所示，同一物体在大小相同、方向不同的力F的作用下，的作用下，在光滑水平面上移动了一段相同的位移在光滑水平面上移动了一段相同的位移x，两种情况下力所做，两种情况下力所做

18、的功分别为的功分别为Wa、Wb，下列表述正确的是，下列表述正确的是()A.WaWbB.WaWbC.WaWbD.WaWb 解析解析由功的计算式可得由功的计算式可得WaFxcos30，WbFxcos30，A正确。正确。答案答案A26考点二功率考点二功率(c/c)要点突破要点突破求解功率时应注意的求解功率时应注意的“三个三个”问题问题1.首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率；首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率；2.平均功率与一段时间平均功率与一段时间(或过程或过程)相对应，计算时应明确是哪个力相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间在哪段时间(或过程或过程)内做功的平均功率；内做功的平均功率

19、；3.瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态或状态)的功率。的功率。2728答案答案C29【方法总结】【方法总结】求功率时应注意的问题求功率时应注意的问题(1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率，对应于某对应于某一过程的功率为平均功率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。对应于某一时刻的功率为瞬时功率。(2)求功率大小时要注意求功率大小时要注意F与与v方向间的夹角方向间的夹角对结果的影响。对结果的影响。30针对训练针对训练1.(2015浙江浙江10月学考月学考)快艇在运动中受到的阻力与

20、速度的平方成快艇在运动中受到的阻力与速度的平方成正比正比(即即Ffkv2)。若油箱中有。若油箱中有20L燃油，当快艇以燃油，当快艇以10m/s匀速匀速行驶时，还能行驶行驶时，还能行驶40km；假设快艇发动机的效率保持不变，；假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以则快艇以20m/s匀速行驶时，还能行驶匀速行驶时，还能行驶()A.80kmB.40kmC.10kmD.5km31答案答案C322.如图所示，将质量为如图所示，将质量为m的小球以初速度的小球以初速度v0从从A点水平抛出，正好点水平抛出，正好垂直于斜面落在斜面上垂直于斜面落在斜面上B点。已知斜面的倾角为点。已知斜面的倾角为，重力加速度，重力

21、加速度为为g，求：，求：(1)小球落到斜面上小球落到斜面上B点时重力做功的瞬时功率是多少？点时重力做功的瞬时功率是多少？(2)小球从小球从A到到B过程中重力做功的平均功率是多少？过程中重力做功的平均功率是多少？33343.风力发电是一种环保的电能获取方式。图为某风力发电站外观风力发电是一种环保的电能获取方式。图为某风力发电站外观图。设计每台风力发电机的功率为图。设计每台风力发电机的功率为40kW。实验测得风的动能。实验测得风的动能转化为电能的效率约为转化为电能的效率约为20%，空气的密度是，空气的密度是1.29kg/m3，当地，当地水平风速约为水平风速约为10m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？满足设计要求？(结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字)35答案答案9.9m361.起重机以起重机以1m/s2的加速度将质量为的加速度将质量为1000kg的货物由静止开始匀的货物由静止开始匀加速向上提升，若加速向上提升，若g取取10m/s2，则在，则在1s内起重机对货物所做的内起重机对货物所做的功是功是()A.500JB.4500JC.5000JD.5500J答案答案D372.一艘轮船以一艘轮船以15m/s的速度匀速