第一课时功和功率

1、强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破第第1课时功和功率课时功和功率强基固本强基固本考点突破考点突破 知知 识识 梳梳 理理知识点一、功知识点一、功1做功的两个要素做功的两个要素(1)作作用在物体上的用在物体上的 ；(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)是是力与力与 方向之间的夹角，方向之间的夹角，s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Fscos 位移位移恒力恒力强基固本强基固本考点突破考点突破3功的正负功

2、的正负正功正功不做功不做功负功负功强基固本强基固本考点突破考点突破比值比值 做功的快慢做功的快慢 平均功率平均功率 Fvcos 平均功率平均功率 瞬时功率瞬时功率 强基固本强基固本考点突破考点突破4额定功率额定功率：机机械械 时输出的时输出的 功率。功率。5实际功率：实际功率：机机械械 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强基固本强基固本考点突破考点突破思维深化思维深化判断正误，正确的画判断正误，正确的画“”，错误的画，错误的画“”。(1)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运一个力对物体做了负功，则

3、说明这个力一定阻碍物体的运动。动。 ()(2)滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体一定不做功。一定不做功。 ()(3)作用力做正功时，反作用力一定做负功。作用力做正功时，反作用力一定做负功。 ()(4)据据PFv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。运动速度成反比。 ()(5)汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较小的牵引力。到较小的牵引力。 ()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)强基固本强基固本考点

4、突破考点突破 题题 组组 自自 测测题组一关于功的理解和计算题组一关于功的理解和计算1一一个人乘电梯从个人乘电梯从1楼到楼到18楼，在此过程中经历了先加速，楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是况是()A始终做正功始终做正功B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C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D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A强基固本强基固本考点突破考点突破2如图如图1所示，人在船上向前行走，脚

5、与船面间不打滑。忽所示，人在船上向前行走，脚与船面间不打滑。忽略水对船的阻力，则下列说法中正确的是略水对船的阻力，则下列说法中正确的是()图图1A脚与船之间的摩擦力是静摩擦力脚与船之间的摩擦力是静摩擦力B脚与船之间的摩擦力对船做负功脚与船之间的摩擦力对船做负功C脚与船之间的摩擦力对人做负功脚与船之间的摩擦力对人做负功D脚与船之间的摩擦力对人船组成的系统所做的功的脚与船之间的摩擦力对人船组成的系统所做的功的代数和不为零代数和不为零A强基固本强基固本考点突破考点突破3起重机以起重机以1 m/s2的加速度将质量为的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止的货物由静止开始匀加速向上提升，开始匀加速向

6、上提升，g取取10 m/s2，则在，则在1 s内起重机对货内起重机对货物做的功是物做的功是()A500 J B4 500 J C5 000 J D5 500 JD强基固本强基固本考点突破考点突破题组二对功率的理解与计算题组二对功率的理解与计算4(多选多选)关关于功率公式于功率公式PW/t和和PFv的说法正确的是的说法正确的是()A由由PW/t知，只要知道知，只要知道W和和t就可求出任意时刻的功率就可求出任意时刻的功率B由由PFv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率率C由由PFv知，随着汽车速度增大，它的功率也可以无限知，随着汽车速度增大，它的功率也

7、可以无限制增大制增大D由由PFv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比成反比BD强基固本强基固本考点突破考点突破C强基固本强基固本考点突破考点突破考点一正、负功的判断及计算考点一正、负功的判断及计算1判断力是否做功及做正、负功的方法判断力是否做功及做正、负功的方法(1)看看力力F的方向与位移的方向与位移s的方向间的夹角的方向间的夹角常用于恒力常用于恒力做功的情形。做功的情形。(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常用于曲线运动的情形。运动的情形。强基固本强基固本考点突破考点突破(3)根据动能的变化：动能定

8、理描述了合外力做功与动能变化根据动能的变化：动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系，即的关系，即W合合Ek末末Ek初初，当动能增加时合外力做正功；，当动能增加时合外力做正功；当动能减少时，合外力做负功。当动能减少时，合外力做负功。强基固本强基固本考点突破考点突破2计算功的方法计算功的方法(1)恒恒力做的功力做的功直接用直接用WFscos 计算。计算。(2)合外力做的功合外力做的功方法一：先求合外力方法一：先求合外力F合合，再用，再用W合合F合合scos 求功。求功。方法二：先求各个力做的功方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3，再应用，再应用W合合W1W2W3求合外力做的功。求合外力做的功

9、。强基固本强基固本考点突破考点突破 (3)变力做的功变力做的功应用动能定理求解。应用动能定理求解。用用WPt求解，其中变力的功率求解，其中变力的功率P不变。不变。常用方法还有转换法、微元法、图像法、平均力法等，求常用方法还有转换法、微元法、图像法、平均力法等，求解时根据条件灵活选择。解时根据条件灵活选择。强基固本强基固本考点突破考点突破【例例1】如如图图2所示，一质量为所示，一质量为m2.0 kg的物体从半径为的物体从半径为R5.0 m的圆弧轨道的的圆弧轨道的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端端(圆弧圆弧AB在竖直平面内在竖直平面内)。拉力。拉力F大小不变始

10、终为大小不变始终为15 N，方，方向始终与物体在该点的切线成向始终与物体在该点的切线成37角。圆弧所对应的圆心角角。圆弧所对应的圆心角为为45，BO边为竖直方向。求这一过程中：边为竖直方向。求这一过程中：(g取取10 m/s2) (1)拉力拉力F做的功；做的功；(2)重力重力G做的功；做的功；(3)圆弧面对物体的支持力圆弧面对物体的支持力N做的功；做的功；(4)圆弧面对物体的摩擦力圆弧面对物体的摩擦力f做的功。做的功。 图图2强基固本强基固本考点突破考点突破求力做功时应注意的问题求力做功时应注意的问题在遇到求功的问题时，一定要注意分析是求恒力做的功还是在遇到求功的问题时，一定要注意分析是求恒力

11、做的功还是变力做的功，如果是求变力做的功，看能否转化为求恒力做变力做的功，如果是求变力做的功，看能否转化为求恒力做功的问题，不能转化的，还可以借助动能定理和能量守恒定功的问题，不能转化的，还可以借助动能定理和能量守恒定律来求解。律来求解。强基固本强基固本考点突破考点突破【变式训练变式训练】1.一一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v。若将水平。若将水平拉力的大小改为拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为速度变为

12、2v。对于上述两个过程，用。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示分别表示拉力拉力F1、F2所做的功，所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则摩擦力所做的功，则 () AWF24WF1，Wf22Wf1BWF24WF1, Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1, Wf22Wf1C强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破【例例2】 (多选多选)一一质量为质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，的质点静止于光滑水平面上，从从t0时刻开始，受到水平外力时刻开始，受到水平外力F作

13、用，如图作用，如图3所示。下列所示。下列判断正确的是判断正确的是() 图图3A02 s内外力的平均功率是内外力的平均功率是4 WB第第2 s内外力所做的功是内外力所做的功是4 JC第第2 s末外力的瞬时功率最大末外力的瞬时功率最大D第第1 s末与第末与第2 s末外力的瞬时功率之末外力的瞬时功率之比为比为9 4AD强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破【变式训练变式训练】2.如如图图4所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动。做自由落

14、体运动。两物体分别到达地面时，下列说法正确的是两物体分别到达地面时，下列说法正确的是() 图图4D强基固本强基固本考点突破考点突破考点三机车的两种启动模型的分析考点三机车的两种启动模型的分析1模型一以恒定功率启动模型一以恒定功率启动(1)动动态过程态过程强基固本强基固本考点突破考点突破 (2)这一过程的速度时间图像如图这一过程的速度时间图像如图5所示：所示：图图5强基固本强基固本考点突破考点突破2模型二模型二以恒定加速度启动以恒定加速度启动(1)动态过程动态过程强基固本强基固本考点突破考点突破(2)这一过程的速度时间图像如图这一过程的速度时间图像如图6所示：所示：图图6强基固本强基固本考点突破

15、考点突破【例例3】一一列火车总质量列火车总质量m500 t，发动机的额定功率，发动机的额定功率P6105 W，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力f是车重是车重的的0.01倍。倍。(取取g10 m/s2) (1)求列车在水平轨道上行驶的最大速度；求列车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，求当行驶速工作，求当行驶速度为度为v11 m/s和和v210 m/s时，列车的瞬时加速度时，列车的瞬时加速度a1、a2的大小；的大小；(3)列车在水平轨道上以列车在水平轨道上以36 km/h的速度匀速行驶时，求发的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率动机的实际功率P；(4)若列车从静止开始，保持若列车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间。动，求这一过程维持的最长时间。强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破【变式训练变式训练】3.如如图图7所示，一质量为所示，一质量为2103 kg的小汽车从倾斜路