浙江专版2019版高考物理大一轮复习第五章机械能守恒定律第1课时功功率学案

1、一级功教学大纲要求知识含量考试要求准备策略义务的再试一次追求守恒量能量b1.本章内容往往以选择题的形式出现，突出了功、功、动能和动能定理、机械能守恒定律、能量守恒等。2.本章的内容还可以结合牛顿运动定律、曲线运动等内容，并以选择题和计算题的形式出现。成就cc力量cc重力势能cc弹性势能bb动能和动能定理dd机械能守恒定律dd能量和能量守恒定律cd实验7:探索工作和物体速度变化之间的关系实验8:验证机械能守恒定律一.优点1.工作的两个要素(1)作用在物体上的力；(2)物体在力的方向上的位移。2.公式：w=flcos _ _ (1)是力和位移方向之间的夹角，l是物体相对于地面的位移。(2)该公式仅

2、适用于恒力工作。3.工作的正面和负面角工作的正面和负面90力对物体做正功=90力对物体不起作用90力对物体做负功，或者说物体克服了这个力而做功。第二，权力1.定义：工作与完成工作所需时间的比率。2.物理意义：描述力作用于物体的速度。3.公式(1) p=，p是时间T的平均功率.(2)P=Fv(1) v是平均速度，p是平均功率。v是瞬时速度，p是瞬时功率。4.额定功率：机器正常工作时的最大功率输出。5.实际功率：机器实际工作时的功率输出。要求小于或等于额定功率。思考和判断1.如果位移发生在物体受力时，力必须作用在物体上()2.滑动摩擦必须对物体做负功()3.当人们在地面上行走时，静摩擦对人们有积极

3、的作用()4.一个力对物体做负功，表明这个力一定会阻碍物体的运动()5.机器铭牌上标明的功率表示机器的额定功率()6.汽车功率指的是合力7.当汽车上坡时，驾驶员必须换挡，其目的是降低速度并获得更大的牵引力()8.对于以恒定功率起动的机车，发动机在加速期间所做的功可由公式W=PT()计算测试中心一等奖(c/c)关键突破首先，判断是否做工作以及如何做积极和消极的工作1.看看力f的方向和位移l的方向之间的夹角，这通常用于恒力做功的情况。2.看看力的方向和速度的方向之间的角度，这通常用于曲线运动的情况。3.根据动能的变化：动能定理描述了外力做功与动能变化之间的关系，即W=动能的终点动能的起点，当动能增

4、加时，正功由外力做功；当动能减少时，结合外力就做了负功。二、工作量的计算1.用恒力做功其中l是相对于地面的位移2.做可变力的工作(1)利用动能定理：w=mv-mv。(2)当可变力的功率p不变时，w=pt可用于工作，如当机车以恒定功率起动时。(3)变力功转化为恒力功；当力的大小不变并且方向总是与运动方向相同或相反时，这种力的功等于力和距离的乘积(不是位移)。例如滑动摩擦和空气阻力。3.总工作量的计算(1)首先求出物体上的合力，然后求出合力的功。(2)首先求出每个力所做的功，然后求出每个功的代数和。第三，几种常见作用力做功的特点1.一对作用力和反作用力的代数和不一定为零。这是因为尽管一对相互作用力

5、大小相等，方向相反，但相互作用物体的位移是由它们的初速度和合力决定的(2)在相互摩擦的物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦力所做的总功与路径有关，其值为负，其绝对值等于摩擦力与相对位移的乘积，即W=-FX相反，这意味着物体系统失去机械能，克服摩擦力做功，即 E损失=Q=FX相反(摩擦生热)。(3)通过一对滑动摩擦力做功过程中能量的转换和传递：首先，一个物体的部分机械能传递给另一个物体；第二，部分机械能转化为内能，这是系统机械能的损失。典型案例分析例1如图所示，自动卸货车仍在水平地面上。在液压机的作用下，滑架与水平方向的夹角慢慢增大。在这个过程中，车厢内的货物始终是相对于车厢的。以下说法是正确的(

6、)A.货物的静摩擦力减小了B.地面向右与卡车产生水平摩擦C.货物的支持为货物做了积极的工作D.货物的摩擦力对货物产生负面作用解析货物静摩擦力F=mgin，增加，F增加，A是错误的；根据力的方向与货物运动方向的关系，支撑力做正功，但摩擦力不做功，C是正确的，D是错误的；地面和卡车之间的摩擦力为零，b是错的。答案三【例2】如图所示，质量为m的球用一根长而不可延伸的线悬挂在o点。当球被拉到悬挂线偏离垂直方向的角度后，放开并在移动t次后停在最低点。在时间t内()A.球的重力功是mgl (1-cos)B.空气阻力功为- mglcos C.作用在球上的合力是mglsin D.通过细线张力做功的力量是在球从

7、开始到停止的过程中，下降高度为h=l (1-cos )，所以球的重力对球的作用WG=mgl (1-cos )，所以选项a是正确的；开始和结束时的动能都是0。根据动能定理，从开始到停止作用在球上的合力为0，空气阻力作用在球上，WF=-WG=-MGL (1-COS)，所以选项B和C是错误的；因为线的张力总是垂直于运动方向，线的张力不起作用，线的张力的幂是0，所以选项D是错误的。回答一示例3如图所示，木块A和木块B堆叠在光滑的水平面上，它们并不光滑。用水平力F拉B，这样A和B可以一起沿着光滑的水平面加速。假设甲和乙之间的摩擦力是F，那么下面的说法是错误的()A.f对B有积极作用，对a没有作用B.f对

8、B做负面的工作，对a做正面的工作碳纤维对甲不起作用，但对乙却有负面作用d . f . 0在由A和b组成的系统上工作解析地说，A和B沿着一个光滑的水平面一起加速，它们的位移相等。F作用在B上，但不作用在A上，A和B加速向前并向力F的方向运动。从W=FL可以看出，F对B做正功，对A不做功，所以选项A是正确的。乙对甲的摩擦力是右的，甲对乙的摩擦力是左的，位移水平是右的。从W=F cos可知，F对B做负功，对A做正功，选项B是正确的，C是错误的；当f适用于a且WB=-fl时，W=wa WB=0，因此f不适用于由a和b组成的系统，选项d是正确的。答案三方法概述(1)计算功时，要判断是恒力作功还是变力作功

9、，然后根据相应的方法求解。(2)熟悉各种力量作功的特点是掌握能量观点处理未来问题的关键。用于培训1.一个人从1楼乘电梯到20楼，在这个过程中经历了先加速，然后匀速加速，再减速的运动过程，那么电梯对人的支撑所做的功就是()A.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，加速和减速时做负功C.做积极的工作D.问题中的条件是不充分的，不可能计算出孩子在球上做了多少工作据分析，儿童踢球的力量是瞬时的，只有当儿童的脚与球接触时，这种力量才作用于球。把足球向前推2米不是10 N的恒力，所以A是错的；同样，根据工作的定义，乙和丙是错误的；孩子们踢球时对球所做的功被转换成球所增加的能量(动能)，

10、这表明他们获得了初始速度v0并沿着地面前进。因为问题中的初始速度无法计算，而且踢球力作用在球上时球移动的距离未知，所以不可能计算出孩子在球上做了多少功，d是正确的。答案D3.如图所示，在大小相同、方向不同的力F的作用下，同一物体在光滑的水平面上移动相同的位移X。在两种情况下，力所做的功分别为Wa和Wb。以下说法是正确的()A.Wa=Wb . B . Wa=-WbC.WaWbD。WaWb功的解析公式表明wa=fxcos30，WB=fxcos30，a是正确的。回答一测试站点2电源(c/c)关键突破解决权力需要注意的三个问题1.首先，有必要澄清所需功率是平均功率还是瞬时功率；2.平均功率对应于一段时

11、间(或过程)，应该清楚哪个力是在哪个时间段(或过程)做功的平均功率；3.当计算瞬时功率时，应该清楚哪个力是在哪个时刻(或状态)的功率。典型案例分析示例(温州，2017年年中)如果一个质量为m的球自由落体运动，那么在第一个t秒内对其做功的平均重力功率和在t秒结束时做功的瞬时重力功率分别为(球在t秒结束时未着地) ()A.=mg2t2，P=mg2t2B.=mg2t2，P=mg2t2C.=mg2t，P=mg2tD.=mg2t，P=2mg2t分析在最初t秒内重力做功的平均功率=mg2t重力的瞬时功率在t秒结束时起作用P=Fv=mggt=mg2t .因此，c是正确的。答案三方法概述计算功率时应注意的问题

12、(1)首先，需要指定功率是平均功率还是瞬时功率，并且对应于某一过程的功率是平均功率，对应于某一时刻的功率是瞬时功率。(2)计算功率时，注意F和V之间的夹角的影响。用于培训1.(浙江，2015年10月)运动中的快艇阻力与速度的平方成正比(即FF=Kv2)。如果油箱里有20升燃油，当快艇以10米/秒的恒定速度行驶时，它仍能行驶40公里；假设快艇引擎的效率保持不变，快艇仍能以20米/秒的恒定速度行驶A.80公里B.40公里C.10公里D.5公里解析发动机功率p=ffv=kv3，时间t1=4 000 s当以10 m/s的恒定速度行驶4 0公里时，总功是恒定的，发动机输出的有用功是相等的，即kvt1=k

13、vt2，T2=500 s，x2=v2t2=10 000 m=10公里。答案三2.如图所示，质量为m的球从a点以初始速度v0水平抛出，并垂直于斜面b点处的斜面落下。假设斜面的倾角为，重力加速度为g，则可求出：(1)当球落到斜坡上的b点时，重力的瞬时功率是多少？(2)在从甲到乙的过程中，重力的平均功率是多少？分析(1)球落在斜面上的速度被正交分解。如图所示，球的垂直分速度是vy=，所以球落在B点的斜面上时，重力作功的瞬时功率是p=mgvy=。(2)从甲到乙过程中重力功的平均功率为=mgy=mg(0+vy)=.答案(1) (2)3.风力发电是一种环保的获取电能的方式。图为风力发电厂的外观。每个风力涡

14、轮机的设计功率为40千瓦。风的动能转化为电能的效率约为20%，空气密度为1.29 kg/m3，局部水平风速约为10 m/s。风力发电机的叶片长度需要多长才能满足设计要求？(结果保留两位有效数字)从解析上讲，如果叶片长度为x，转换成电能的气柱为半径为x的圆柱体，产生的电能p= X2V3，则x=m=9.9m。一根据牛顿第二定律，f-mg=ma，起重机的拉力为f=mg ma=11 000n。货物的移动距离为1=2=0.5米。功是w=fl=5 500 j，所以d是正确的。答案D2.船以15米/秒的恒定速度直线航行，其阻力为1.2107牛顿，发动机的实际功率为()A.1.8105千瓦B.9.0104千瓦直流8.0104千瓦直流8.0103千瓦解析船匀速运动，牵引力等于阻力，所以p=Fv=1.210715w=1.8105kw，a是正确的。回答一3.当汽车在两个不同的水平道路上以相同的功率行驶时，阻力是汽车重量的k1和k2倍，最大速度是v1和v2，