2022版高考物理一轮复习-第5章-机械能及其守恒定律-第1节-功和功率学案.doc
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1、2022版高考物理一轮复习 第5章 机械能及其守恒定律 第1节 功和功率学案2022版高考物理一轮复习 第5章 机械能及其守恒定律 第1节 功和功率学案年级:姓名:- 13 -第1节 功和功率高考备考指南考点内容高考(江苏卷)四年命题情况对照分析20172018201920202021年1月24日适应性考试命题分析功和功率T3:动能与位移的图象T5:动能定理T14:动能定理T4:动能与时间的关系T7:动能定理T14:机械能守恒定律T8:动能定理T1:功率T4:动能与位移的关系T14:系统机械能守恒T15:功和能1从题型上看,选择题、计算题均有。2动能定理、机械能守恒定律经常与牛顿运动定律、圆周
2、运动、平抛运动结合起来命题,选材背景与生活实际相联系。动能和动能定理重力做功与重力势能功能关系、机械能守恒定律及其应用实验七验证机械能守恒定律核心素养物理观念:功、功率、动能、重力势能、弹性势能。科学思维:功率与牵引力和速度的关系、动能定理、功能关系、机械能守恒定律。科学探究:探究机械能守恒定律。科学态度与责任:能源的开发、利用及能量的转化与守恒。第1节功和功率一、功1做功两因素力和物体在力的方向上发生的位移。2公式:WFlcos_(1)是力与位移方向之间的夹角,l是物体对地的位移。(2)该公式只适用于恒力做功。3功的正负的判断方法恒力的功依据力与位移方向的夹角来判断曲线运动中的功依据力与速度
3、方向的夹角来判断,090时,力对物体做正功;90180时,力对物体做负功;90时,力对物体不做功能量变化时的功功是能量转化的量度,若有能量转化,则必有力对物体做功。此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功二、功率1定义:功与完成这些功所用时间的比值。2物理意义:描述做功的快慢。3公式(1)P,P为时间t内的平均功率。(2)PFvcos (为F与v的夹角)。v为平均速度,则P为平均功率。v为瞬时速度,则P为瞬时功率。4额定功率与实际功率(1)额定功率:动力机械长时间正常工作时输出的最大功率。(2)实际功率:动力机械实际工作时输出的功率,要求小于或等于额定功率。1思考辨析(正确的画“”,
4、错误的画“”)(1)只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功。()(2)一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动。()(3)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做负功。()(4)据PFv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。()(5)汽车上坡的时候,司机必须换挡,其目的是减小速度,得到较大的牵引力。()(6)公式PFv中的F是物体受到的合外力。()2(人教版必修2P59T1改编)如图所示,力F大小相等,物体运动的位移s也相同,哪种情况F做功最少()ABCD答案D3(人教版必修2P63T3改编)关于功率公式P和PFv的说法正确的是()
5、A由P知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B由PFv只能求某一时刻的瞬时功率,不可以求平均功率C由PFv知,随着汽车速度增大,它的功率也可以无限增大D由PFv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比DP只适用于求平均功率,PFv虽是由前者推导得出,但可以用于求平均功率和瞬时功率,选项A、B错误;汽车运行时不能长时间超过额定功率,故随着汽车速度的增大,它的功率并不能无限制的增大,选项C错误;当功率一定时,速度越大,牵引力越小;速度越小,牵引力越大,故牵引力与速度成反比,选项D正确。4(粤教版必修2P67T5)用起重机将质量为m的物体匀速吊起一段距离,那么作用在物体上的各力做功情况应是下
6、列说法中的哪一种()A重力做正功,拉力做负功,合力做功为零B重力做负功,拉力做正功,合力做正功C重力做负功,拉力做正功,合力做功为零D重力不做功,拉力做正功,合力做正功C物体匀速上升,重力方向与位移方向相反,重力做负功,拉力竖直向上,拉力方向与位移方向相同,拉力做正功,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,所受合力为零,则合力做功为零,故A、B、D错误,C正确。 功的分析与计算1物体在大小相等的力F作用下,分别在粗糙的水平地面上发生了一段位移x,其力与速度方向夹角如图所示,则下列判断正确的是()A甲图中力F做负功B乙图中合外力做功最多C丙图中摩擦力做功最多D三个图中力F做功相同B根据WFxcos
7、,甲中F与位移x的夹角为30,力F做正功,乙中F与x的夹角为150,力F做负功,丙中F与x的夹角为30,力F做正功,这三种情形下力F和位移x的大小都是一样的,将力沿着水平和竖直方向正交分解,水平分力大小相同,只有水平分力做功,竖直分力不做功,故三种情况下力F做功的大小是相等的,但乙图中力F做功的性质与其他两个不同,选项A、D错误;将力F正交分解可知,竖直方向上甲对地面的压力最大,故甲受到的摩擦力大于乙、丙受到的摩擦力,而对乙分析可知,摩擦力与拉力的方向相同,故乙中合外力最大,所以乙图中合外力做功最多,选项B正确;由B的分析可以知道,甲中摩擦力最大,故甲中摩擦力做功最多,选项C错误。2如图所示,
8、粗糙的斜面在水平恒力的作用下向左匀速运动,一物块置于斜面上并与斜面保持相对静止,下列说法中不正确的是()A斜面对物块不做功B斜面对地面的摩擦力做负功C斜面对物块的支持力做正功D斜面对物块的摩擦力做负功B斜面对物块的作用力可以等效为一个力,根据平衡条件,这个力与物块的重力大小相等,方向相反,与位移方向的夹角为90,所以不做功,选项A正确;地面受到摩擦力作用,但没有位移,所以斜面对地面的摩擦力不做功,选项B错误;斜面对物块的支持力与位移方向的夹角小于90,做正功,而斜面对物块的摩擦力与位移方向的夹角大于90,做负功,所以选项C、D正确。3(2019福建邵武七中期中)如图所示,水平路面上有一辆质量为
9、M的汽车,车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中,下列说法正确的是()A人对车的推力F做的功为FLB人对车做的功为maLC车对人的作用力大小为maD车对人的摩擦力做的功为(Fma)LA根据功的公式可知,人对车的推力做功WFL,故A正确;在水平方向上,由牛顿第二定律可知车对人的作用力为Fma,由牛顿第三定律可知人对车的作用力为ma,人对车做功为WmaL,故B错误;人水平方向受到的合力为ma,竖直方向上车对人还有支持力,故车对人的作用力为Nm,故C错误;对人由牛顿第二定律可得fFma,则fmaF,车对人的摩擦力做功为WfL(Fma)L,故D错误。1功
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