2020高考物理大一轮复习第13讲功功率学案 新人教版

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1、第13讲　功　功率一、功1.力做功的两个要素:力和物体在　　　　发生的位移. 2.定义式:W=　　　　,仅适用于　　　　做功,功的单位为　　　　,功是　　　　量. 3.物理意义:功是　　　　转化的量度. 二、功率1.定义:力对物体做的功与所用　　　　的比值. 2.物理意义:功率是描述力对物体做功　　　　的物理量. 3.公式:(1)P=Wt,P为时间t内的　　　　功率. (2)P=Fvcosα(α为F与v的夹角):①v为平均速度时,则P为　　　　;②v为瞬时速度时,则P为　　　　. 4.发动机功率:P=　　　　.(通常不考虑力与速度夹角). 【辨别

2、明理】(1)运动员起跳离地之前,地面对运动员做正功.(　　)(2)作用力做正功时,其反作用力一定做负功.(　　)(3)静摩擦力不可能对物体做功.(　　)(4)相互垂直的两个力分别对物体做功为4J和3J,则这两个力的合力做功为5J.(　　)(5)机车发动机的功率P=Fv,F为牵引力,并非机车所受的合力.(　　)(6)汽车上坡时换成低挡位,其目的是减小速度以便获得较大的牵引力.(　　)考点一　功的正负的判断和计算考向一　功的正负的判断(1)恒力做功的判断:若物体做直线运动,则依据力与位移的夹角来判断.(2)曲线运动中功的判断:若物体做曲线运动,则依据

3、F与v的夹角来判断.当0≤α<90°时,力对物体做正功;当90°<α≤180°时,力对物体做负功;当α=90°时,力对物体不做功.(3)依据能量变化来判断:根据功是能量转化的量度,若有能量转化,则一定有力对物体做功.此法常用于两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断.例1(多选)分析下列三种情况下各力做功的情况:①如图13-1甲所示,光滑水平面上有一光滑斜面体b,物块a从斜面顶端由静止开始下滑过程;②人造地球卫星在椭圆轨道上运行,由图乙中的a点运动到b点的过程;③小车M静止在光滑水平轨道上,球m用细线悬挂在车上,由图丙中的位置无初速度释放,小球

4、下摆过程.下列说法中正确的是(　　)图13-1　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.物块a下滑过程中斜面对物块不做功B.万有引力对卫星做正功C.细线的拉力对小车做正功D.细线的拉力对小球做负功变式题[人教版必修2改编]如图13-2所示,光滑水平地面上有质量分别为m1和m2的两个物体,m1W2B.W1

5、格按照公式W=Flcosα进行.应先对物体进行受力分析和运动分析,确定力、位移及力与位移之间的夹角,用W=Flcosα直接求解或利用动能定理求解.2.合力做功的计算方法方法一:先求合力F合,再用W合=F合lcosα求功.方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3……,再利用W合=W1+W2+W3+……求合力做的功.例2[人教版必修2改编]如图13-3所示,质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向左运动一段距离l.在此过程中,小车受到的阻力大小恒为f,重力加速度为g,图13-3则(　　)A.拉力对小车做功为FlcosαB.支持

6、力对小车做功为FlsinαC.阻力对小车做功为-flD.重力对小车做功为mgl变式题(多选)如图13-4所示,一个质量为m=2.0kg的物体放在倾角为α=37°的固定斜面上,现用F=30N、平行于斜面的力拉物体使其由静止开始沿斜面向上运动.已知物体与斜面之间的动摩擦因数μ=0.50,斜面足够长,g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.物体运动2s后,关于各力做功情况,下列说法中正确的是图13-4(　　)A.重力做功为-120JB.摩擦力做功为-80JC.拉力做功为100JD.物体所受的合力做功为100J■要点总结(1)重

7、力、弹簧弹力、电场力做功与位移有关,与路径无关.(2)滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关.(3)摩擦力做功有以下特点①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值.③相互作用的一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能的转移和机械能转化为内能,内能Q=fx相对.考点二　变力做功考向一　“微元法”求变力做功　　将物体的位移分割成许多小段,因小段很小,每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变力做功转化

8、为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做功的代数和,此法适用于求解大小不变、方向改变的变力做功.图13-5例3如图13-5所示,在水平面上,