2017届高考第一轮复习功功率课案

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,贵阳市白云区,2017年高考第一轮复习,功 功率,云南师大附中,王一波,1物理意义：功是描述力对_效果的物理量，是过程量。,2做功的二要素：_和_上的位移。,3定义：力和物体在力的方向上位移的乘积称为力对物体做的功。,功,空间积存,力,力的方向,4计算式：W_，F表示恒力的大小，l表示物体运动的位移，为_的夹角。,5特点：功是_，取值不同，功会消逝正负，正功表示_做功，负功表示_做功，合力的功等于各分力分别做功的_和。,Fl,cos,力的方向与位移方向,标量,动力,阻力,代数,正 误 辨 识,(1)只要物体受力的同时又发生了位移，则确定有力对物体做功。(),(2)一个力对物体做了负功，则说明这个力确定阻碍物体的运动。(),(3)作用力做正功时，反作用力确定做负功。(),(4)力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小准备的。(),答案(1)(2)(3)(4),例题一、(多项选择)如以下图，用一与水平方向成角的恒力F拉一质量为m的物体，使它沿水平方向匀速移动距离x，假设物体和地面间的动摩擦因数为，则以下关于此力F对物体做的功W的表达式中正确的有(),A.,W,Fx,cos,B.,W,mgx,C.,W,mgx,/(cos,sin,),D.,W,mgx,cos,/(cos,sin,),解析,由功的定义式可得，力,F,做的功为,W,Fx,cos,，选项A正确；对物体受力分析，由竖直方向受力平衡有,mg,F,sin,F,N,，由水平方向受力平衡有,F,cos,F,N,，联立解得,F,mg,/(cos,sin,),，将结果代入,W,Fx,cos,可知选项B、C错误、选项D正确。,答案,AD,例题二、如以下图为电梯竖直上升时的速度图象，在010 s内，电梯对内部质量为60 kg的人做的功是(g取10 m/s2)(),A16 800 JB10 200 J,C14 400 J D12 960 J,A,平均功率,F,v,cos,平均功率,瞬时功率,功率,2物理意义：描述做功的_，功率大则做功,_，功率小则做功_。,3额定功率：机器_工作的功率，一般在机器的铭牌上标明。,4实际功率：机器_时输出的功率。要求_额定功率。,快慢,快,慢,正常,实际工作,小于等于,正 误 辨 识,(5)由PFv可知，发动机功率确定时，机车的牵引力与运行速度的大小成反比。(),(6)汽车上坡时换成低挡位，其目的是减小速度得到较大的牵引力。(),(5),(6),例题三、如以下图，质量一样的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最终到达同一水平面，则(),A重力对两物体做的功一样,B重力的平均功率一样,C到达底端时重力的瞬时功率PAPB,D到达底端时两物体的动能一样，速度一样,AC,例题四如以下图，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线。从图中可以推断,A在0t1时间内，外力做正功,B在0t1时间内，外力的功率渐渐增大,C在t2时刻，外力的功率最大,D在t1t3时间内，外力做的总功为零,AD,常见的几种力做功的特点,(1),重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与路径无关。,(2)摩擦力做功的特点,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。,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。,答案：,C,功的正负推断与恒力、合力做功的计算,1功的正负的推断方法,(1)恒力做功的推断：依据力与位移的夹角来断。,(2)曲线运动中做功的推断：依据F与v的方向夹角来推断，当090，力对物体做正功；90180，力对物体做负功；90，力对物体不做功。,(3)依据能量变化来推断：功是能量转化的量度，假设有能量转化，则必有力对物体做功。此法常用于推断两个相联系的物体之间的相互作用力做功的推断。,例题六、如以下图，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面相对静止则关于斜面对m的支持力和摩擦力的以下说法中错误的选项是,A支持力确定做正功B摩擦力确定做正功,C摩擦力可能不做功 D摩擦力可能做负功,【自主解答】支持力方向垂直斜面对上，故支持力确定做正功,而摩擦力是否存在需要争论：,当agtan 时，摩擦力不存在，不做功；,当agtan，摩擦力沿斜面对下，做正功；,当agtan，摩擦力沿斜面对上，做负功,综上所述，B是错误的,【答案】B,功率的计算与推断,2瞬时功率的计算方法,(1)利用公式,P,F,v,cos,，其中,v,为,t,时刻的瞬时速度。,(2),P,F,v,F,，其中,vF,为物体的速度,v,在力,F,方向上的分速度。,(3),P,F,v,v,，其中,Fv,为物体受的外力,F,在速度,v,方向上的分力。,例题七、如以下图，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中拉力的瞬时功率变化状况是(),A.渐渐增大 B.渐渐减小,C.先增大，后减小 D.先减小，后增大,答案：BD,解析因小球速率不变，所以小球以O点为圆心做匀速圆周运动。受力如以下图，因此在切线方向上应有：mgsin Fcos，得Fmgtan。则拉力F的瞬时功率PFvcos mgvsin。从A运动到B的过程中，拉力的瞬时功率随的增大而增大。A项正确。,答案,A,练习1一物体在外力的作用下从静止开头做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图517所示设该物体在t0和2t0时刻相对于动身点的位移分别是x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开头至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则(),Ax25x1v23v1Bx29x1v25v1,Cx25x1W28W1 Dv23v1W29W1,【答案】,AC,答案：,B,答案：,C,解析：AB一起沿固定的光滑斜面由静止开头下滑，加速度为gsin。由于A速度增大，由动能定理，A所受的合外力对A做功，B对A的摩擦力做正功，B对A的弹力做负功，选项A、B错误C正确。A对B不做功，选项D错误。,更多内容且听下节课分解,思路引导：,(1)人和车的加速度方向向哪？,(2)车对人的作用力方向向哪？,答案：,(1)人和车一起向右做匀减速直线，则加速度方向向左。,(2)斜向左上方。,可供选择的答案有,A,FL,cos,B,FL,sin,C,FL,(1cos,)D,mgL,(1cos,),答案：(1)D(2)B(3)BD,解析：(1)假设用F缓慢地拉，则明显F为变力，只能用动能定理求解。F做的功等于该过程抑制重力做的功。,(2)假设F为恒力，则可以直接按定义求功。,(3)假设F为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零，那么按定义直接求功和按动能定理求功都是正确的。,答案：,ABD,变力做功问题,【典例】如以下图，木板可绕固定水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的重力势能增加了2 J。用FN表示物块受到的支持力，用f表示物块受到的摩擦力。在此过程中，以下推断正确的选项是(),A.,F,N,和,f,对物块都不做功,B.,F,N,对物块做功为,2 J,，,f,对物块不做功,C.,F,N,对物块不做功，,f,对物块做功为,2 J,D.,F,N,和,f,对物块所做功的代数和为,0,错解1,受物块在斜面上运动的思维定势的影响，认为支持力不做功，摩擦力做负功，错选C。,错解2,对物块受力分析不充分，认为物块缓慢移动，,F,N,和,f,对物块所做功的代数和为0，错选D。,正解,由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功。由受力分析知，支持力,F,N,做正功，但摩擦力,f,方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。由动能定理知,W,N,mgh,0，故支持力,F,N,做功为,mgh,。,答案,B,(4),图象法：做出变力,F,随位移,s,变化的图象，图象与位移轴所围的,“,面积,”,即为变力做的功。如图中(a)图表示恒力,F,做的功,W,，(b)图表示变力,F,做的功,W,。,(5)用动能定理WEk或功能关系WE，即用能量的增量等效代换变力所做的功(也可计算恒力功)。,(6)当变力的功率P确定时，可用WPt求功，如机车以恒定功率启动。,答案：,BD,解析：力是矢量，一对平衡力大小相等、方向相反，故在同一段时间内的力确定大小相等、方向相反，A选项错误；一对平衡力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，故在同一段时间内做的功必定效果相反，相互抵消，或均不做功，B选项正确；在同样的时间内，作用力和反作用力由于是作用于不同物体上，引起物体的位移不愿定相等，故功的大小不愿定相等，正负号也不愿定相反，C选项错误，D选项正确。,2(2023普陀模拟)质量为m的汽车以恒定功率P沿倾角为的倾斜路面对上行驶，最终以速度v匀速运动假设保持汽车的功率P不变，使汽车沿这个倾斜路面对下运动，最终匀速行驶由此可知(汽车所受阻力大小不变)(),A汽车的最终速度确定大于v,B汽车的最终速度可能小于v,C汽车所受的阻力可能小于mgsin,D汽车所受的阻力确定大于mgsin,【解析】设阻力为Ff，则沿坡上行时，PF1v，F1mgsin Ff.沿坡下行时，PF2v2，F2mgsin Ff，可解得：v2Pv/(P2mgvsin)v，故A正确，B错误；Ffmgsin F2mgsin，C错误，D正确,【答案】AD,