2021江蘇高考物理一輪課件：第五章-第1講-功和功率-(71頁PPT)

1、第1講功和功率大一輪復習講義第1頁，共71頁。過好雙基關(guān)研透命題點課時精練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN隨堂鞏固練第2頁，共71頁。過好雙基關(guān)01第3頁，共71頁。1.定義：一個物體受到力的作用，如果在 上發(fā)生了一段位移，就說這個力對物體做了功.2.兩個要素： 和物體在 上發(fā)生的位移.3.物理意義：功是能量轉(zhuǎn)化的 .4.計算公式(1)恒力F的方向與位移l的方向一致時：W .(2)恒力F的方向與位移l的方向成某一夾角時：W .功一力的方向力力的方向量度FlFlcos 第4頁，共71頁。5.功的正負(1)當00，力對物體做 .(2)當 時，W0，力對物體做 ，或者說物體 這個力做了功.(3)當

2、 時，W0，力對物體 .正功負功克服不做功第5頁，共71頁。自測1(多選)質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動了距離s，如圖1所示，物體m相對斜面靜止.則下列說法正確的是A.重力對物體m做正功B.合力對物體m做功為零C.摩擦力對物體m不做功D.支持力對物體m做正功圖1第6頁，共71頁。功率二1.定義：功與完成這些功所用 的比值.2.物理意義：描述力對物體做功的 .3.公式：(1)P ，P描述時間t內(nèi)力對物體做功的 .(2)PFvv為平均速度，則P為 功率.v為瞬時速度，則P為 功率.當力F和速度v不在同一直線上時，可以將力F分解或者將速度v分解.時間快慢快慢平均瞬時第

3、7頁，共71頁。自測2如圖2所示，三個相同的小球在距地面相同的高度處以相同的速率分別豎直下拋、豎直上拋和斜拋，不計空氣阻力，則下列關(guān)于這三個小球從拋出到落地過程的說法中正確的是A.小球飛行過程中單位時間內(nèi)的速度變化不同B.小球落地時，重力的瞬時功率相同C.從開始運動至落地，重力對小球做功相同D.從開始運動至落地，重力對小球做功的平均功率相同圖2第8頁，共71頁。解析因為拋體運動的加速度恒為g，所以小球飛行過程中單位時間內(nèi)的速度變化相同，選項A錯誤；小球落地時豎直方向上的速度大小不都相同，所以重力的瞬時功率不都相同，選項B錯誤；從開始運動至落地，由WGmgh可知重力做功相同，選項C正確；從開始運

4、動至落地所用時間不相同，所以重力對小球做功的平均功率不相同，D錯誤.第9頁，共71頁。02研透命題點第10頁，共71頁。恒力功的分析和計算基礎(chǔ)考點自主悟透命題點一例1(多選)(2019吉林吉林市友好學校聯(lián)合體期末)如圖3所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體P勻速帶至高處，在此過程中，下述說法正確的是A.摩擦力對物體做正功B.摩擦力對物體做負功C.支持力對物體不做功D.合外力對物體做功為零圖3第11頁，共71頁。解析取物體為研究對象，受力分析如圖所示，受重力mg、沿皮帶向上的靜摩擦力Ff和垂直于皮帶的支持力FN，F(xiàn)f方向與物體運動方向一致，做正功，A對，B錯；FN方向與物體運動方向垂直，不做功，C

5、對；由于勻速運動，合外力為0，D對.第12頁，共71頁。變式1(2020湖北武漢市調(diào)研)一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時其速度為1 m/s，從此刻開始在滑塊運動方向上再施加一水平作用力F，力F、滑塊的速率v隨時間的變化規(guī)律分別如圖4甲和乙所示，設(shè)在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)力F對滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系正確的是A.W1W2W3B.W1W2W3C.W1W3W2D.W1W2W3圖4第13頁，共71頁。力F做的功為W2F2x230.5 J1.5 J；第3 s內(nèi)，滑塊的位移大小為x311 m1 m，力F做的功為W3F3x321 J2 J，所以W1W2PB B.PAPBP

6、CC.PAPBPC D.PAPCPB圖9解析A做自由落體運動，C做平拋運動，則C在豎直方向上做自由落體運動，故A、C落地時豎直方向的速度大小相同，Pmgv，則PAPC，B沿斜面下滑，下滑到斜面底端的速度跟A落地時的速度相同，但速度方向與重力方向成一定的夾角，故PBva，B錯誤；二者重力做功相等，運動時間分別為ta、tb，Epmgh，D正確.第43頁，共71頁。12344.(功率的計算)質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t0時刻開始受到水平力的作用.力的大小F與時間t的關(guān)系如圖14所示，力的方向保持不變.求：(1)3t0時刻水平力F的瞬時功率；圖14第44頁，共71頁。1234第45頁，共71

7、頁。1234(2)03t0時間內(nèi)，水平力F的平均功率.第46頁，共71頁。1234第47頁，共71頁。04課 時 精 練第48頁，共71頁。A.甲圖中，因為木塊與地面間沒有摩擦力，所以力F做的功最少B.乙圖中，力F做的功等于摩擦力對木塊做的功C.丙圖中，力F做的功等于木塊重力所做的功D.丁圖中，力F做的功最少1.如圖1所示，完全相同的四個木塊放于水平地面上，在大小相等的恒力F作用下沿水平地面發(fā)生了相同的位移.關(guān)于力F做功，下列表述正確的是雙基鞏固練1234567891011圖1解析由WFlcos 可知，F(xiàn)、l相同，越大，力F做的功越小，所以應(yīng)選D.第49頁，共71頁。2.一人乘電梯從1樓到30

8、樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運動過程，則電梯支持力對人做功情況是A.加速時做正功，勻速時不做功，減速時做負功B.加速時做正功，勻速和減速時做負功C.加速和勻速時做正功，減速時做負功D.始終做正功1234567891011解析據(jù)WFlcos ，人乘電梯從1樓到30樓，在此過程中，他雖然經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運動過程，但是支持力的方向始終向上，與位移方向一致，即0，所以支持力始終做正功.第50頁，共71頁。3.(2019貴州黔東南州第一次模擬)某次頂竿表演結(jié)束后，演員A(視為質(zhì)點)自竿頂由靜止開始滑下，如圖2甲所示.演員A滑到竿底時速度正好為零，然后曲腿跳到水平地面上，演員

9、A的質(zhì)量為50 kg，長竹竿的質(zhì)量為5 kg，A下滑的過程中速度隨時間變化的圖象如圖乙所示.重力加速度取g10 m/s2，則t5 s時，演員A所受重力的功率為A.50 W B.500 W C.55 W D.550 W圖21234567891011第51頁，共71頁。解析由題圖可知，46 s內(nèi)A向下減速，加速度的大小為：a2 m/s21 m/s2，t5 s時，A的速度大小為v52 m/sa2t2 m/s11 m/s1 m/s，演員A所受重力的功率為PGmAgv550101 W500 W，故B正確.1234567891011第52頁，共71頁。4.(2020廣東汕頭市質(zhì)檢)一質(zhì)量為m的汽車原來在平

10、直路面上以速度v勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為P.從某時刻開始，司機突然加大油門將汽車發(fā)動機的輸出功率提升至某個值并保持不變，結(jié)果汽車在速度到達2v之后又開始勻速行駛.若汽車行駛過程所受路面阻力保持不變，不計空氣阻力.下列說法正確的是A.汽車加速過程的最大加速度為B.汽車加速過程的平均速度為C.汽車速度從v增大到2v過程做勻加速運動D.汽車速度增大時發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力隨之不斷增大1234567891011第53頁，共71頁。解析設(shè)汽車所受的路面阻力為Ff，則開始時PFfv，加大油門后P1Ff2v，則P12P，汽車在開始加大油門時的加速度最大，1234567891011而隨著汽車速度的增加，汽車的

11、牽引力減小，則加速度減小，即汽車做加速度減小的加速運動，第54頁，共71頁。5.(2019貴州安順市適應(yīng)性監(jiān)測(三)在一次跳繩體能測試中，一位體重約為50 kg的同學，一分鐘內(nèi)連續(xù)跳了140下，若該同學每次跳躍的騰空時間為0.2 s，重力加速度g取10 m/s2，則他在這一分鐘內(nèi)克服重力做的功約為A.3 500 J B.14 000 JC.1 000 J D.2 500 J解析騰空時間為0.2 s表示每次上升過程用時0.1 s，上升的高度為h gt20.05 m，根據(jù)Wmgh，起跳一次克服重力做的功W0500 N0.05 m25 J.一分鐘內(nèi)連續(xù)跳了140下，則一分鐘內(nèi)克服重力做功W140W0

12、14025 J3 500 J.故選A.1234567891011第55頁，共71頁。6.(2019四川攀枝花市第二次統(tǒng)考)物體在恒定合外力F作用下由靜止開始運動，經(jīng)時間t發(fā)生的位移為x，關(guān)于F在t時刻的功率P，下列說法中正確是A.F的大小一定時，P與t成正比B.F的大小一定時，P與x成正比C.t一定時，P與F的大小成正比D.x一定時，P與F的大小成正比t一定時，P與F的平方成正比，選項A正確，C錯誤；1234567891011第56頁，共71頁。7.汽車從靜止開始先做勻加速直線運動，然后做勻速運動.汽車所受阻力恒定，下列關(guān)于汽車功率P與時間t的關(guān)系圖象中，能描述上述過程的是1234567891

13、011綜合提升練第57頁，共71頁。解析汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度一定，根據(jù)牛頓第二定律有FFfma，得出FFfma.汽車的功率為PFv(Ffma)at，故開始時P與t的圖象是一條過原點的直線，A、D選項錯誤；當汽車達到最大功率時，據(jù)題意汽車運動狀態(tài)立刻變?yōu)閯蛩伲藭r牽引力瞬間從Ffma變成Ff，而速度沒有突變，故汽車的功率變小且為恒定值，B項錯誤，C項正確.1234567891011第58頁，共71頁。8.一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t0時速率為1 m/s.從此刻開始在與速度平行的方向上對其施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時間t的變化規(guī)律分別如圖3甲、乙所示，則(兩圖取

14、同一正方向，重力加速度g10 m/s2)A.滑塊的質(zhì)量為0.5 kgB.滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.5C.第1 s內(nèi)摩擦力對滑塊做功為1 JD.第2 s內(nèi)力F的平均功率為1.5 W圖31234567891011第59頁，共71頁。由題圖知，第1 s內(nèi)有FfF1ma，第2 s內(nèi)有F2Ffma，解得：Ff1 N，m2 kg，又由Ffmg可得動摩擦因數(shù)0.05，故A、B錯誤；1234567891011根據(jù)功的公式可得第1 s內(nèi)摩擦力對滑塊做功為0.5 J，故C錯誤；第60頁，共71頁。9.(多選)(2020福建泉州市調(diào)研)如圖4所示，不可伸長的輕繩一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m的小球.現(xiàn)將

15、小球拉至與O點等高的A處(輕繩伸直)，由靜止釋放后小球下擺到最低點B，此時速度大小為v.不計空氣阻力，已知重力加速度大小為g.下列說法正確的是A.該過程重力做的功為 mv2B.小球經(jīng)過B點時重力的功率為mgvC.小球經(jīng)過B點時拉力的功率為0D.小球經(jīng)過B點時拉力大小為2mg圖41234567891011第61頁，共71頁。小球經(jīng)過B點時，因重力方向豎直向下，速度與重力的方向垂直，可知重力的功率為0，選項B錯誤；小球經(jīng)過B點時拉力的方向與速度垂直，則拉力的功率為0，選項C正確；1234567891011解得小球經(jīng)過B點時拉力大小為F3mg，選項D錯誤.第62頁，共71頁。10.(2019北京市東

16、城區(qū)二模)如圖5，飛機在水平跑道上的滑跑可視作初速度為零的勻加速直線運動，當位移x1.6103 m時才能達到起飛所要求的速度v80 m/s.已知飛機質(zhì)量m7.0104 kg，滑跑時受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度g取10 m/s2，求飛機滑跑過程中，(1)加速度的大小a；圖51234567891011答案2 m/s2解析飛機滑跑過程中做初速度為零的勻加速直線運動，有：v22ax解得a2 m/s2第63頁，共71頁。(2)受到的平均牽引力的大小F；1234567891011答案2.1105 N解析設(shè)飛機滑跑時受到的阻力大小為Ff，則Ff0.1mg，由牛頓第二定律有：FFfma解得F2.1105 N第64頁，共71頁。(3)受到的牽引力的平均功率P.1234567891011答案8.4106 W在滑跑階段，牽引力的平均功率PFv解得P8.4106 W.第65頁，共71頁。11.一物塊在一個水平拉力作用下沿粗糙水平面運動，其vt圖象如圖6甲所示，水平拉力的Pt圖象如圖乙所示，g10 m/s2，求：(1)物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)；圖61234567891011答案0.1第66頁，共71頁。解析由題中兩圖比較可知，在5