高考一輪第五章第1單元功和功率

1、 考考 綱綱 下下 載載 1.功和功率功和功率 () 2動(dòng)能和動(dòng)能定理動(dòng)能和動(dòng)能定理 () 3重力做功與重力勢能重力做功與重力勢能 () 4功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用 () 實(shí)驗(yàn)五：探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)五：探究動(dòng)能定理 實(shí)驗(yàn)六：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)六：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 考考 情情 上上 線線 高考高考 地位地位 高考對本章知識點(diǎn)考查頻率最高的是動(dòng)能定理、機(jī)械能高考對本章知識點(diǎn)考查頻率最高的是動(dòng)能定理、機(jī)械能 守恒定律，單獨(dú)考查功和功率時(shí)多以選擇題形式出現(xiàn)，守恒定律，單獨(dú)考查功和功率時(shí)多以選擇題形式出現(xiàn)， 與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)及電磁學(xué)知識相與牛

2、頓運(yùn)動(dòng)定律、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)及電磁學(xué)知識相 結(jié)合時(shí)，多以計(jì)算題的形式出現(xiàn)。結(jié)合時(shí)，多以計(jì)算題的形式出現(xiàn)。 考點(diǎn)考點(diǎn) 點(diǎn)擊點(diǎn)擊 1.功和功率的理解與計(jì)算。功和功率的理解與計(jì)算。 2動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律常結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律常結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律、 平平 拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)以及電磁學(xué)知識進(jìn)行考查。拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)以及電磁學(xué)知識進(jìn)行考查。 3動(dòng)能定理及能量守恒定律與生產(chǎn)、生活、科技相結(jié)動(dòng)能定理及能量守恒定律與生產(chǎn)、生活、科技相結(jié) 合合 進(jìn)行綜合考查。進(jìn)行綜合考查。 思維啟動(dòng)思維啟動(dòng) 如圖如圖511所示，在水平面上用一水平所示，在水平面上用一水平 力力F推著斜面體向左勻速運(yùn)動(dòng)了一

3、段位移推著斜面體向左勻速運(yùn)動(dòng)了一段位移 l，斜面體上放有質(zhì)量為，斜面體上放有質(zhì)量為m的物體。在此過的物體。在此過 圖圖511 程中，重力程中，重力G對物體對物體m做功為做功為_；支持力；支持力FN對物體對物體m 做做_(填填“正正”或或“負(fù)負(fù)”)功，大小為功，大小為_，摩擦力，摩擦力f 對物體對物體m做做_(填填“正正”或或“負(fù)負(fù)”)功，大小為功，大小為_，合外，合外 力對物體力對物體m做功為做功為_。 提示：提示：重力重力G對物體對物體m做功為做功為0，支持力，支持力FN對物體對物體m做正做正 功，大小為功，大小為mglsincos，摩擦力，摩擦力f 對物體對物體m做負(fù)功，大做負(fù)功，大 小為

4、小為mglsincos，合外力對物體，合外力對物體m做功為做功為0。 應(yīng)用升級應(yīng)用升級 1.如圖如圖512所示，水平地面上有三個(gè)所示，水平地面上有三個(gè) 底面相同、傾角分別為底面相同、傾角分別為30、45、 60的固定斜面，三個(gè)斜面與物體間的的固定斜面，三個(gè)斜面與物體間的 動(dòng)摩擦因數(shù)相同，同一物體沿三個(gè)斜面動(dòng)摩擦因數(shù)相同，同一物體沿三個(gè)斜面 圖圖512 從頂端開始由靜止下滑到底部的過程中，克服摩擦力從頂端開始由靜止下滑到底部的過程中，克服摩擦力 做功最多的斜面是做功最多的斜面是 () A傾角為傾角為30的斜面的斜面 B傾角為傾角為45的斜面的斜面 C傾角為傾角為60的斜面的斜面 D一樣多一樣多

5、答案：答案：D 思維啟動(dòng)思維啟動(dòng) 如圖如圖513所示，用水平恒力所示，用水平恒力F 將物體將物體m由靜止開始從由靜止開始從A位置拉至位置拉至 B位置，前進(jìn)距離為位置，前進(jìn)距離為l，設(shè)地面光滑，設(shè)地面光滑 圖圖513 時(shí)，力時(shí)，力F做功為做功為W1，做功的功率為，做功的功率為P1，地面粗糙時(shí)，力，地面粗糙時(shí)，力 F做功為做功為W2，做功的功率為，做功的功率為P2，則，則W1_W2， P1_P2(填填“”、“”、“P2。 答案：答案：C 知識檢索知識檢索 求力做功時(shí)，首先要區(qū)分是求恒力做功還是求變力求力做功時(shí)，首先要區(qū)分是求恒力做功還是求變力 做功，若為變力做功，則要考慮應(yīng)用動(dòng)能定理或?qū)⒆兞ψ龉Γ?/p>

6、若為變力做功，則要考慮應(yīng)用動(dòng)能定理或?qū)⒆兞?做功轉(zhuǎn)化為恒力做功進(jìn)行求解。做功轉(zhuǎn)化為恒力做功進(jìn)行求解。 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1)重力為恒力，重力做功與路徑無關(guān)。重力為恒力，重力做功與路徑無關(guān)。 (2)F阻 阻大小不變，方向改變，可用微元法求其功。 大小不變，方向改變，可用微元法求其功。 答案答案C 拓展訓(xùn)練拓展訓(xùn)練 1.（雙選）一物體在水平面上，受恒定的（雙選）一物體在水平面上，受恒定的 水平拉力和摩擦力作用沿直線運(yùn)動(dòng)，水平拉力和摩擦力作用沿直線運(yùn)動(dòng)， 已知在第已知在第1秒內(nèi)合力對物體做的功為秒內(nèi)合力對物體做的功為 45 J，在第，在第1秒末撤

7、去拉力，其秒末撤去拉力，其vt圖圖 圖圖516 像如圖像如圖516所示，所示，g取取10 m/s2，則，則 () A物體的質(zhì)量為物體的質(zhì)量為10 kg B物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 C第第1秒內(nèi)摩擦力對物體做的功為秒內(nèi)摩擦力對物體做的功為60 J D第第1秒內(nèi)拉力對物體做的功為秒內(nèi)拉力對物體做的功為60 J 答案：答案：AD 答案答案 ADAD 拓展訓(xùn)練拓展訓(xùn)練 2如圖如圖517所示，分別用所示，分別用F1、F2、F3將質(zhì)量為將質(zhì)量為m的的 物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底 端拉到斜面的頂端，物體到達(dá)斜

8、面頂端時(shí)，力端拉到斜面的頂端，物體到達(dá)斜面頂端時(shí)，力F1、F2、 F3的功率關(guān)系為的功率關(guān)系為 () 圖圖517 AP1P2P3BP1P2P3 CP3P2P1 DP1P2P3 解析：解析：設(shè)物體的質(zhì)量為設(shè)物體的質(zhì)量為m，三種情況下物體的加速度，三種情況下物體的加速度a相同，相同， 據(jù)牛頓第二定律得據(jù)牛頓第二定律得F1mgsinma，F(xiàn)2cosmgsinma， F3cosmgsinma。所以。所以F1F2cosF3cos，在速度方，在速度方 向上的分量都相同，又因加速度相同，斜面長度相同，所以向上的分量都相同，又因加速度相同，斜面長度相同，所以 三種情況下到達(dá)斜面頂端時(shí)的速三種情況下到達(dá)斜面頂端

9、時(shí)的速 度相等，所以據(jù)功率公式可知度相等，所以據(jù)功率公式可知P1P2P3，故選，故選A。 答案：答案：A 知識檢索知識檢索 機(jī)車兩種啟動(dòng)方式的比較機(jī)車兩種啟動(dòng)方式的比較 兩種方式兩種方式以恒定功率啟動(dòng)以恒定功率啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng) Pt圖和圖和vt圖圖 典題例析典題例析 例例3一汽車的額定功率一汽車的額定功率P06104 W，質(zhì)量，質(zhì)量m 5103 kg，在平直路面上行駛時(shí)阻力是車重的，在平直路面上行駛時(shí)阻力是車重的0.1倍。若倍。若 汽車從靜止開始以加速度汽車從靜止開始以加速度a0.5 m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)， (g取取10 N/kg)求：求： (1)汽車

10、保持加速度不變的時(shí)間；汽車保持加速度不變的時(shí)間； (2)汽車實(shí)際功率隨時(shí)間變化的關(guān)系；汽車實(shí)際功率隨時(shí)間變化的關(guān)系； (3)此后汽車運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大速度。此后汽車運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大速度。 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)過程中牽引力不變。汽車勻加速運(yùn)動(dòng)過程中牽引力不變。 (2)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末時(shí)刻汽車的功率為勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末時(shí)刻汽車的功率為P0。 (3)勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度與汽車運(yùn)動(dòng)后所能達(dá)到的最勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度與汽車運(yùn)動(dòng)后所能達(dá)到的最 大速度的區(qū)別。大速度的區(qū)別。 答案答案(1)16 s(2)P1m(ga)at(3)12 m

11、/s 拓展訓(xùn)練拓展訓(xùn)練 3（雙選）汽車在平直的公路上以恒定的功率啟動(dòng)，設(shè)阻（雙選）汽車在平直的公路上以恒定的功率啟動(dòng)，設(shè)阻 力恒定，則圖力恒定，則圖518中關(guān)于汽車運(yùn)動(dòng)過程中加速度、速中關(guān)于汽車運(yùn)動(dòng)過程中加速度、速 度隨時(shí)間變化的關(guān)系，以下判斷正確的是度隨時(shí)間變化的關(guān)系，以下判斷正確的是 () 圖圖518 A汽車的加速度一時(shí)間圖像可用圖乙描述汽車的加速度一時(shí)間圖像可用圖乙描述 B汽車的速度一時(shí)間圖像可用圖甲描述汽車的速度一時(shí)間圖像可用圖甲描述 C汽車的加速度一時(shí)間圖像可用圖丁描述汽車的加速度一時(shí)間圖像可用圖丁描述 D汽車的速度一時(shí)間圖像可用圖丙描述汽車的速度一時(shí)間圖像可用圖丙描述 答案：答案：

12、AB 1.(2011上海高考上海高考)如圖如圖519，一長為，一長為L 的輕桿一端固定在光滑鉸鏈上，另一端的輕桿一端固定在光滑鉸鏈上，另一端 固定一質(zhì)量為固定一質(zhì)量為m的小球。一水平向右的的小球。一水平向右的 拉力作用于桿的中點(diǎn)，使桿以角速度拉力作用于桿的中點(diǎn)，使桿以角速度 圖圖519 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)桿與水平方向成勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)桿與水平方向成60時(shí)，拉力的功率為時(shí)，拉力的功率為 () 答案：答案：C 2.（雙選）（雙選）(2010新課標(biāo)全國卷新課標(biāo)全國卷)如圖如圖5110 所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的vt圖像圖像 為正弦曲線。從圖中可以判斷為正弦曲線。從圖中可以判斷

13、 () A在在0t1時(shí)間內(nèi)，外力做正功時(shí)間內(nèi)，外力做正功 圖圖5110 B在在0t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大 C在在t2時(shí)刻，外力的功率最大時(shí)刻，外力的功率最大 D在在t1t3時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零 解析：解析：由動(dòng)能定理可知，在由動(dòng)能定理可知，在0t1時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度越來越時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度越來越 大，動(dòng)能越來越大，外力一定做正功，故大，動(dòng)能越來越大，外力一定做正功，故A項(xiàng)正確；在項(xiàng)正確；在 t1t3時(shí)間內(nèi)，動(dòng)能變化量為零，可以判斷外力做的總功時(shí)間內(nèi)，動(dòng)能變化量為零，可以判斷外力做的總功 為零，故為零，故D項(xiàng)正確；由項(xiàng)正確；由PFv知知0、t1

14、、t2、t3四個(gè)時(shí)刻功四個(gè)時(shí)刻功 率為零，故率為零，故B、C都錯(cuò)。都錯(cuò)。 答案：答案：AD A汽車的功率汽車的功率 B汽車行駛的最大速度汽車行駛的最大速度 C汽車所受到的阻力汽車所受到的阻力 D汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間 答案：答案：D 4(2012佛山模擬佛山模擬)如圖如圖5112所示，所示， 建筑工人通過滑輪裝置將一質(zhì)量是建筑工人通過滑輪裝置將一質(zhì)量是 100 kg的料車沿的料車沿30角的斜面由底角的斜面由底 圖圖5112 端勻速地拉到頂端，斜面長端勻速地拉到頂端，斜面長L是是4 m，若不計(jì)滑輪的質(zhì)，若不計(jì)滑輪的質(zhì) 量和各處的摩擦力，量和各處的摩擦力，g取取10 N/k