2020年高考物理總復(fù)習(xí)：功和功率

1、第五章機(jī)械能（必修 2）考綱要求【P77】?jī)?nèi)容要求說(shuō)明功和功率n動(dòng)能和動(dòng)能定理n重力做功與重力勢(shì)能n功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用n實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律2017、2018 命題情況【P77】年份考題題型分值主要考點(diǎn)2017全國(guó)卷I第 24 題計(jì)算題12 分動(dòng)能與勢(shì)能的計(jì)算全國(guó)卷n第 14 題選擇題6 分力做功的判定全國(guó)卷n第 17 題r選擇題6 分機(jī)械能守恒與平拋綜合全國(guó)卷川第 16 題選擇題6 分功與重力勢(shì)能北京卷第 21 題實(shí)驗(yàn)題18 分探究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系北京卷第 24 題計(jì)算題20 分電磁感應(yīng)中的功能關(guān)系年份考題題型分值主要考點(diǎn)2017海南卷第 6 題選擇題

2、4 分重力的功動(dòng)能疋理天津卷第 4 題選擇題6 分機(jī)械能功率天津卷第 9 題實(shí)驗(yàn)題6 分驗(yàn)證機(jī)械能守恒天津卷第 10 題計(jì)算題16 分動(dòng)量守恒機(jī)械能守恒江蘇卷第 3 題選擇題3 分動(dòng)能定理江蘇卷第 9 題選擇題4 分能量守恒牛頓定律江蘇卷第 10 題實(shí)驗(yàn)題8 分探究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系江蘇卷第 14 題計(jì)算題16 分物體平衡動(dòng)能定理2018全國(guó)卷I第 14 題選擇題6 分動(dòng)能定理的應(yīng)用全國(guó)卷I第 18 題選擇題6 分恒力做功、功能關(guān)系全國(guó)卷I第 24 題計(jì)算題:12 分牽涉到機(jī)械能全國(guó)卷n第 14 題選擇題6 分動(dòng)能定理的應(yīng)用第 1 節(jié)功和功率1.做功的兩個(gè)不可缺少的因素：力和物體在力的方向上

3、發(fā)生的位移.2.計(jì)算功的公式： W = FICOS a_,其中 F 為恒力，a 為 F 的方向與位移 I 的方向 之間的夾角；功的單位：_ 焦 耳 - J ） ； 功 是 標(biāo) _ （ 填 “ 矢 ” 或 “ 標(biāo) ”）量 .3.正功和負(fù)功：根據(jù)W=FICOSa可知：0 a V90a =9090V a 0W=0WV0意義力 F 對(duì)物力 F 對(duì)物力 F 對(duì)物體做正功體不做功體做負(fù)功力 F 是動(dòng)力 還是阻力動(dòng)力阻力考點(diǎn) 1功的正負(fù)判斷與恒力、合力做功的計(jì)算【P77】例 1 分析下列三種情況下各力做功的正負(fù)情況：滑斜面 b，物塊 a 從斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑的過(guò)程； 由圖乙中的 a 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 b 點(diǎn)的過(guò)

4、程；（3）小車 M 靜止在光滑水平軌道上 車上，由圖丙中的位置無(wú)初速度釋放 ，小球下擺的過(guò)程.（1）如圖甲所示，光滑水平面上有一光（2）人造地球衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行 ，,球 m 用細(xì)繩懸掛在A.圖甲中，B.圖乙中，C.圖丙中，D.圖丙中，斜面對(duì)物塊不做功萬(wàn)有引力對(duì)衛(wèi)星做正功繩的拉力對(duì)小車做負(fù)功繩的拉力對(duì)小球做負(fù)功【解【解析】物塊 a 下滑過(guò)程中，因?yàn)橹С至εc位移之間的夾角大于90所以支持力對(duì)物體做負(fù)功，選項(xiàng) A 錯(cuò)；因?yàn)樾l(wèi)星由 a 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 b 點(diǎn)的過(guò)程中，萬(wàn)有引力的方向和速度的方 向的夾角大于 90所以萬(wàn)有引力對(duì)衛(wèi)星做負(fù)功 ，選項(xiàng) B 錯(cuò)；小球下擺的過(guò)程中，繩的拉力 使車的動(dòng)能增加了 ，繩的

5、拉力對(duì)小車做正功，C 錯(cuò)；又因?yàn)樾≤嚺c小球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守 恒，小車機(jī)械能增加了 ，則小球的機(jī)械能減小了 ，所以繩的拉力對(duì)小球做負(fù)功 ，正確答案為夯實(shí)基礎(chǔ)D.【答案】D【小結(jié)】判斷功的正、負(fù)主要有以下三種方法：1.若物體做直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)力與位移的夾角來(lái)判斷，此法常用于恒力做功的判斷.2.若物體做曲線運(yùn)動(dòng)，依據(jù) F 與 V 的方向的夾角a的大小來(lái)判斷.當(dāng)OW a90 時(shí),力對(duì)物體做正功；90aW180時(shí) 力對(duì)物體做負(fù)功；a=90時(shí) 力對(duì)物體不做功.3.依據(jù)能量變化來(lái)判斷： 此法既適用于恒力做功，也適用于變力做功，關(guān)鍵應(yīng)分析清楚能量的轉(zhuǎn)化情況.根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，若有能量轉(zhuǎn)化，則必有相關(guān)的力

6、對(duì)物體做功.例 2 如圖所示，質(zhì)量為 m 的小球用長(zhǎng)為 L 的輕繩懸掛于 O 點(diǎn)，用水平恒力 F 拉著小球B角的位置，求此過(guò)程中，各力對(duì)小球做的總功為（）A.FLsin0B.mgL(1COS0)C.FLsin0 mgL(1COS0)D.FLsin0 mgLcos0WG=mg AC COS180=-mg L(1cos0)繩的拉力FT時(shí)刻與運(yùn)動(dòng)方向垂直，則WFT= 0故 W總=WF+WG+WFT=FLsin0mgL(1COS0) 所以選項(xiàng) C 正確.【答案】C【小結(jié)】在計(jì)算力所做的功時(shí)，首先要對(duì)物體進(jìn)行受力分析 ，明確是要求哪個(gè)力做的功從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到使輕繩與豎直方向成【解析】如圖，小球在 F 方向

7、的位移為CB,方向與 F 同向，貝 UWF=F CB = F Lsin小球在AC ,方向與重力反向，則0這個(gè)力是恒力還是變力；其次進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，明確是要求哪一個(gè)過(guò)程力所做的功.關(guān)于恒力的功和總功的計(jì)算方法如下：1. 恒力做功對(duì)恒力作用下物體的運(yùn)動(dòng)，力對(duì)物體做的功用 W = Ficosa求解.該公式可寫(xiě)成 W =F (I cosa= (Fcosal :即功等于力與力方向上的位移的乘積或功等于位移與位移方向上的 力的乘積.2. 總功的求法總功等于合外力的功.先求出物體所受各力的合力F合，再根據(jù) W總=F合Icosa計(jì)算總功，但應(yīng)注意a應(yīng)是合力與位移 I 的夾角.(2) 總功等于各力做功的代數(shù)和.(

8、3) 總功等于力與位移關(guān)系圖象(F x 圖象)中圖線與位移軸所圍幾何圖形的“面積”.送芝 J-針對(duì)訓(xùn)練1.(多選)如圖所示，人站在自動(dòng)扶梯上不動(dòng) ，隨扶梯向上勻速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的 是(ACD)A .重力對(duì)人做負(fù)功B. 摩擦力對(duì)人做正功C. 支持力對(duì)人做正功D .合力對(duì)人做功為零【解析】重力與位移方向的夾角大于90重力對(duì)人做負(fù)功，A 對(duì).人不受摩擦力作用，B 錯(cuò).支持力方向與人的位移方向的夾角小于90支持力對(duì)人做正功，C 對(duì).人勻速上行，動(dòng)能不變，依動(dòng)能定理，D 對(duì).計(jì)算變力做功的常用方法1 .利用微元法求解：將物體的位移分割成許多小段，因小段很小，每一小段上作用在物體上的力可以視為恒力，這

9、樣就將變力做功轉(zhuǎn)化為在無(wú)數(shù)多個(gè)無(wú)窮小的位移上的恒力所做 元功的代數(shù)和，適用于求解大小不變、方向改變的變力做功；2 .利用圖象求解：如在 F x 圖象中，圖線與 x 軸所圍“面積”的代數(shù)和就表示力F在這段位移所做的功，且位于 x 軸上方的“面積”為正，位于 x 軸下方的“面積”為負(fù)；3 .利用平均力求解：當(dāng)力的方向不變而大小隨位移做線性變化時(shí)，可先求出力對(duì)位移F1+ F2的平均值 F =2，再由 W = Flcosa計(jì)算，如彈簧彈力做功；2.圖甲為索契冬奧會(huì)上為我國(guó)奪得首枚速滑金牌的張虹在1 000 m 決賽中的精彩瞬間現(xiàn)假設(shè)某速滑運(yùn)動(dòng)員某段時(shí)間內(nèi)在直道上做直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象可簡(jiǎn)化為圖乙，

10、已知運(yùn)動(dòng)員(包括裝備)總質(zhì)量為 60 kg,在該段時(shí)間內(nèi)受到的阻力恒為總重力的0.1 倍，g =10 m/s2.則下列說(shuō)法正確的是A .在 13 s 內(nèi),B. 在 13 s 內(nèi),C. 在 05 s 內(nèi),D.在 05 s 內(nèi),運(yùn)動(dòng)員的加速度為 0.2運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)力是30 N運(yùn)動(dòng)員的平均速度是12.5 m/s運(yùn)動(dòng)員克服阻力做的功是3 780 Jm/s【解【解析】速度一時(shí)間圖線的斜率表示加速度，則在 13 s 內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員的加速度為：a=篤 代m/s2= 0.5 m/s2,故 A 錯(cuò)誤；在 13 s 內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律得：F f = ma,解得運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)力 F= 60X0.5 N + 600X

11、0.1 N = 90 N，故 B 錯(cuò)誤；圖線與時(shí)間軸所圍成的“1積”表示物體的位移，則在 05 s 內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員的位移 x= 12X1 m + 2X(12+ 13)X2 m + 2X13一 x 63m = 63 m ,則運(yùn)動(dòng)員的平均速度 v = - = 5 m/s= 12.6 m/s,故 C 錯(cuò)誤；在 05 s 內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員克服阻力做的功 W克=0.1X600X63 J= 3 780 J,故 D 正確.24 .化變力為恒力求解：通過(guò)轉(zhuǎn)換研究的對(duì)象，可將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功，用 W =Flcosa求解，如輕繩通過(guò)定滑輪拉動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)情景下拉力做功問(wèn)題；5 .用功率求功：機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)保持功率P 恒定做變

12、速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力是變力，牽引力做的功 W = Pt ；6 .另外恒力做功和變力做功均可應(yīng)用動(dòng)能定理求解.例 3 一半徑為 R 的半圓形軌道豎直固定放置 ,軌道兩端等高，質(zhì)量為 m 的質(zhì)點(diǎn)自軌道 端點(diǎn) P 由靜止開(kāi)始滑下，滑到最低點(diǎn) Q 時(shí)，對(duì)軌道的壓力為 2mg，重力加速度大小為 g質(zhì) 點(diǎn)自 P 滑到 Q 的過(guò)程中，克服摩擦力所做的功為（）11A.&mgR B.mgR1nCqmgR D.mgR【解析】在 Q 點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力，兩力的合力充當(dāng)向心2力，所以有FNmg= mR,FN=2mg,聯(lián)立解得 v=n/gR,下滑過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得11 1mgR Wf=

13、 2mv2,解得 Wf= ?mgR,所以克服摩擦力做功？mgR, C 正確.3. 一物體所受的力F 隨位移 x 變化的圖象如圖所示，在這一過(guò)程中，力 F 對(duì)物體做的功為（B）A . 3 J B . 6 J C. 7 J D . 8 J【解析】 力 F 對(duì)物體做的功等于 x 軸上方梯形“面積”所表示的正功與 x 軸下方三角 形“面積”所表示的負(fù)功的代數(shù)和.1W1=2X（3+4）X2 J=7 JW2=2x(5-4)X2 J=1 J所以力 F 對(duì)物體做的功為W = 7 J 1 J= 6 J.故選項(xiàng) B 正確.4.人拉著繩通過(guò)一定滑輪吊起質(zhì)量 m= 50 kg 的物體，如圖所示，開(kāi)始繩與水平方向夾 角

14、為60 ,當(dāng)人勻速提起重物由 A 點(diǎn)沿水平方向運(yùn)動(dòng) s= 2 m 而到達(dá) B 點(diǎn)，此時(shí)繩與水平 方向成 30角，已知重力加速度 g= 10 m/s2,求人對(duì)繩的拉力做了多少功？【解【解析】設(shè)滑輪距 A、B 點(diǎn)的高度為 h,貝 U：h( (cot 30 -cot 60) ) = s人由 A 走到 B 的過(guò)程中，重物上升的高度厶 h 等于滑輪右側(cè)繩子增加的長(zhǎng)度 ，即:Ah1.功率的定義：功與完成這些功所用時(shí)間的比值.2.功率的物理意義： 描述力對(duì)物體 做功的快慢3. 功率的公式(1)P =半,P 為時(shí)間 t 內(nèi)的 _平均功率_(2)P = Fvcosa(a為 F 與 v 的夾角)1v 為平均速度，

15、則 P 為平均功率2v 為瞬時(shí)速度，則 P 為瞬時(shí)功率4.額定功率:機(jī)械_正常工作 時(shí)輸出的最大_功率.hsin30 hsin 60 ,人對(duì)繩子做的功為:W=mg-Ah=mgs( ( .31) )=1 000( ( 31) ) J732 J.考點(diǎn) 3功率的計(jì)算 【p79】例 45.實(shí)際功率:機(jī)械 實(shí)際工作 時(shí)輸出的功率.要求不大于 額定功率.如圖所示,一個(gè)表面光滑的斜面體M 固定在水平地面上，它的兩個(gè)斜面與水平面的夾角分別為a且amB, A 正確；滑塊下滑過(guò)程機(jī)械能守恒，有：mgh = *mv2，解得：v = 2 亦,由于兩個(gè)滑塊與地面的高度差相等，落地速度大小相等，B 正確；由牛頓第二定律得

16、：mgsin0=ma,a=gsin0, atB,aC 錯(cuò)誤；滑塊到達(dá)斜面底端時(shí) ，滑塊重力的瞬時(shí)功率：PA=mAgsinav,PB= mBgsinav;由于 mAgsina=mBgsin3,故PA=PB, D 錯(cuò)誤.【答案】AB【小結(jié)】1平均功率的計(jì)算方法利用P=(2)利用 P= Fvcosa,其中 v 為物體運(yùn)動(dòng)的平均速度.2.瞬時(shí)功率的計(jì)算方法利用公式 P= Fvcosa,其中 v 為 t 時(shí)刻的瞬時(shí)速度.(2) P =FVF,其中VF為物體的速度 v 在力 F 方向上的分速度.(3) P = Fvv ,其中 Fv為物體受到的外力 F 在速度 v 方向上的分力.3.求功率時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題(1

17、)首先要明確所求功率是平均功率還是瞬時(shí)功率，對(duì)應(yīng)于某一過(guò)程或某一段時(shí)間內(nèi)的功率為平均功率，對(duì)應(yīng)于某一時(shí)刻的功率為瞬時(shí)功率.求功率大小時(shí)要注意 F 與 V 方向間的夾角a對(duì)結(jié)果的影響.5.（多選）如圖所示,細(xì)線的一端固定于 0 點(diǎn)，另一端系一小球，在水平拉力 F 作用下， 小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（BD）A 小球的機(jī)械能保持不變B.小球受的合力對(duì)小球不做功C. 水平拉力 F 的瞬時(shí)功率逐漸減小D .小球克服重力做功的瞬時(shí)功率逐漸增大【解析】小球勻速率運(yùn)動(dòng)，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能不變，故機(jī)械能增加，故 A 錯(cuò)誤；小 球勻速率運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，根據(jù)動(dòng)能定

18、理，合力做功為零，故 B 正確；重力不變，速度方 向與重力的夾角不斷增大（大于 90 度），故根據(jù) P= Gvcos0,重力的瞬時(shí)功率的絕對(duì)值不斷增大，故 D 正確；小球勻速率運(yùn)動(dòng)，合力的功率為零，小球克服重力做功的瞬時(shí)功率不斷6.（多選）質(zhì)量為 m 的物體靜止在光滑水平面上的大小 F 與時(shí)間 t 的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變A. 3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B.3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為15Ft0m針對(duì)訓(xùn)練，從 t =0 時(shí)刻開(kāi)始受到水平力的作用.力,則（BD）增大，拉力 T 不做功，故拉力C.在 t= 0 到 3to這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為D .在 t= 0 到 3to這段時(shí)間內(nèi)，水平力的

19、平均功率為223Foto4m25F0t6m【解在 02t0時(shí)間內(nèi)，物體的加速率ai=,2t0時(shí)刻的速度vi=印如2m0,位2to3t0時(shí)間內(nèi)，加速度 a2= 3F， 3t0時(shí)刻的速度 V2= vi+卸。=5 叮,2t3t時(shí)間內(nèi)的位移2 2X2=號(hào)0;所以 3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率 P= 3F0V2=還鏟，B 對(duì)，A 錯(cuò)；3t0內(nèi)的兩種常見(jiàn)機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題的比較啟動(dòng)方式以恒定功率啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng)P -1 圖和v t 圖Tft HOA段過(guò)程分析人_ P （不變）, vfF=JvF F阻a= mJF F阻a =不變 F 不變，vmfP = Fvf直到 P = P額=Fvi,v1VVm運(yùn)動(dòng) 性質(zhì)加速度減小

20、的加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，維持時(shí)間vito =aP額（F阻+ ma ） aAB段過(guò)程分析_P_F = F阻a = 0 vm= _F阻P額P額不變vfF =Ja =vF F阻Jm運(yùn)動(dòng)性質(zhì)以 vm勻速直線運(yùn)動(dòng)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)BC 段無(wú)F = F阻a = 0P額以 vm=匸勻速運(yùn)動(dòng)F阻轉(zhuǎn)折點(diǎn)在轉(zhuǎn)折點(diǎn) A , F = F阻，a = 0 ,P額速度達(dá)到最大 vm=F阻在轉(zhuǎn)折點(diǎn) A , P = P額，勻加速 運(yùn)動(dòng)結(jié)束，但 a豐0 ,此時(shí) viP額=；在轉(zhuǎn)折點(diǎn) B ,速度F阻+ maP額達(dá)到最大 vm=注意1P = Fv , F 是牽引力而不是合力；2P額=F阻Vm時(shí)，即牽引力與F0X1+3FOX2

21、3t025F2to6m ，D 對(duì)，C 錯(cuò).平均功率W考點(diǎn) 4機(jī)車啟動(dòng)冋題【p80】阻力平衡時(shí)，達(dá)到最大速度；無(wú)論以哪種方式啟動(dòng)，機(jī)車的 最大速度都等于其做勻速直線P額運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，即 Vm=.F阻例 5 下列各圖是反映汽車（額定功率 P額）從靜止開(kāi)始以加速度 a1勻加速啟動(dòng)，最后做勻 速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中.其速度隨時(shí)間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象，已知汽車質(zhì)量為 m，勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為 Vi,勻速運(yùn)動(dòng)的速度為 Vm,所受阻力為 f.其中正確的是（）,由公式 P= Fv 及題意知，當(dāng)力恒定，隨著速度的增大功率 P 增大，當(dāng) P= P額時(shí)，功率不再增大，此時(shí)，牽引力 F 大于阻力 f,速度

22、繼續(xù)增大， 牽引力減小，此后汽車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng) ，當(dāng) F= f 時(shí)，速度達(dá)最大，做勻速運(yùn) 動(dòng).由以上分析知，B 錯(cuò)，A、C、D 對(duì).【答案】ACD【小結(jié)】對(duì)于機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題應(yīng)先弄清啟動(dòng)方式是功率恒定還是加速度恒定.機(jī)車啟動(dòng)的方式不同，運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同，即其功率、速度、加速度、牽引力等物理量的變化規(guī)律不同分 析圖象時(shí)應(yīng)注意坐標(biāo)軸的意義及圖象變化所描述的規(guī)律.以恒定功率啟動(dòng)的過(guò)程不是勻加速運(yùn)動(dòng) ，所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式不適用 ，這時(shí)加速 過(guò)程中牽引力做功用 W = Pt 計(jì)算，不能用 W = FL 計(jì)算（因?yàn)?F 為變力）,由動(dòng)能定理得 Pt -Ffx =AEk，該式可求解機(jī)車以恒定功率啟

23、動(dòng)過(guò)程的位移或速度問(wèn)題.以恒定牽引力加速啟動(dòng)時(shí)的功率一定不是恒定的，這種加速過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功常用W = FL 計(jì)算，不能用 W = Pt 計(jì)算（因?yàn)楣β?P 是變化的）.【解【解析】從靜止開(kāi)始勻加速啟動(dòng)4- 丿針對(duì)訓(xùn)練7.(多選)質(zhì)量為 m 的汽車在平直公路上以恒定功率P 從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定，大小為 f.則(BC)A .汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.汽車先做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)PC.汽車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為pD .汽車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力大小等于 f【解析】根據(jù) P= Fv 知，因?yàn)槠嚨墓β什蛔?，速度增大，牽引力減小，根據(jù)牛頓第

24、F f二定律得 a=,加速度減小，當(dāng)加速度減小到零，牽引力與阻力相等，汽車做勻速直線mP運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)的速度 v = f 所以汽車先做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)：故 B、C 正確.1如圖所示的 a、b、c、d 中，質(zhì)量為 M 的物體甲受到相同的恒力 F 的作用，在力 F 作用下使物體甲在水平方向移動(dòng)相同的位移. 表示物體甲與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，乙是 隨物體甲一起運(yùn)動(dòng)的小物塊 ，比較物體甲移動(dòng)的過(guò)程中力 F 對(duì)物體甲所做的功的大小正確的是(D)C. WaWcD .四種情況一樣大【解【解析】W = Fscos0,四種情況，F(xiàn)、s、2.(多選)如圖甲所示,用起重機(jī)將地面上靜止的貨物

25、豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中，其 v t 圖象如圖乙所示.下列說(shuō)法正確的是(AD)JA (Jt2MJ乙【P289】A . Wa最小B.B都相同，故 W 也相同，D 正確.Wd最大A .在 0t1時(shí)間內(nèi)，貨物處于超重狀態(tài)B.在 0t2時(shí)間內(nèi)，起重機(jī)拉力對(duì)貨物不做功C. 在 t2t3時(shí)間內(nèi)，起重機(jī)拉力對(duì)貨物做負(fù)功D 勻速階段拉力的功率可能比加速階段某一時(shí)刻拉力的瞬時(shí)功率小【解析】由 v-1 圖象可知在 0ti時(shí)間內(nèi)，貨物具有向上的加速度，故處于超重狀態(tài)，選項(xiàng) A 正確；在 tit3時(shí)間內(nèi)，起重機(jī)的拉力始終豎直向上 ，一直做正功，選項(xiàng) B、C 錯(cuò)誤； 勻速階段拉力小于加速階段的拉力，

26、而勻速階段的速度大于加速階段的速度，由 P= Fv 可知?jiǎng)蛩匐A段拉力的功率可能比加速階段某一時(shí)刻拉力的瞬時(shí)功率小3.如圖所示,木板質(zhì)量為 M ,長(zhǎng)度為 L,小木塊質(zhì)量為 m,水平地面光滑，一根不計(jì) 質(zhì)量的輕繩跨過(guò)定滑輪分別與M 和 m 連接，小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩，開(kāi)始時(shí)小木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將小木塊拉至右端 ，拉力至少做功為（A）A . mgL B. 2 卩 mgL口 mgLC.二D 1(M+m)gL【解析】設(shè)繩的張力為 T,勻速拉動(dòng)時(shí)，做功最少.對(duì)于 m, F=1m 肝 T,對(duì)于 M, T=img s= 2 , - W = F 2 =1mgL 選 A.4.在光滑的水

27、平面上，用一水平拉力 F 使物體從靜止開(kāi)始移動(dòng) X,平均功率為 P,如 果將水平拉力增加為 4F,使同一物體從靜止開(kāi)始移動(dòng)x,平均功率為（D）A.2P B. 4P C. 6P D. 8P【解析】設(shè)第一次運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t,則其平均功率表達(dá)式為P=孑；第二次加速度為第一次的 4 倍，由 x = 2at2可知時(shí)間為*,其平均功率為 P=琴=平=8P,選項(xiàng) D 正確.25.小剛同學(xué)在水平地面上把一個(gè)質(zhì)量為 1 kg 的小球以大小為 4 m/s 的初速度沿某方向 拋出，小球經(jīng)過(guò)時(shí)間 0.4 s 落地，不計(jì)空氣阻力，重力加速度 g = 10 m/s2,則下列判斷正確 的是（D）A .小球在最高點(diǎn)的機(jī)械能為8

28、 JB.小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的距離為0.8 mC.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能可能減小D.落地時(shí)重力做功的功率為 20 W【解析】小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力，機(jī)械能守恒，小球初動(dòng)能為 1mv2= 8 J,沒(méi)有規(guī)定零重力勢(shì)能點(diǎn)，故選項(xiàng) A、C 均錯(cuò)誤；由題意可知小球拋出后做斜上拋運(yùn)動(dòng)，-t總=上上+,選項(xiàng) D 正確.t下=0.4 s,故 t上=t下=0.2 s,拋出時(shí)豎直向上的分速度為vy= 2 m/s, 水平分速度 Vx= 2.3 m/s,小球在水平方向上勻速運(yùn)動(dòng) ，可知水平距離為 x = vxt總=23X0.4 m = m,故選 項(xiàng) B 錯(cuò)誤；小球落地時(shí)的豎直分速度為 vy= 2 m/s，重力做功的

29、瞬時(shí)功率 P= mgvy= 20 W， 選項(xiàng) D 正確.11ta6.如圖所示,把 A、B 兩相同小球在離地面同一高度處以相同大小的初速度vo分別沿水平方向和豎直方向拋出，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是(C)A .兩小球落地時(shí)速度相同B. 兩小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同C. 從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做的功相同D .從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功的平均功率相同【解析】落地時(shí)速率相同，但速度方向不同，A 錯(cuò)；豎直方向的速度不同，重力功率不 同，B 錯(cuò)；重力做功 W = mgh,相同，C 對(duì)；運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，重力做功平均功率不同，D 錯(cuò).7.如圖所示，輕彈簧一端與豎直墻壁相連 ，另一端與一質(zhì)

30、量為 m 的木塊連接，放在光 滑的水平面上彈簧勁度系數(shù)為 k,開(kāi)始時(shí)處于自然長(zhǎng)度現(xiàn)用水平力緩慢拉木塊 ，使木塊 前進(jìn) x,求拉力對(duì)木塊做了多少功？【解析】在緩慢拉動(dòng)過(guò)程中，力 F 與彈簧彈力大小相等，即 F= kx.當(dāng) x 增大時(shí)，F(xiàn) 增大，即 F 是一變力，求變力做功時(shí)，不能直接用 Fscosa計(jì)算，可以用力相對(duì)位移的平均值代替它，把求變力做功轉(zhuǎn)換為求恒力做功.F 緩慢拉木塊，可以認(rèn)為木塊處于平衡狀態(tài)，故拉力一 1 一 12等于彈力，即 F = kx.因該力與位移成正比，可用平均力 F = 2kx 求功，故 W = F = kx .&質(zhì)量為 6 t 的汽車從靜止開(kāi)始以 a= 0.5

31、m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間 后達(dá)到額定功率，之后以額定功率運(yùn)動(dòng)，直到達(dá)到最大速度，整個(gè)過(guò)程歷時(shí) 50 s,已知汽車 的額定功率 P0= 60 kW ,汽車所受阻力恒為 f = 3X103N,求：(1) 汽車勻加速運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間t ；(2) 汽車從靜止到達(dá)到最大速度所經(jīng)過(guò)的路程.【解析】 由牛頓第二定律 F- f = ma 得F=f+ma=3X10 N+6X10X0.5 N=6X10N4則勻加速的末速度v=7=完m/s=10 m/s則勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=v=05s=20s(2)汽車勻速行駛時(shí) F= f,達(dá)到最大速度 Vm4nttPo6X10則 Vm=-f-= 3X13m/s= 2

32、0 m/s12勻加速階段的位移為 xi,則 xi= 2at1 2= 100 m變加速階段的位移為 X2，1212由動(dòng)能定理 P0t -4x2= mvm mvt=50 t則 x2= 300 mx= X1+ X2= 400 m9.如圖所示,質(zhì)量為 m= 2 kg 的木塊在傾角0=37的足夠長(zhǎng)斜面上由靜止開(kāi)始下滑，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩=0.5,已知 sin 37 = 0.6, cos 37= 0.8, g 取 10 m/s2,則前 2 s 內(nèi)重力的平均功率和 2 s 末的瞬時(shí)功率分別為（B）A . 48 W 24 W B. 24 W 48 WD . 12 W 24 W C . 24 W 12

33、 W【解析】木塊所受的合外力 F合=mgsin0mgos0=mg(sin0cos0)=2X10X(0.60.5X0.8) N=4 NF合422木塊的加速度a= -=2m/s=2 m/s1212前 2 s 內(nèi)木塊的位移 x= ?at =X2X2 m = 4 m所以，重力在前 2 s 內(nèi)做的功為W=mgxsin 0=2X10X4X0.6 J=48 J重力在前 2 s 內(nèi)的平均功率=學(xué)=48 W = 24 W.木塊在 2 s 末的速度 v= at= 2X2 m/s= 4 m/s2s 末重力的瞬時(shí)功率P=mgsin0=2x10X0.6x4 W=48 W.故選項(xiàng) B 正確.10. 一質(zhì)量為 2 kg 的物體受水平拉力F 作用，在粗糙水平面上做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的a-1 圖象如圖所示，t= 0 時(shí)其速度大小為 2 m/s,滑動(dòng)摩擦力大小恒為 2 N(D)A . t = 6 s 時(shí)，物體的速度為 18 m/sB.在 06 s 內(nèi)，合力對(duì)物體做的功為 400 JC.t = 6 s 時(shí)，摩擦力的功率為 400 WD.t = 6 s 時(shí)，拉力 F 的功率為 200 W