MSDC.高中物理.功和功率(A級(jí)).學(xué)生版

1、功和功率考試要求內(nèi)容基本要求略高要求較高要求功和功率理解功和功率的概念計(jì)算功和功率知識(shí)框架知識(shí)點(diǎn)1 功1功的概念（1）定義：物體受到力的作用，并且在力的方向上發(fā)生一段位移，就叫做力對(duì)物體做了功（2）做功的兩個(gè)必不可少的因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移（3）功的種類：正功、負(fù)功和零功做負(fù)功，也可以說成物體克服這個(gè)力做正功（4）總功：當(dāng)物體在幾個(gè)力的作用下發(fā)生一段位移時(shí)，這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功，等于這幾個(gè)力的合力對(duì)物體所做的功，或者等于各個(gè)力做功的代數(shù)和2功的公式（1）力與位移同方向時(shí)：（2）力與位移之間有夾角時(shí)：可以理解為：是位移在力方向上的分量；是力在位移方向上的分量（3）注意：式中應(yīng)為

2、恒力，即大小、方向不變做功與物體運(yùn)動(dòng)形式（勻速或變速）無關(guān)，也就是說當(dāng)及其夾角確定后，功就有確定值計(jì)算功時(shí)，一定要明確是哪個(gè)力對(duì)物體做的功公式中的單位，牛（）；米（）； 焦（）實(shí)際計(jì)算時(shí)，不必生搬硬套公式，一般通過分解力，或分解位移的方法求解3總功的計(jì)算方法可以先求合力，再求總功，如果各個(gè)力作用的位移不同，那么把各階段力的功分別求出，再求功的代數(shù)和（為在力方向上的位移）4正功與負(fù)功若，則不做功，若，則做正功；若，則力做負(fù)功（或說物體克服做了功）功的正、負(fù)表示是動(dòng)力對(duì)物體對(duì)功還是阻力對(duì)物體做功，前者取正，后者取負(fù)5對(duì)功的概念理解（1）正功和負(fù)功是為了描述做功效果而引入的功是標(biāo)量，只有數(shù)值，沒有方

3、向功的正負(fù)不是數(shù)量上的正與負(fù)，它們僅表示兩種相反的做功效果，我們既不能說“正功和負(fù)功方向相反”，也不能說“正功大于負(fù)功”（2）功與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)形式無關(guān)力對(duì)物體做功，只與力的大小、位移的大小，以及兩者之間的夾角有關(guān)，而與物體受力以后通過這段位移做什么運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系（3）功的公式中和必須具有同時(shí)性計(jì)算力做功時(shí)所發(fā)生的位移，必須是在同一個(gè)力持續(xù)作用下發(fā)生的，如果力只在物體的一段位移中有作用，力消失后仍繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，那么力所做的功，就只跟力作用的那一段位移有關(guān)，而跟其余位移無關(guān)（4）功是過程量知識(shí)點(diǎn)2 功率1功率的基本概念（1）定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫做功率（2）公式定義式：導(dǎo)出式：（3

4、）單位：在國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號(hào)是（4）物理意義：功率是表示物體做功快慢的物理量，它由物體的功與做這些功所需的時(shí)間決定，并不單純由做功的多少?zèng)Q定只是在做功時(shí)間相同的情況下，才能認(rèn)為做功多則功率大2不同功率的比較（1）額定功率和實(shí)際功率：機(jī)械長時(shí)間正常工作時(shí)的最大輸出功率叫做機(jī)械的額定功率，它是動(dòng)力機(jī)械的性能指標(biāo)之一，與機(jī)械是否做功無關(guān)，與機(jī)械實(shí)際做功的快慢也無關(guān)，它是提供人們對(duì)機(jī)械進(jìn)行選擇、配置的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了機(jī)械的做功能力或機(jī)械所能承擔(dān)的“任務(wù)”機(jī)械工作時(shí)的實(shí)際輸出功率叫做實(shí)際功率，實(shí)際功率不應(yīng)大于額定功率，否則會(huì)縮短機(jī)械的使用壽命，甚至?xí)p壞機(jī)械（2）平均功率

5、和瞬時(shí)功率平均功率是指一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢程度，對(duì)應(yīng)一段過程，常用定義式來計(jì)算瞬時(shí)功率則是反映某時(shí)刻力或機(jī)械做功的快慢程度，對(duì)應(yīng)于某一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，常用導(dǎo)出式來計(jì)算3對(duì)功率的理解（1）功率是描述做功快慢的物理量功率是功與完成這些功所用時(shí)間的比值，定義式：此式是普遍適應(yīng)的，不管是恒力做功還是變力做功，它都適用，它表示時(shí)間內(nèi)的平均功率，應(yīng)注意功率的大小只與“比值”有直接聯(lián)系，與做功多少和時(shí)間長短無直接聯(lián)系比較功率的大小，要比較功與完成這些功所用時(shí)間之“比值”“比值”大，功率就大，做功就快；“比值”小，功率就小，做功就慢導(dǎo)出式：，式中的是與的夾角，此式不僅適用于求平均功率，也適用于求瞬時(shí)功率，若為變

6、力，為某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則為該時(shí)刻的瞬時(shí)功率；若為恒力，為內(nèi)的平均速度，則表示時(shí)間內(nèi)的平均功率在一定時(shí)，與成反比；在一定時(shí)，與成正比（2）物體做功功率是描述物體做功的一個(gè)狀態(tài)，做功的多少是一個(gè)過程，所以也不能說功率大，做功就多物體做功是作用力在做功過程中的一個(gè)積累，做功時(shí)間越長，做功就越多，就是一個(gè)積累的意思，即在時(shí)間上的積累就是物體做功的多少（3）功率是標(biāo)量，沒有方向，但也存在正負(fù)，正值表示做功的力為動(dòng)力，力對(duì)物體做正功；負(fù)值表示做功的力為阻力，力對(duì)物體做負(fù)功知識(shí)點(diǎn)3 機(jī)車啟動(dòng)的兩種過程1以恒定功率啟動(dòng)機(jī)車以恒定的功率啟動(dòng)后，若運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力不變，由于牽引力，隨增大，減小根據(jù)牛頓第二定律

7、，當(dāng)速度增大時(shí)，加速度減小，其運(yùn)動(dòng)情況是做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)直至?xí)r，減小至零，此后速度不再增大，速度達(dá)到最大值而做勻速運(yùn)動(dòng)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度是下面是這個(gè)動(dòng)態(tài)過程的簡單方框圖2機(jī)車以恒定的加速度，由，當(dāng)加速度不變時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力恒定，再由知，一定，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功率隨的增大而增大，但當(dāng)增大到額定功率以后不再增大，此后發(fā)動(dòng)機(jī)保持額定功率不變，繼續(xù)增大，牽引力減小，直至?xí)r，車速達(dá)到最大值，此后勻速運(yùn)動(dòng)在增至之前，車勻加速運(yùn)動(dòng)，其持續(xù)時(shí)間為（這個(gè)必定小于，它是車的功率增至之時(shí)的瞬時(shí)速度）計(jì)算時(shí)，先算出，再求出，最后根據(jù)求在增至之后，為加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到下面是這個(gè)動(dòng)態(tài)過程的方框圖這一過

8、程的關(guān)系可由圖所示說明：中的僅為機(jī)車的牽引力，而非機(jī)車所受的合力機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，是加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，解題時(shí)不能誤作勻加速運(yùn)動(dòng)處理，實(shí)際上，沒有一部機(jī)器一開始就以恒定功率啟動(dòng)初始階段，功率是逐漸增大的，達(dá)到額定后，牽引力才漸漸變小，最終將勻速運(yùn)行如機(jī)車以恒定的加速度啟動(dòng)一定是一個(gè)變功率過程，當(dāng)功率增大到額定值后，必須經(jīng)過一個(gè)加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)過程汽車以小于額定功率的實(shí)際功率運(yùn)行時(shí)，仍然可以做勻速直線運(yùn)動(dòng)，比如空載時(shí)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)際功率可以小于額定功率知識(shí)點(diǎn)4 功和能1能的概念（1）物體具有能量就能夠?qū)ν庾龉Γ虼四苁俏矬w所具有的做功本領(lǐng)（2）一切物體都具有能，

9、只是能有不同形式不同形式的能之間可以相互轉(zhuǎn)化，且轉(zhuǎn)化過程能量守恒2功與能的異同點(diǎn)（1）區(qū)別：功是過程量，能是狀態(tài)量（2）相同點(diǎn)：單位相同，國際單位制中功和能的單位都是焦耳（）3功能關(guān)系（1）能的轉(zhuǎn)化過程是由做功來實(shí)現(xiàn)的，做功的過程實(shí)質(zhì)上就是能量的轉(zhuǎn)化過程做多少功，就有多少能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式故：功是能量轉(zhuǎn)化的量度（2）對(duì)功能關(guān)系的理解：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，單位相同，都是標(biāo)量能量是狀態(tài)量，功是過程量做功可以使物體的能量發(fā)生變化，能量變化的多少由功來量度，但功和能之間無所謂轉(zhuǎn)化能量是物體的固有屬性，而功只能在能量變化或轉(zhuǎn)化過程中才能出現(xiàn)例題精講【例1】 關(guān)于功的概念，下列說法正確的是（

10、）A力對(duì)物理做功多，說明物體的位移一定大B力對(duì)物體做功少，說明物體的受力一定小C力對(duì)物體做的功等于力的大小、位移的大小以及位移和力的夾角的余弦三者的乘積D力對(duì)物體不做功，說明物體一定無位移【例2】 下面列舉的哪幾種情況下所做的功是零（ ）A衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球引力對(duì)衛(wèi)星做的功B平拋運(yùn)動(dòng)中，重力對(duì)物體做的功C舉重運(yùn)動(dòng)員，扛著杠鈴在頭上的上方停留10s，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做的功D木塊在粗糙水平面上滑動(dòng)，支持力對(duì)木塊做的功【例3】 下列說法正確的是（ ）A作用力做正功時(shí)，反作用力一定做負(fù)功B作用力不做功時(shí)，反作用力也一定不做功 C作用力和反作用力的功一定大小相等，正負(fù)相反D作用力做正功時(shí)，反作用力也可

11、以做正功【例4】 關(guān)于功和能的關(guān)系，下列說法正確的是（ ）A能是物體具有做功的本領(lǐng)B功是能量轉(zhuǎn)化的量度C功是在物體狀態(tài)發(fā)生變化過程中的過程量，能是由物體狀態(tài)決定的狀態(tài)量D功和能的單位相同，它們的意義也完全相同【例5】 關(guān)于功率概念，下列說法中正確的是（ ）A力對(duì)物體做的功越多，力做功的功率越大B功率是描述物體做功快慢的物理量C從公式可知，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率可以隨速度的不斷增大而提高D當(dāng)輪船勻速航行時(shí)，合外力為零，所以此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為零【例6】 關(guān)于功率以下說法中正確的是：（ ）A據(jù)可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大B據(jù)可知，汽車牽引力一定與速度成反比C據(jù)可知，只要知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就

12、可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率D根據(jù)可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比【例7】 汽車以額定功率從靜止開始行駛時(shí)，一定是（ ）A速度變大，加速度也變大B速度變小，加速度也變小C速度變大，而加速度變小D速度最大時(shí)，牽引力一定也最大【例8】 如圖所示，質(zhì)量為的物體，受水平力的作用，在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）A如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，一定對(duì)物體做正功B如果物體做減速直線運(yùn)動(dòng)，一定對(duì)物體做負(fù)功C如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，一定對(duì)物體做正功D如果物體做減速直線運(yùn)動(dòng)，可能對(duì)物體做正功【例9】 下列運(yùn)動(dòng)中的物體，沒有力對(duì)其做功的是（ ）A沿斜面下滑的物體 B在水平

13、路面上勻速行駛的汽車C從空中下落的雨滴 D在光滑的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體【例10】 關(guān)于摩擦力做功的下列說法中不正確的是（ ）A滑動(dòng)摩擦力阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，一定做負(fù)功B靜摩擦力起著阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的作用，一定不做功C靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力一定都做負(fù)功D系統(tǒng)內(nèi)相互作用的兩物體間一對(duì)摩擦力做功的總和等于零【例11】 有一輕繩拴了一個(gè)物體，如圖所示，在懸點(diǎn)O以加速度a向下做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在物體上的各力做功的情況是（ ）A重力做正功，拉力做負(fù)功，合外力做負(fù)功B重力做正功，拉力做負(fù)功，合外力做正功C重力做正功，拉力做正功，合外力做正功D重力做負(fù)功，拉力做負(fù)功，合外力做正功【例12】 下列哪些

14、情況中力做的功為零（ ）A向上拋出一物體上升過程中，重力對(duì)物體做的功B衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，衛(wèi)星受到的引力對(duì)衛(wèi)星所做的功C汽車勻速上坡時(shí)，車廂底部對(duì)貨物的支撐力對(duì)貨物所做的功D汽車勻速上坡時(shí)，車廂底部摩擦力對(duì)貨物所做的功【例13】 如圖所示，木塊放在木塊的左上端，用恒力將拉至的右端第一次將固定在地面上，做的功為；第二次讓可以在光滑的地面上自由滑動(dòng)，做的功為比較兩次做功，應(yīng)有（ ）A B C D無法比較【例14】 水流從高處落下，對(duì)水輪機(jī)做的功，這句話的正確理解為（ ）A水流在對(duì)水輪機(jī)做功前，具有的能量B水流在對(duì)水輪機(jī)做功時(shí)，具有的能量C水流在對(duì)水輪機(jī)做功后，具有的能量D水流在對(duì)水輪機(jī)做功的過程

15、中，能量減少了【例15】 用同樣的水平力沿光滑水平面和粗糙水平面推動(dòng)一輛相同的小車，都使它們移動(dòng)相同的距離，兩種情況下推力分別為，小車最終獲得的能量分別為，則（ ）A， B，C， D，【例16】 物體在兩個(gè)相互垂直的力作用下運(yùn)動(dòng)，力對(duì)物體做功6J，物體克服力做功8J，則、的合力對(duì)物體作功為（ ）A14J B10J C2J D【例17】 恒力F沿水平方向?qū)⑽矬wM在水平面上向前推移S，做功為，用等大的力將物體2M沿斜面向上推移S，做功，仍用等大的力將物體3M豎直向上提升S做功，比較三者大小關(guān)系有_【例18】 以一定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力大小恒為F則從拋出到回到

16、原點(diǎn)的過程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為（ ）A0 B C D【例19】 質(zhì)量為的長木板放在光滑的水平面上，一個(gè)質(zhì)量為的滑塊以某一速度沿木塊表面從點(diǎn)滑至點(diǎn)在木板上前進(jìn)了，而木板前進(jìn)了，如圖所示若滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求摩擦力對(duì)滑塊、對(duì)木塊做功各為多少?【例20】 如圖所示，用力拉一質(zhì)量為m的物體，使它沿水平勻速移動(dòng)距離s，若物體和地面間的摩擦因數(shù)為，則此力對(duì)物體做的功為（ ）A BC D【例21】 質(zhì)量的物體，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)求下列兩種情況下需對(duì)它做多少功：（1）使物體沿水平地面以加速度移動(dòng)；（2）使物體豎直向上以加速度升高（）【例22】 一滑塊在水平地面上沿直線滑行，時(shí)其速度為從此

17、刻開始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力，力和滑塊的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖甲和圖乙所示設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力對(duì)滑塊做的功分別為，則以下關(guān)系正確的是（ ）ABCD【例23】 輪船航行阻力，則當(dāng)船以額定功率P行駛時(shí)，最大速度=_【例24】 火車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，若阻力不變，則牽引力F和瞬時(shí)功率P的變化情況是（ ）AF不變，P變大 BF變小，P不變 CF變大，P變大 DF、P都不變【例25】 從空中以的初速平拋一個(gè)重力為10N的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)3s落地，不計(jì)空氣阻力，取，則物體落地時(shí)重力的即時(shí)功率為（ ）A400WB300WC500WD700W【例26】 如圖所示，分別用力將

18、質(zhì)量為的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，在此過程中，做功的功率大小關(guān)系是（ ）A B C D【例27】 從空中以的初速度沿著水平方向拋出一個(gè)重為的物體，不計(jì)空氣阻力，取，求：（1）在拋出后內(nèi)重力的功率（2）在拋出后時(shí)重力的功率（設(shè)時(shí)未落地）【例28】 純電動(dòng)概念車E1是中國館的鎮(zhèn)館之寶之一若E1概念車的總質(zhì)量為920kg，在16s內(nèi)從靜止加速到100km/h（即），受到恒定的阻力為1500N，假設(shè)它做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)力系統(tǒng)提供的牽引力為_N當(dāng)E1概念車以最高時(shí)速120km/h（即）做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)力系統(tǒng)輸出的功率為_kW【例29】 卡車在平直公路上從靜

19、止開始加速行駛，經(jīng)時(shí)間前進(jìn)距離，速度達(dá)到最大值設(shè)此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率恒為，卡車所受阻力為，則這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為（ ）A B C D【例30】 汽車質(zhì)量，額定功率為，當(dāng)汽車在水平路面上行駛時(shí)，受到的阻力是車重的倍，問：（1）汽車在此路面上行駛所能達(dá)到的最大速度是多少？（2）若汽車從靜止開始，保持以的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過程能維持多長時(shí)間？ 【例31】 質(zhì)量是、額定功率為的汽車，在平直公路上行駛中的最大速度為若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為，運(yùn)動(dòng)中的阻力不變，求：（1）汽車所受阻力的大?。?）末汽車的瞬時(shí)功率（3）汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（4）汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)中牽引力所做

20、的功【例32】 一輛摩托車在平直的公路上以恒定的加速度啟動(dòng)，已知摩托車的額定功率為，人和車的總質(zhì)量為設(shè)行駛中受到的阻力為人和車重的0.1倍并保持不變，摩托車由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)的前8秒內(nèi)的位移為，求：（?。?）摩托車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小及發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的大?。唬?）摩托車能達(dá)到的最大速率；（3）若摩托車達(dá)到最大速度時(shí)緊急制動(dòng)，設(shè)車緊急制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力為車重的0.5倍，且其它阻力不計(jì)，求車滑行的距離課堂檢測1、 關(guān)于功和能，以下結(jié)論正確的是（ ）A功和能的單位相同，它們的概念也相同B做功的過程一定是物體的能量增加的過程C做功的過程一定是物體的能量減少的過程D通過做功可以使不同形式的能量間發(fā)生轉(zhuǎn)化，但能的總量是守恒的2、 關(guān)于功率，下列說法正確的是（ ）A功率大說明物體做功多B功率小說明物體做功慢C單位時(shí)間內(nèi)做功越多，其功率越大D由可知，機(jī)車運(yùn)動(dòng)速度越大，功率一定越大3、 下列說法正確的是（ ）A力對(duì)物體不做功，說明物體沒有位移B力對(duì)物體做功越多，說明物體所受的力越大C把的物體勻速舉高1m，舉力做功為1JD把重1N的物體勻速舉高1m，克服重力做功為1J4、 關(guān)于力對(duì)物體做功，如下說法正確的是（ ） A滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功 B靜摩擦力對(duì)物體可能做正功C作用力的功與反作用力的功其代數(shù)