8.1功與功率（第一課時）（原卷版）

第1節(jié)功與功率(第一課時)【知識梳理】一、功.功的公式：W=Hcosa,其中F、/、a分別為力的大小、位移的大小、力與位移的夾角。.功是標量。在國際單位制中，功的單位是焦耳，符號是J。二、正功和負功.力對物體做正功或負功的條件由W=f7cosa可知⑴當片乳寸，W=0,力尸對物體不做功。⑵當OWzV創(chuàng)寸，W>0,力尸對物體做正功。(3)當方Vagi時，WV0,力產對物體做負功。.總功的計算當一個物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，這幾個力對物體所做的總功等于：(1)各個力分別對物體所做功的代數(shù)和。(2)這幾個力的合力對物體所做的功。三、功率.功率(I)定義：在物理學中，做功的快慢用功率表示。如果從開始計時到時刻/這段時間內，力做的功為W,則功W與完成這些功所用時間,之比叫作功率。w(2)公式：P=7(P表示功率)。(3)單位：在國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W。IW=1J/So技術上常用千瓦(kW)作功率的單位，lkW=1000W。.功率與速度（1）一個沿著物體位移方向的力對物體做功的功率，等于這個力與物體速度的乘積，即？=立，。（2）若v是平均速度，2=外表示平均功率；若v是瞬時速度，表示瞬時功率。⑶應用：由功率與速度關系式知，汽車、火車等交通工具和各種起重機械，當發(fā)動機的輸出功率p一定時，牽引力小與速度y成反比，要增大牽引力，就要減小速度。【方法突破】一、功的理解和正、負功的判斷■方法歸納.做功有兩個條件：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，兩個條件對于功而言，缺一不可。.力做正功還是負功的判斷方法⑴看力/與位移/的夾角a：a<90°,力做正功，90°<a<180°,力做負功。（2）看力/與速度］的夾角a：OgaV90。,力做正功,90?！窗?80。,力做負功?！纠?】某人用與水平方向成60。角，大小為40N的恒力推著小車在粗糙的水平面上前進了5.0m,人放手后，小車又前進了2.0m才停下來，則小車在運動過程中，人的推力所做的功為（）A.140JB.100JC.60JD.無法確定【針對訓練1】某快遞小哥搬運一批總質量為50kg的貨物，以2m/s的速度沿水平方向勻速走了8m,重力加速度g=10m/s2,則勻速運動過程中此人對貨物做的功為（）A.400JB.I000JC.0D.100J二、功的計算■方法歸納.單個恒力做功：直接用公式W=F/cosa計算。.合力做功計算合力做功的兩種基本思路(1)先確定物體所受的合外力，再根據公式卬合=廣合/cosa求解合外力做的功。該方法適用于物體所受的合外力不變的情況，常見的是發(fā)生位移/的過程中，物體所受的各力均沒有發(fā)生變化。(2)先根據W=/7cosa,求出物體所受的每個力做的功1%、電W”，再根據W合=1％+1%+…+也，求解合力的功，即合力做的功等于各個分力做功的代數(shù)和。該方法的適用范圍更廣?！纠?】如圖所示，小明用與水平方向成。角的輕繩拉木箱，繩中張力為匕木箱沿水平地面向右移動了一段距離已知木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為〃，木箱質量為機，木箱受到的()A.支持力做功為(〃田-/sinO)B.重力做功為利0C.拉力做功為尸/cosOD.滑動摩擦力做功為-〃〃田/【針對訓練2】一個物體置于光滑水平面上，受到互相垂直的水平力￡、與作用，如圖所示，經一段時間，E做功為6J,5做功為8J,則。鳥的合力做功為()A.14JB.10JC.2JD.-2J二、功率的理解和計算■方法歸納W.公式P=7和P=Fv的比較2.F、y和P的含義【例3】如圖所示，質量為2kg的物塊靜止在水平地面上，從30開始對該物塊施加大小為9N的水平向右的恒定拉力/，已知物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)〃=。.2,取重力加速度大小g=10m/s：貝打=蓑末拉力廠的瞬時功率是（）A.9WB.I8WC.27WD.45W【針對訓練3】關于公式尸=y和公式尸=外,下列說法正確的是（）A.由P=Fv可知，當功率P一定時，力/與速度n成正比比較項目p=7P=Fv適用條件(1)功率的定義式，適用于任何情況下功率的計算，一般用來求平均功率(2)當時間f-O時，可由定義式確定瞬時功率(1)功率的計算式，僅適用于尸與》同向的情況，一般用來求瞬時功率(2)當u為平均速度時，所求功率為平均功率聯(lián)系IV(1)公式P—&是P—7的推論(2)功率尸的大小與W、，無關物理量釋疑F（力）力"是研究對象所受的外力，?是恒力，”可以是某一個力，也可以是幾個力的合力V（速度）通常情況下，速度V是瞬時值，但物體的速度可能恒定，也可能變化P（功率）明確所求的是某i個力的功率還是合力的功率B.由尸二&可知，物體運動的速度u越大，功率P越大C.由夕=/可知，力做的功W越多，功率P越大D.由〃=/可知，單位時間內力做的功W越多，功率P越大【對點檢測】一、隨堂檢測.如圖所示，一個物體放在水平地面上，在與水平方向成。角的斜向上的恒力廠的作用下沿水平地面向右運動了距離/。若物體質量為m,重力加速度為g,則在此過程中（）A.”做正功，大小為尸做正功，大小為Heos。C.重力做正功，大小為〃?g/D.重力做負功，大小為〃出/.如圖所示，質量為機的物塊放在傾角為的光滑斜面上，同時用力r向左推動斜面，使斜面與物塊保持相對靜止，沿水平地面前進一段位移S.則在此過程中斜面對物塊做的功為（）A.FSB."igSsinOC.mgScos^D.nigStan03.如圖所示，一物塊在恒力廠作用下沿水平地面做勻速直線運動，位移為》,已知廣與水平方向夾角為0,則此過程中摩擦力對物塊做的功為（）A.EvB.-FxC.Etcos^D.-FxcosO4.如圖所示，質量為〃，可視為質點的物體，從傾角為430。的光滑固定斜面的頂端由靜止滑下，已知物體由斜面頂端滑到底端所用時間為z,到達斜面底端時的速度為口斜面高為鼠下列敘述正確的是（）A.物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率為〃7口B.物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率為吧4C.物體由斜面頂端滑到底端的過程中重力做功2〃名力D.物體由斜面頂端滑到底端的過程中重力做功的平均功率為等2二、課后檢測.如圖所示，質量相等的A、B兩個小球沿著傾角不同的兩個光滑固定斜面從同一高度靜止下滑，關于A、B兩物體在斜面上的運動，下列說法正確的是（）A.重力做功的平均功率相等B.動能的變化量相同C.速度的變化相同D.運動到斜面底端時重力的瞬時功率相等.圖甲為一男士站立在履帶式自動扶梯上勻速上樓，圖乙為一女士站立在臺階式自動扶梯上勻速上樓。下列關于兩人受到的力以及做功情況正確的是（）A.甲圖中支持力對人做正功B.甲圖中摩擦力對人做負功C.乙圖中人受到水平向前的摩擦力D.兩人受到電梯的作用力的方向相同.如圖所示，質量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達同一水平面，則（）A.兩物體剛到達底端時的速度相同.剛到達底端時重力的瞬時功率Pa二PbC.若斜面粗糙，A對斜面的摩擦力對斜面不做功D.若斜面粗糙，斜面對A的摩擦力對A做正功.蹦床運動是極具技巧性和觀賞性的項目，具有彈性的蹦床可以簡化成下端固定的豎直放置的輕彈簧，用小球替代運動員，如圖所示。運動員從最高點4點由靜止下落，當他經過8點時，此時彈簧恰好處于自由狀態(tài)，。點是運動過程的最低點。在整個豎直運動過程中，彈簧始終處于彈性限度內，空氣阻力忽略不計。運動員從A點運動到4點的過程中，他所受重力的瞬時功率（）A.越來越大B.越來越小C.保持不變D.先增大，再減小【提升訓練】.如圖所示，一質量為0.4kg的滑塊可視作質點，從傾角為30。的固定斜面頂端由靜止下滑?；瑝K與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=且，滑塊開始下滑時離地面的高度為2m,取重力加速度大小g=10m/s。則從滑塊開6始下滑到滑塊滑到斜面底端的過程中（）A.滑塊受到的彈力對滑塊做正功B.滑塊受到的重力對滑塊做的功為8JC.滑塊克服摩擦力做的功為2JD.滑塊下滑的加速度大小為2.5m小210.如圖，a、b、c,三個相同的小球，a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑，同時從c?從同一高度分別開始自由下落和平拋，不計空氣阻力，下列說法錯誤的是（）A.三個小球運動過程中重力做的功相等B.三個小球運動過程中重力做功的平均功率相等C.a、b落地時的速度相同D.。、c落地時重力的瞬時功率相等.如圖所示，兩小球A、B完全相同，在同一高度處將A球以初速度用水平拋出，同時將B球由靜止釋放。A、B兩球從開始運動到落地過程（不計空氣阻力），下列說法中不氐硬的是（）A.重力對兩小球做功相同B.兩球運動過程中重