2024年高考物理一輪總復(fù)習(xí)第六章機械能守恒定律第1講功與功率課件

第1講功與功率課

程

標(biāo)

準了解生產(chǎn)生活中常見機械的功率大小及其意義．

素

養(yǎng)

目

標(biāo)物理觀念：理解功和功率的概念．科學(xué)思維：(1)會對功、功率進行分析和計算；(2)知道變力做功的求法，會解決機車啟動的兩種模型問題．必備知識·自主落實關(guān)鍵能力·精準突破必備知識·自主落實

力力的方向位移正功不做功負功克服

時間快慢快慢平均瞬時4．額定功率與實際功率：(1)額定功率：動力機械可以長時間正常工作的________功率．(2)實際功率：動力機械實際工作時輸出的功率，要求________或等于額定功率．實際功率如果大于額定功率容易將機器損壞．

最大小于走進生活如圖所示，“復(fù)興號”高速列車正在平直軌道上勻速運行．(1)“復(fù)興號”高速列車運行的牽引力大小等于其阻力大?。?

)(2)“復(fù)興號”高速列車運行的速度越大，其實際功率越大．(

)(3)若“復(fù)興號”高速列車以恒定功率出站時，其加速度是不變的．(

)(4)由P＝Fv可知，發(fā)動機功率一定時，機車的牽引力與運行速度的大小成反比．(

)(5)由公式P＝Fv只可以求平均功率，不可以求瞬時功率．(

)√××××關(guān)鍵能力·精準突破考點一恒力做功的分析和計算1．是否做功及做功正負的判斷2．計算功的方法(1)恒力做的功，直接用W＝Flcosα計算．(2)合外力做的功方法一：先求合外力F合，再用W合＝F合lcosα求功．方法二：先求各個力做的功W1、W2、W3…，再應(yīng)用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合外力做的功．方法三：利用動能定理W合＝Ek2－Ek1.針

對

訓(xùn)

練1.如圖所示，用電梯將兩箱相同的貨物從一樓運送到二樓，其中圖甲是用扶梯臺式電梯運送，圖乙是用履帶式自動電梯運送，假設(shè)兩種情況下電梯都是勻速地運送貨物，下列說法正確的是(

)A．兩種情況下電梯對貨物的支持力都對貨物做正功B．圖乙中電梯對貨物的支持力對貨物做正功C.圖甲中電梯對貨物的支持力對貨物不做功D．圖乙中電梯對貨物的支持力對貨物不做功答案：D解析：在題圖甲中，貨物隨電梯勻速上升時，貨物受到的支持力豎直向上，與貨物位移方向的夾角小于90°，故此種情況下支持力對貨物做正功，選項C錯誤；題圖乙中，貨物受到的支持力與電梯接觸面垂直，此時貨物受到的支持力與貨物位移方向垂直，故此種情況下支持力對貨物不做功，故選項A、B錯誤，D正確．2．如圖所示，水平路面上有一輛質(zhì)量為m0的汽車，車廂中有一個質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂，在車以加速度a向前加速行駛距離L的過程中，下列說法正確的是(

)A.人對車的推力F做的功為FLB．人對車做的功為maLC．車對人的作用力大小為maD．車對人的摩擦力做的功為(F－ma)L答案：A

3．(多選)質(zhì)量為m＝2kg的物體沿水平面向右做直線運動，t＝0時刻受到一個水平向左的恒力F，如圖甲所示，取水平向右為正方向，此物體的v－t圖像如圖乙所示，g取10m/s2，則(

)A．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5B．10s內(nèi)恒力F對物體做功102JC．10s末物體在計時起點位置左側(cè)2m處D．10s內(nèi)物體克服摩擦力做功34J答案：CD

考點二功率的分析和計算求功率的方法：考向1功率的分析和計算例1

如圖所示，質(zhì)量m＝10kg的木箱放在粗糙水平面上，箱子與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.一小孩用40N的水平力F推動木箱從靜止開始運動，使木箱發(fā)生x＝4m的位移．求該過程中：(取g＝10m/s2)(1)小孩推力做的功；(2)小孩推力的平均功率；(3)木箱位移為4m時推力的瞬時功率．

考向2結(jié)合圖像考查功和功率問題例2[2023·重慶主城四區(qū)高一下期末]如圖甲所示為一位同學(xué)在跳繩，某科學(xué)研究小組利用傳感器記錄了該同學(xué)在原地的跳繩過程，離開地面后豎直方向上的v－t圖像如圖乙所示．

答案：B

答案：ABD

5．(多選)質(zhì)量為4kg的物體，放在動摩擦因數(shù)為μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下由靜止開始運動，拉力做的功W和物體發(fā)生的位移s之間的關(guān)系如圖所示，重力加速度g＝10m/s2，在0～9m的過程中，下列說法中正確的是(

)A．物體先做勻加速運動，然后做勻速運動B．拉力F的平均功率為13.5WC．拉力F的最大瞬時功率為30WD．摩擦力做功為36J答案：ABC

考點三變力做功的計算方法方法以例說法應(yīng)用動能定理用力F把小球從A處緩慢拉到B處，F(xiàn)做功為WF，則有：WF－mgl(1－cosθ)＝0，得WF＝mgl(1－cosθ)微元法

質(zhì)量為m的木塊在水平面內(nèi)做圓周運動，運動一周克服摩擦力做功Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR平均力法圖像法

一水平拉力F0拉著一物體在水平面上運動的位移為x0，F(xiàn)

－

x圖線與橫軸所圍面積表示拉力所做的功，W＝F0x0

答案：B

答案：D

素養(yǎng)提升

機車啟動問題模型1以恒定功率啟動

答案：CD

模型2以恒定加速度啟動

答案：BC

針

對

訓(xùn)

練8.[2023·湖南長沙一中模擬改編]2022年5月30日，“92號汽油跑步進入9元時代”沖上微博熱搜，許多車主紛紛表示頂不住油價而迫切想買電動車代步．已知某品牌純電動汽車整車質(zhì)量(含駕駛員)約1200kg，高性能版的驅(qū)動電機最大功率120kW，峰值扭矩為290N·m，驅(qū)動形式為前車驅(qū)動，NEDC綜合續(xù)航里程430km.若該電動汽車在平直公路上行駛受到的阻力大小恒為4×103N，則下列說法正確的是(

)A．汽車的最大速度為20m/sB．汽車上坡時換低速擋行駛，是為了使汽車獲得較大的牽引力C．汽車以2m/s2的加速度勻加速啟動，啟動后第2s末時發(fā)動機的實際功率是32kWD．若汽車以最大功率啟動到速度達到最大的過程中，平均速度等于15m/s答案：B

9．(多選)額定功率相同的甲、乙兩車在同一水平路面上從靜止啟動，其發(fā)動機的牽引力隨時間的變化曲線如圖所示．兩車分別從t1和t3時刻開始以額定功率行駛，從t2和t4時刻開始牽引力均視為不變，若兩車行駛時所受的阻力大小與重力成正比，且比例系數(shù)相同，則(

)A．甲車的總重比乙車大B．甲車比乙車先開始運動C．甲車在t1時刻和乙車在t3時刻的速率相同D．甲車在t2時刻和乙車在t4時刻的速率相同答案：ABC解析：根據(jù)題述，可知兩車額定功率P相同，勻速運動后牽引力大小等于阻力，即F＝Ff＝kmg，根據(jù)甲車t2時刻后和乙車t4時刻后牽引力不變，且甲車牽引力大于乙車，可知甲車的總重比乙車大，A正確；如圖所示，甲車在A點所對應(yīng)的時刻牽引力與阻力大小相等，所以甲車從這個時刻開始運動，乙車在B點所對應(yīng)的時刻牽引力與阻力大小相等，乙車從這個時刻開始運動，所以甲車比乙車先開始運動，B正確；兩車分別從t1和t3