高中物理復(fù)習(xí)6-1第1講功與功率課件

第1講功與功率課

程

標(biāo)

準(zhǔn)素

養(yǎng)

目

標(biāo)了解生產(chǎn)生活中常見機(jī)械的功率大小及其意義．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(jìn)行分析和計(jì)算；(2)知道變力做功的求法，會解決機(jī)車啟動(dòng)的兩種模型問題．考點(diǎn)一

力力的方向位移正功不做功負(fù)功克服【關(guān)鍵能力·思維進(jìn)階】1．[2024·上海市模擬]如圖，一磁鐵吸附在鐵板AB的下方．現(xiàn)保持鐵板與水平面間的夾角θ不變，緩慢推動(dòng)B端，使AB與磁鐵一起水平向左勻速移動(dòng)，則(

)A.合外力對磁鐵做正功B.AB對磁鐵的作用力不做功C.AB對磁鐵的彈力不做功D.AB對磁鐵的摩擦力不做功答案：B解析：由于磁鐵做勻速運(yùn)動(dòng)，磁鐵所受合外力為零，合外力對磁鐵不做功，故A錯(cuò)誤；磁鐵受重力和AB對它的作用力而做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件可知，AB對磁鐵的作用力大小等于重力，方向豎直向上，與磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，故AB對磁鐵的作用力不做功，故B正確；AB對磁鐵的彈力垂直接觸面，與磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向不垂直，故彈力一定做功，故C錯(cuò)誤；AB對磁鐵的摩擦力沿接觸面，與磁鐵運(yùn)動(dòng)方向不垂直，故摩擦力一定做功，故D錯(cuò)誤．2．(多選)[2024·江西南昌高三校聯(lián)考]成語“簸揚(yáng)糠秕”常用于自謙，形容自己無才而居前列。成語源于如圖所示勞動(dòng)情景，在恒定水平風(fēng)力作用下，從同一高度由靜止釋放的米粒和糠落到地面不同位置，糠落點(diǎn)更遠(yuǎn)?？諝庾枇雎圆挥?jì)，下列說法正確的是(

)A.從釋放到落地的過程中，米粒和糠重力勢能變化量相等B.從釋放到落地的過程中，水平風(fēng)力對米粒和糠做功相同C.米粒落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率大于糠落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率D.從釋放到落地的過程中，糠秕的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于米粒的運(yùn)動(dòng)時(shí)間答案：CD

3．(多選)質(zhì)量為m＝2kg的物體沿水平面向右做直線運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻受到一個(gè)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(dòng)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(jì)時(shí)起點(diǎn)位置左側(cè)2m處D.10s內(nèi)物體克服摩擦力做功34J答案：CD

思維提升1.是否做功及做功正負(fù)的判斷2．計(jì)算功的方法(1)恒力做的功，直接用W＝Flcosα計(jì)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(gè)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(dòng)能定理W合＝Ek2－Ek1.考點(diǎn)二考點(diǎn)二變力做功的計(jì)算方法【關(guān)鍵能力·思維進(jìn)階】方法舉例微元法質(zhì)量為m的木塊在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一周克服摩擦力做功Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR圖像法平均值法應(yīng)用動(dòng)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)

答案：B

答案：D

考向3平均值法計(jì)算變力做功例3[2024·江蘇徐州高三專題練習(xí)]靜止于水平地面上質(zhì)量為1kg的物體，在水平拉力F＝4＋2x(式中F為力的大小、x為位移的大小，力F、位移x的單位分別是N、m)作用下，沿水平方向移動(dòng)了5m．則在物體移動(dòng)5m的過程中拉力所做的功為(

)A．35JB．45JC．55JD．65J答案：B

答案：CD

考點(diǎn)三

時(shí)間快慢快慢平均瞬時(shí)4．額定功率與實(shí)際功率：(1)額定功率：動(dòng)力機(jī)械可以長時(shí)間正常工作的________功率．(2)實(shí)際功率：動(dòng)力機(jī)械實(shí)際工作時(shí)輸出的功率，要求________或等于額定功率．實(shí)際功率如果大于額定功率容易將機(jī)器損壞．最大小于

答案：B

例6[2023·遼寧卷]如圖(a)，從高處M點(diǎn)到地面N點(diǎn)有Ⅰ、Ⅱ兩條光滑軌道．兩相同小物塊甲、乙同時(shí)從M點(diǎn)由靜止釋放，沿不同軌道滑到N點(diǎn)，其速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖(b)所示．由圖可知，兩物塊在離開M點(diǎn)后、到達(dá)N點(diǎn)前的下滑過程中(

)A．甲沿Ⅰ下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的大B．甲沿Ⅱ下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小C．乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不變D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大答案：B解析：由圖(b)可知，甲下滑過程中，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則甲沿Ⅱ下滑，乙做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，乙沿Ⅰ下滑，任意時(shí)刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小，A錯(cuò)誤，B正確；乙沿Ⅰ下滑，開始時(shí)乙速度為0，到N點(diǎn)時(shí)乙豎直方向速度為零，根據(jù)瞬時(shí)功率公式P＝mgvy可知重力瞬時(shí)功率先增大后減小，CD錯(cuò)誤．故選B.例7(多選)[2024·重慶統(tǒng)考一模]如圖甲，轆轤是古代民間提水設(shè)施，由轆轤頭、支架、井繩、水斗等部分構(gòu)成．如圖乙為提水設(shè)施工作原理簡化圖，某次需從井中汲取m＝2kg的水，轆轤繞繩輪軸半徑為r＝0.1m，水斗的質(zhì)量為0.5kg，井足夠深且井繩的質(zhì)量忽略不計(jì)．t＝0時(shí)刻，輪軸由靜止開始繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖丙所示，g取10m/s2，則(

)A．水斗速度隨時(shí)間變化規(guī)律為v＝0.4tB．井繩拉力瞬時(shí)功率隨時(shí)間變化規(guī)律為P＝10tC．0～10s內(nèi)水斗上升的高度為4mD．0～10s內(nèi)井繩拉力所做的功為520J答案：AD

核心素養(yǎng)提升

機(jī)車啟動(dòng)模型模型1以恒定功率啟動(dòng)——模型建構(gòu)典例1(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(dòng)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力隨時(shí)間的變化曲線如圖所示．兩車分別從t1和t3時(shí)刻開始以額定功率行駛，從t2和t4時(shí)刻開始牽引力均視為不變，若兩車行駛時(shí)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(yùn)動(dòng)C．甲車在t1時(shí)刻和乙車在t3時(shí)刻的速率相同D．甲車在t2時(shí)刻和乙車在t4時(shí)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(yùn)動(dòng)后牽引力大小等于阻力，即F＝Ff＝kmg，根據(jù)甲車t2時(shí)刻后和乙車t4時(shí)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(diǎn)所對應(yīng)的時(shí)刻牽引力與阻力大小相等，所以甲車從這個(gè)時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng)，乙車在B點(diǎn)所對應(yīng)的時(shí)刻牽引力與阻力大小相等，乙車從這個(gè)時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng)，所以甲車比乙車先開始運(yùn)動(dòng)，B正確；兩車分別從t1和t3時(shí)刻開始以額定功率行駛，這兩個(gè)時(shí)刻，兩車的牽引力等大，由P＝Fv可知，甲車在t1時(shí)刻和乙車在t3時(shí)刻的速率相同，C正確；t2時(shí)刻甲車達(dá)到最大速度，t4時(shí)刻乙車達(dá)到最大速度，根據(jù)汽車的額定功率P＝Ffvm＝kmgvm，甲車的總重比乙車大，可知甲車在t2時(shí)刻的速率小于乙車在t4時(shí)刻的速率，D錯(cuò)誤．

答案：D

模型2以恒定加速度啟動(dòng)——模型建構(gòu)

答案：BC

典例4[2024·廣東省汕頭市模擬]2022年9月28日汕頭海灣隧道正式開通，隧道全長約6.68公里，全段最高限速為60km/h.海灣隧道中間為盾構(gòu)段，埋于海底，南北兩側(cè)路段以較小的坡度與盾構(gòu)段連接，全段可簡化為下圖所示模型．一汽車從南岸由靜止開始以1m/s2的加速度沿斜面向下勻加速啟動(dòng)，已知汽車質(zhì)量為2.