（浙江專版）高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能守恒定律 第1課時 功 功率課件

1、12考綱要求知識內(nèi)容知識內(nèi)容考試要求考試要求備考方略備考方略必考必考加試加試追尋守恒量追尋守恒量能量能量b1.本章內(nèi)容常以選擇題形本章內(nèi)容常以選擇題形式出現(xiàn)，考查突出功、功式出現(xiàn)，考查突出功、功率、動能和動能定理、機(jī)率、動能和動能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒械能守恒定律、能量守恒等內(nèi)容。等內(nèi)容。2.本章內(nèi)容也可與牛頓運(yùn)本章內(nèi)容也可與牛頓運(yùn)動定律、曲線運(yùn)動等內(nèi)容動定律、曲線運(yùn)動等內(nèi)容相結(jié)合的綜合考查，以選相結(jié)合的綜合考查，以選擇題和計算題的形式出現(xiàn)。擇題和計算題的形式出現(xiàn)。功功cc功率功率cc重力勢能重力勢能cc彈性勢能彈性勢能bb動能和動能定理動能和動能定理dd機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律d

2、d能量守恒定律與能源能量守恒定律與能源cd實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)7：探究做功與物體速度變化的關(guān)系：探究做功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)8：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律3第第1課時功功率課時功功率4一、功一、功1.做功的兩個要素做功的兩個要素(1)作用在物體上的作用在物體上的_；(2)物體在物體在_上發(fā)生的位移。上發(fā)生的位移。2.公式：公式：W_(1)是力與是力與_方向之間的夾角，方向之間的夾角，l為物體對地的位移。為物體對地的位移。(2)該公式只適用于該公式只適用于_做功。做功。力力力的方向力的方向Flcos 位移位移恒力恒力53.功的正負(fù)功的正負(fù)夾角夾角功的正負(fù)功的正負(fù)90力對物體做力對物體做_

3、90力對物體力對物體_90 力對物體做力對物體做_或說成物體克服這個力做了功或說成物體克服這個力做了功正功正功不做功不做功負(fù)功負(fù)功6比值比值做功的快慢做功的快慢平均功率平均功率Fv平均功率平均功率瞬時功率瞬時功率74.額定功率額定功率：機(jī)械：機(jī)械_時輸出的時輸出的_功率。功率。5.實(shí)際功率：實(shí)際功率：機(jī)械機(jī)械_時輸出的功率。要求時輸出的功率。要求_額定功率。額定功率。正常工作正常工作最大最大實(shí)際工作實(shí)際工作小于或等于小于或等于8【思考判斷】【思考判斷】1.物體受力的同時又有位移發(fā)生，則力一定對物體做功物體受力的同時又有位移發(fā)生，則力一定對物體做功()2.滑動摩擦力一定對物體做負(fù)功滑動摩擦力一定

4、對物體做負(fù)功( )3.人在地面上行走時，靜摩擦力對人做正功人在地面上行走時，靜摩擦力對人做正功( )4.一個力對物體做負(fù)功，說明這個力一定阻礙物體的運(yùn)動一個力對物體做負(fù)功，說明這個力一定阻礙物體的運(yùn)動( )5.機(jī)器銘牌上標(biāo)明的功率表示該機(jī)器的額定功率機(jī)器銘牌上標(biāo)明的功率表示該機(jī)器的額定功率( )6.汽車功率汽車功率PFv中的中的F指汽車所受的合外力指汽車所受的合外力( )7.汽車上坡時，司機(jī)必須換擋，其目的是減小速度，得到較大的汽車上坡時，司機(jī)必須換擋，其目的是減小速度，得到較大的牽引力牽引力( )8.以恒定功率啟動的機(jī)車，在加速過程中發(fā)動機(jī)做的功可用公式以恒定功率啟動的機(jī)車，在加速過程中發(fā)動

5、機(jī)做的功可用公式WPt計算計算( )9考點(diǎn)一功考點(diǎn)一功(c/c)要點(diǎn)突破要點(diǎn)突破一、判斷力是否做功及做正、負(fù)功的方法一、判斷力是否做功及做正、負(fù)功的方法1.看力看力F的方向與位移的方向與位移l的方向間的夾角的方向間的夾角常用于恒力做功的情常用于恒力做功的情形。形。2.看力看力F的方向與速度的方向與速度v的方向間的夾角的方向間的夾角常用于曲線運(yùn)動的常用于曲線運(yùn)動的情形。情形。103.根據(jù)動能的變化：動能定理描述了合外力做功與動能變化的關(guān)根據(jù)動能的變化：動能定理描述了合外力做功與動能變化的關(guān)系，即系，即W合合Ek末末Ek初初，當(dāng)動能增加時合外力做正功；當(dāng)動能，當(dāng)動能增加時合外力做正功；當(dāng)動能減少時

6、，合外力做負(fù)功。減少時，合外力做負(fù)功。11二、功的計算二、功的計算1.恒力做功恒力做功其中其中l(wèi)是相對地的位移是相對地的位移1213三、幾種常見力做功的特點(diǎn)三、幾種常見力做功的特點(diǎn)1.一對作用力跟反作用力的功的代數(shù)和不一定為零。這是因?yàn)殡m一對作用力跟反作用力的功的代數(shù)和不一定為零。這是因?yàn)殡m然一對相互作用力的大小相等、方向相反，但相互作用物體的然一對相互作用力的大小相等、方向相反，但相互作用物體的位移由它們的初速度和合外力等情況決定，不存在必然的聯(lián)系。位移由它們的初速度和合外力等情況決定，不存在必然的聯(lián)系。2.靜摩擦力做功的特點(diǎn)靜摩擦力做功的特點(diǎn)(1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不

7、做功。靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。(2)在靜摩擦力做功的過程中，只有機(jī)械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另在靜摩擦力做功的過程中，只有機(jī)械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。一個物體，而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。(3)相互摩擦的系統(tǒng)，一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和總等于零。相互摩擦的系統(tǒng)，一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和總等于零。143.滑動摩擦力做功的特點(diǎn)滑動摩擦力做功的特點(diǎn)(1)滑動摩擦力可以對物體做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做滑動摩擦力可以對物體做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功功(如相對運(yùn)動的兩物體之一相對地面靜止，則滑動摩擦力對如相對運(yùn)動的兩物體之一相

8、對地面靜止，則滑動摩擦力對該物體不做功該物體不做功)。(2)在相互摩擦的物體系統(tǒng)中，一對相互作用的滑動摩擦力，對在相互摩擦的物體系統(tǒng)中，一對相互作用的滑動摩擦力，對物體系統(tǒng)所做總功的多少與路徑有關(guān)，其值是負(fù)值，絕對值等物體系統(tǒng)所做總功的多少與路徑有關(guān)，其值是負(fù)值，絕對值等于摩擦力與相對位移的積，即于摩擦力與相對位移的積，即WFx相對相對，表示物體系統(tǒng)損，表示物體系統(tǒng)損失了機(jī)械能，克服了摩擦力做功，即失了機(jī)械能，克服了摩擦力做功，即E損損QFx相對相對(摩擦生摩擦生熱熱)。(3)一對滑動摩擦力做功的過程中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的情況：一一對滑動摩擦力做功的過程中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的情況：一是某一物體的部

9、分機(jī)械能轉(zhuǎn)移到另一個物體上；二是部分機(jī)械是某一物體的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)移到另一個物體上；二是部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機(jī)械能的損失量。能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機(jī)械能的損失量。15典例剖析典例剖析【例【例1】 如圖所示，自動卸貨車靜止在水平地面上，在液壓機(jī)的如圖所示，自動卸貨車靜止在水平地面上，在液壓機(jī)的作用下，車廂與水平方向的夾角緩慢增大，這個過程中車廂內(nèi)作用下，車廂與水平方向的夾角緩慢增大，這個過程中車廂內(nèi)貨物始終相對車廂靜止，下列說法正確的是貨物始終相對車廂靜止，下列說法正確的是()A.貨物受到的靜摩擦力減小貨物受到的靜摩擦力減小B.地面對貨車有水平向右的摩擦力地面對貨車有

10、水平向右的摩擦力C.貨物受到的支持力對貨物做正功貨物受到的支持力對貨物做正功D.貨物受到的摩擦力對貨物做負(fù)功貨物受到的摩擦力對貨物做負(fù)功16解析解析貨物受到靜摩擦力貨物受到靜摩擦力fmgsin，增大增大，f增大增大，A錯誤；根錯誤；根據(jù)力的方向與貨物運(yùn)動方向關(guān)系知據(jù)力的方向與貨物運(yùn)動方向關(guān)系知，支持力做正功支持力做正功，摩擦力不做摩擦力不做功功，C正確正確，D錯誤；地面對貨車的摩擦力為零錯誤；地面對貨車的摩擦力為零，B錯誤。錯誤。答案答案C17【例【例2】 如圖所示，用長為如圖所示，用長為l、不可伸長的細(xì)線把質(zhì)量為、不可伸長的細(xì)線把質(zhì)量為m的小球的小球懸掛于懸掛于O點(diǎn)，將小球拉至懸線偏離豎直方

11、向點(diǎn)，將小球拉至懸線偏離豎直方向角后放手，運(yùn)動角后放手，運(yùn)動t時間后停在最低點(diǎn)。則在時間時間后停在最低點(diǎn)。則在時間t內(nèi)內(nèi)()18解析解析小球從開始運(yùn)動到停止的過程中小球從開始運(yùn)動到停止的過程中，下降的高度為下降的高度為hl(1cos)，所以小球的重力對小球做功所以小球的重力對小球做功WGmgl(1cos)，故選項(xiàng)故選項(xiàng)A正確；初末動能都為正確；初末動能都為0，根據(jù)動能定理根據(jù)動能定理，小球從開始運(yùn)動到停止小球從開始運(yùn)動到停止的過程中小球受到的合外力做功為的過程中小球受到的合外力做功為0，空氣的阻力對小球做功空氣的阻力對小球做功WfWGmgl(1cos)，故選項(xiàng)故選項(xiàng)B、C錯誤；由于細(xì)線的拉力錯

12、誤；由于細(xì)線的拉力始終與運(yùn)動的方向垂直始終與運(yùn)動的方向垂直，所以細(xì)線的拉力不做功所以細(xì)線的拉力不做功，細(xì)線拉力的功細(xì)線拉力的功率為率為0，故選項(xiàng)故選項(xiàng)D錯誤。錯誤。答案答案A19【例【例3】 如圖所示，木塊如圖所示，木塊A、B疊放在光滑水平地面上，疊放在光滑水平地面上，A、B之之間不光滑，用水平力間不光滑，用水平力F拉拉B，使，使A、B一起沿光滑水平面加速運(yùn)一起沿光滑水平面加速運(yùn)動，設(shè)動，設(shè)A、B間的摩擦力為間的摩擦力為f，則以下說法錯誤的是，則以下說法錯誤的是()A.F對對B做正功，對做正功，對A不做功不做功B.f對對B做負(fù)功，對做負(fù)功，對A做正功做正功C.f對對A不做功，對不做功，對B做負(fù)

13、功做負(fù)功D.f對對A和和B組成的系統(tǒng)做功為組成的系統(tǒng)做功為020解析解析A、B一起沿光滑水平面加速運(yùn)動一起沿光滑水平面加速運(yùn)動，它們的位移相等它們的位移相等，F(xiàn)作作用在用在B上上，沒有作用在沒有作用在A上上，且且A、B向前做加速運(yùn)動向前做加速運(yùn)動，在力在力F的的方向上發(fā)生了位移方向上發(fā)生了位移，由由WFl可知可知F對對B做正功做正功，對對A不做功不做功，故故選項(xiàng)選項(xiàng)A正確；正確；B對對A的摩擦力向右的摩擦力向右，A對對B的摩擦力向左的摩擦力向左，而位移而位移水平向右水平向右，由由WFlcos可知可知，f對對B做負(fù)功做負(fù)功，對對A做正功做正功，選項(xiàng)選項(xiàng)B正確正確，C錯誤；錯誤；f對對A做功為做功

14、為WAfl，f對對B做功為做功為WBfl，故故f對對A、B組成的系統(tǒng)做功為組成的系統(tǒng)做功為WWAWB0，故故f對對A和和B組成的系組成的系統(tǒng)不做功統(tǒng)不做功，選項(xiàng)選項(xiàng)D正確。正確。答案答案C21【方法總結(jié)】【方法總結(jié)】(1)計算功時需先判斷恒力做功還是變力做功計算功時需先判斷恒力做功還是變力做功，然后依據(jù)相然后依據(jù)相應(yīng)的方法求解。應(yīng)的方法求解。(2)熟悉各種力做功的特點(diǎn)是今后掌握能量觀點(diǎn)處理問題的熟悉各種力做功的特點(diǎn)是今后掌握能量觀點(diǎn)處理問題的關(guān)鍵。關(guān)鍵。22針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1.一人乘電梯從一人乘電梯從1樓到樓到20樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速，后勻速，樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速，后勻速，再減速的

15、運(yùn)動過程，則電梯對人的支持力的做功情況是再減速的運(yùn)動過程，則電梯對人的支持力的做功情況是()A.加速時做正功，勻速時不做功，減速時做負(fù)功加速時做正功，勻速時不做功，減速時做負(fù)功B.加速時做正功，勻速和減速時做負(fù)功加速時做正功，勻速和減速時做負(fù)功C.加速和勻速時做正功，減速時做負(fù)功加速和勻速時做正功，減速時做負(fù)功D.始終做正功始終做正功解析解析在加速、勻速、減速的過程中在加速、勻速、減速的過程中，支持力與人的位移方支持力與人的位移方向始終相同向始終相同，所以支持力始終對人做正功所以支持力始終對人做正功，故故D正確。正確。答案答案D232.水平地面上放一個重水平地面上放一個重4N的足球，一個小孩用

16、的足球，一個小孩用10N的力踢球，使的力踢球，使球向前運(yùn)動球向前運(yùn)動2m。關(guān)于小孩對球做功的下列說法中，正確的是。關(guān)于小孩對球做功的下列說法中，正確的是()A.小孩對球做功小孩對球做功20JB.小孩對球做功小孩對球做功8JC.小孩對球做功小孩對球做功28JD.題中條件不足，無法算出小孩對球做功的多少題中條件不足，無法算出小孩對球做功的多少24解析解析小孩踢球的力是瞬時的小孩踢球的力是瞬時的，僅僅在小孩的腳與球接觸時才施僅僅在小孩的腳與球接觸時才施加給球加給球，并不是用恒定的并不是用恒定的10N的力推動足球前進(jìn)的力推動足球前進(jìn)2m，所以所以A錯錯誤；同理誤；同理，根據(jù)功的定義根據(jù)功的定義，B、C

17、錯誤；小孩踢球時對球做的功錯誤；小孩踢球時對球做的功，轉(zhuǎn)化為球所增加的能量轉(zhuǎn)化為球所增加的能量(動能動能)，表現(xiàn)為獲得初速度表現(xiàn)為獲得初速度v0沿地面前進(jìn)。沿地面前進(jìn)。由于題中無法求出初速度由于題中無法求出初速度，也不知道有踢力作用在球上時球移動也不知道有踢力作用在球上時球移動的距離的距離，因此無法算出小孩對球做功的多少，因此無法算出小孩對球做功的多少，D正確。正確。答案答案D253.如圖所示，同一物體在大小相同、方向不同的力如圖所示，同一物體在大小相同、方向不同的力F的作用下，的作用下，在光滑水平面上移動了一段相同的位移在光滑水平面上移動了一段相同的位移x，兩種情況下力所做，兩種情況下力所做

18、的功分別為的功分別為Wa、Wb，下列表述正確的是，下列表述正確的是()A.WaWbB.WaWbC.WaWbD.WaWb 解析解析由功的計算式可得由功的計算式可得WaFxcos30，WbFxcos30，A正確。正確。答案答案A26考點(diǎn)二功率考點(diǎn)二功率(c/c)要點(diǎn)突破要點(diǎn)突破求解功率時應(yīng)注意的求解功率時應(yīng)注意的“三個三個”問題問題1.首先要明確所求功率是平均功率還是瞬時功率；首先要明確所求功率是平均功率還是瞬時功率；2.平均功率與一段時間平均功率與一段時間(或過程或過程)相對應(yīng)，計算時應(yīng)明確是哪個力相對應(yīng)，計算時應(yīng)明確是哪個力在哪段時間在哪段時間(或過程或過程)內(nèi)做功的平均功率；內(nèi)做功的平均功率

19、；3.瞬時功率計算時應(yīng)明確是哪個力在哪個時刻瞬時功率計算時應(yīng)明確是哪個力在哪個時刻(或狀態(tài)或狀態(tài))的功率。的功率。2728答案答案C29【方法總結(jié)】【方法總結(jié)】求功率時應(yīng)注意的問題求功率時應(yīng)注意的問題(1)首先要明確所求功率是平均功率還是瞬時功率首先要明確所求功率是平均功率還是瞬時功率，對應(yīng)于某對應(yīng)于某一過程的功率為平均功率一過程的功率為平均功率，對應(yīng)于某一時刻的功率為瞬時功率。對應(yīng)于某一時刻的功率為瞬時功率。(2)求功率大小時要注意求功率大小時要注意F與與v方向間的夾角方向間的夾角對結(jié)果的影響。對結(jié)果的影響。30針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1.(2015浙江浙江10月學(xué)考月學(xué)考)快艇在運(yùn)動中受到的阻力與

20、速度的平方成快艇在運(yùn)動中受到的阻力與速度的平方成正比正比(即即Ffkv2)。若油箱中有。若油箱中有20L燃油，當(dāng)快艇以燃油，當(dāng)快艇以10m/s勻速勻速行駛時，還能行駛行駛時，還能行駛40km；假設(shè)快艇發(fā)動機(jī)的效率保持不變，；假設(shè)快艇發(fā)動機(jī)的效率保持不變，則快艇以則快艇以20m/s勻速行駛時，還能行駛勻速行駛時，還能行駛()A.80kmB.40kmC.10kmD.5km31答案答案C322.如圖所示，將質(zhì)量為如圖所示，將質(zhì)量為m的小球以初速度的小球以初速度v0從從A點(diǎn)水平拋出，正好點(diǎn)水平拋出，正好垂直于斜面落在斜面上垂直于斜面落在斜面上B點(diǎn)。已知斜面的傾角為點(diǎn)。已知斜面的傾角為，重力加速度，重力

21、加速度為為g，求：，求：(1)小球落到斜面上小球落到斜面上B點(diǎn)時重力做功的瞬時功率是多少？點(diǎn)時重力做功的瞬時功率是多少？(2)小球從小球從A到到B過程中重力做功的平均功率是多少？過程中重力做功的平均功率是多少？33343.風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式。圖為某風(fēng)力發(fā)電站外觀風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式。圖為某風(fēng)力發(fā)電站外觀圖。設(shè)計每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為圖。設(shè)計每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為40kW。實(shí)驗(yàn)測得風(fēng)的動能。實(shí)驗(yàn)測得風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20%，空氣的密度是，空氣的密度是1.29kg/m3，當(dāng)?shù)?，?dāng)?shù)厮斤L(fēng)速約為水平風(fēng)速約為10m/s，問風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長度約為多少才能，問風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長度約為多少才能滿足設(shè)計要求？滿足設(shè)計要求？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)35答案答案9.9m361.起重機(jī)以起重機(jī)以1m/s2的加速度將質(zhì)量為的加速度將質(zhì)量為1000kg的貨物由靜止開始勻的貨物由靜止開始勻加速向上提升，若加速向上提升，若g取取10m/s2，則在，則在1s內(nèi)起重機(jī)對貨物所做的內(nèi)起重機(jī)對貨物所做的功是功是()A.500JB.4500JC.5000JD.5500J答案答案D372.一艘輪船以一艘輪船以15m/s的速度勻速