2024届高考物理一轮复习学案：功和功率

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高三物理一轮复习教（学）案24　                      功和功率      编写        审核         一、知识强化1、功的计算：力对物体所做的功，等于力的       、            、力与位移夹角的     这三者的乘积。公式：W=Fl cosα。（1）式中的F一定是恒力（大小、方向都不变），即此式只适用于       做功。若是变力，一般不用此式求功；式中的位移l必须是相对         而言的。因此，功是一个过程量。（2）正负功的含义①当0≤α＜π/2时，cosα＞0，W＞0，表示力对物体做正功；②当α=π/2时，cosα=0，W=0，表示力对物体不做功（力与位移方向垂直）；③当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0，表示为对物体做负功。一个力对物体做负功，往往说成物体     这个力做功（取绝对值）。2、总功（合力做的功）当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的       。它也就是这几个力的合力对物体所做的功。即：W合=W1 +W2+……3、功率的定义：     跟完成这些功所用     的比值叫做功率，即P=W/t。这是物体在t时间内的平均功率。同时也提供了一种求功的方法：W=Pt（P一定）。4、机车启动的两种方式（P=F v）（1）汽车以恒定功率启动：汽车先做一段加速度减小的变加速直线运动，随着速度的增大，牵引力不断减小，直至a=0时达到全程最大速度。（2）汽车以恒定加速度启动：汽车先作匀加速运动达到额定功率，然后保持额定功率不变做加速度不断减小的变加速运动，直至a=0达到全程最大速度。二、典型例题（单选）（      ）1．水平恒力F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离L，恒力做功为W1，再用该恒力作用于质量为m（m <M）的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样距离L，恒力做功为W2，则两次恒力做功的关系是A．W1>W2B．W1<W2C．W1=W2 D．无法判断（       ）2．为了行驶安全，小车进入城区应适当减速，某小车进入城区前功率恒为P，做匀速直线运动，进入城区后仍沿直线行驶，所受阻力不变，但功率立刻变为P/2，并保持此功率不变。下列说法正确的是A．小车做匀速直线运动B．小车做匀减速直线运动C．小车先做匀速后做减速直线运动D．小车先做减速后做匀速直线运动（      ）3．如图所示，一个物体分别沿AC、BC轨道由静止滑下至底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同，物体克服摩擦力做功分别是W1和W2，则A．W1>W2B．W1=W2C．W1 <W2D．无法比较（       ）4．一位市民仅靠电机驱动骑着该电动单车以恒定功率从静止启动，电动单车能够达到的最大速度为v。已知电动单车所受的阻力是人和车总重力的0.1，取g=10m/s2，则当车速为0.2v时，人和车的瞬时加速度为A．1m/s2B．2m/s2C．3m/s2D．4m/s2（      ）5．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一只小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大6．某小学举行拍皮球比赛，一名参赛者将皮球从0.8m高度处以一定的初速度竖直向下拋出，皮球碰地反弹后恰好可以返回原来高度，此时参赛者立即用手竖直向下拍打皮球，使皮球获得一个速度，之后皮球又恰能回到原来高度，如此反复。已知皮球每次碰地反弹的速率均为碰地前瞬间速率的0.8，皮球的质量为0.5kg，取g=10m/s2，不计空气阻力和球与手、地面的接触时间。求：（1）皮球来回运动一次的时间；（2）参赛者拍皮球过程中做功的平均功率。      高三物理一轮复习作业24班级           姓名           学号            一、单选题（      ）1．关于功的概念，以下说法正确的是A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．功有正、负之分，所以功也有方向性C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D．一个力对物体做的功等于这个力的大小，物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积（      ）2．如图所示，一个上表面粗糙的薄木板固定在水平地面上。一个小木块（可视为质点）以初速度开始运动，从薄木板的左端滑到右端。则关于小木块和薄木板之间的摩擦力在此过程中的做功情况，下列说法正确的是A．小木块对薄木板的摩擦力对薄木板不做功B．小木块对薄木板的摩擦力对薄木板做正功C．薄木板对小木块的摩擦力对小木块不做功D．薄木板对小木块的摩擦力对小木块做正功（      ）3．某一天老师走进电梯，从一楼一直上升到六楼，在此过程中，以下说法中正确的是A．支持力对他先做正功后做负功B．他一直处于超重状态C．合力对他一直做正功D．他对电梯地板的压力与电梯地板对他的支持力大小相等（      ）4．一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下运动，运动过程中F1对物体做功3J，F2对物体做功4J，则F1和F2的合力做功为 A．1JB．5JC．7JD．无法计算（       ）5．“和谐号”动车组是在引进、消化和吸收国外动车组技术平台的基础上，由中国自主研发制造的世界上运营速度最高的动车组列车之一。如果列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，当速度由原来的200 km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的A．1.5倍 B．1.52倍 C．1.53倍 D．1.54倍（       ）6．某女士第一次站立在台阶式自动扶梯上，扶梯将她送上搂，第二次该女士乘上相同自动扶梯的同时，她还相对于扶梯匀速向上走，两次到达同一高度，两次自动扶梯匀速运动的速度相同，则下列关于两次自动扶梯的牵引力做功和功率的说法正确的是A．两次牵引力做功相同，牵引力的功率第一次的较大B．牵引力做功第一次的较大，两次牵引力功率相同C．牵引力做功第一次的较大，功率也是第一次的大D．两次牵引力做功相同，功率也相同（      ）7．如图，一根不可伸长的轻绳系一个小球，将小球拉至水平位置后由静止释放，则小球在摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的瞬时功率A．始终不变B．始终增大C．先减小后增大D．先增大后减小（       ）8．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车；将几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为160km/h，则由3节动车加3节拖车编成的动车组其最大速度为A．160km/hB．320km/hC．480km/hD．400km/h二、计算题9．某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意图如图，皮带在电动机的带动下保持v =1m/s的恒定速度向右运动，现将一质量为m=2kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦力因数μ=0.5，设皮带足够长，取g=10m/s2。在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求：（1）邮件滑动的时间；（2）邮件相对皮带的位移；（3）邮件与皮带间的摩擦力对皮带所做的功W。       高三物理一轮复习教（学）案24参考答案典型例题：1．C  2．D  3．B  4．D  5．A6．（1）0.6s（2）3.75W课时作业：1．D  2．A  3．D  4．C  5．C  6．B  7．D  8．D9．（1）0.2s（2）-0.1m（3）-2J。