《创新设计》2017年高考物理（广东专用）一轮复习课件：第5章 基础课时12功和功率 .ppt

基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 高考导航 考点内容考点内容 要要求求 高考命题实况高考命题实况 命题热点命题热点 2014卷卷 2014卷卷 2015卷卷 2015卷卷 2014广东广东 2015广东广东 功和功率功和功率 T16 6分分 T17 6分分 (1)功和功率的计功和功率的计算；算；(2)对动能定理、对动能定理、机械能守恒定律、机械能守恒定律、功能关系的理解功能关系的理解及应用；及应用；(3)与牛顿第二定与牛顿第二定律相结合考查运律相结合考查运动情况和功能关动情况和功能关系；系；(4)与平抛运动、与平抛运动、圆周运动、实际圆周运动、实际问题相结合的综问题相结合的综合性考查。合性考查。动能和动能定理动能和动能定理 T17 6分分 重力做功与重力势能重力做功与重力势能 功能关系、机械能守功能关系、机械能守恒定律及其应用恒定律及其应用 T17 6分分 T21 6分分 T16 4分分 T36 18分分 实验五：探究动能定实验五：探究动能定理理 实验六：验证机械能实验六：验证机械能守恒定律守恒定律 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 基础课时基础课时12 功和功率功和功率 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 知识梳理知识梳理 知识点一知识点一、功功 1.做功的两个要素做功的两个要素 (1)作用在物体上的作用在物体上的_；(2)物体在力的方向上发生的物体在力的方向上发生的_。2.公式：公式：W_ (1)是力与是力与_方向之间的夹角方向之间的夹角，s为物体对地的位移为物体对地的位移。(2)该公式只适用于该公式只适用于_做功。做功。力力 位移位移 Fscos 位移位移 恒力恒力 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 3.功的正负功的正负 夹角夹角 功的正负功的正负 2 力对物体做力对物体做_ 2 力对物体力对物体_ 2 力对物体做力对物体做_或说成物体克服这个力做了功或说成物体克服这个力做了功 正功正功 不做功不做功 负功负功 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 思考思考 一阵风水平吹过，将熟透的苹果从两米高的枝头吹落。若苹果一阵风水平吹过，将熟透的苹果从两米高的枝头吹落。若苹果重重2 N，风力恒为，风力恒为3 N，下落的水平位移为，下落的水平位移为1 m。(1)苹果下落过程中苹果下落过程中，重力和风力各做多少功重力和风力各做多少功？(2)重力和风力对苹果做的总功能不能用平行四边形定则来求？重力和风力对苹果做的总功能不能用平行四边形定则来求？若不能应该怎么求？所做总功为多少？总结出两个力的总功的若不能应该怎么求？所做总功为多少？总结出两个力的总功的求法。求法。基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 知识点二知识点二、功率功率 1.定义定义：功与完成这些功所用时间的：功与完成这些功所用时间的_。2.物理意义：物理意义：描述力对物体描述力对物体_。3.公式公式(1)PWt，P 为时间为时间 t 内的内的_。平均功率平均功率 (2)P_(为为F与与v的夹角的夹角)v为平均速度为平均速度，则则P为为_。v为瞬时速度为瞬时速度，则则P为为_。4.额定功率额定功率：机械正常工作时输出的：机械正常工作时输出的_功率。功率。Fvcos 平均功率平均功率 瞬时功率瞬时功率 最大最大 比值比值 做功的快慢做功的快慢 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 思考思考 汽车以不同方式启动汽车以不同方式启动，一次以恒定功率启动一次以恒定功率启动，一次匀加速启动一次匀加速启动。(1)用公式用公式PFv研究汽车启动问题时研究汽车启动问题时，力力F是什么力是什么力？(2)以恒定功率启动时以恒定功率启动时，汽车的加速度变化吗汽车的加速度变化吗？做什么运动做什么运动？(3)汽车上坡的时候，司机师傅必须换挡，其目的是什么？汽车上坡的时候，司机师傅必须换挡，其目的是什么？基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 诊断自测诊断自测 1.(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.一个力对物体做了负功一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运则说明这个力一定阻碍物体的运动动 B.滑动摩擦力可能做负功滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体也可能做正功；静摩擦力对物体一定不做功一定不做功 C.作用力做正功时作用力做正功时，反作用力一定做负功反作用力一定做负功 D.据据PFv可知可知，发动机功率一定时发动机功率一定时，交通工具的牵引力与交通工具的牵引力与运动速度成反比运动速度成反比 答案答案 AD 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 2.(多多选选)关于功率公式关于功率公式 PWt和和 PFv 的说法正确的是的说法正确的是()A.由由 PWt知，只要知道知，只要知道 W 和和 t 就可求出任意时刻的功率就可求出任意时刻的功率 B.由由 PFv 既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率 C.由由 PFv 知，随着汽车速度增大，它的功率也可以无限增大知，随着汽车速度增大，它的功率也可以无限增大 D.由由 PFv 知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 解析解析 利用公式利用公式 PWt只能计算平均功率，选项只能计算平均功率，选项 A 错误；当公式错误；当公式PFv 中的中的 v 为瞬时速度时，求的是瞬时功率，当为瞬时速度时，求的是瞬时功率，当 v 为平均速度为平均速度时，求的是平均功率，选项时，求的是平均功率，选项 B 正确；因为汽车有额定功率，行驶正确；因为汽车有额定功率，行驶时一般时一般不超过额定功率，汽车的功率也不能无限增大，选项不超过额定功率，汽车的功率也不能无限增大，选项 C 错错误；由误；由 PFv 知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，选项反比，选项 D 正确。正确。答案答案 BD 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 3.起重机以起重机以1 m/s2的加速度将质量为的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始的货物由静止开始匀加速向上提升匀加速向上提升，g取取10 m/s2，则在则在1 s内起重机对货物做的内起重机对货物做的功是功是()A.500 J B.4 500 J C.5 000 J D.5 500 J 解析解析 货物的加速度向上，由牛顿第二定律有：货物的加速度向上，由牛顿第二定律有：Fmgma，起重机的拉力起重机的拉力 Fmgma11 000 N。货物的。货物的位移是位移是 s12at20.5 m，做功为，做功为 WFs5 500 J，故，故 D 正确。正确。答案答案 D 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 4.(2016 瑞安高三检测瑞安高三检测)如图如图1所示所示，两个物体与水平地面间的动摩两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等擦因数相等，它们的质量也相等它们的质量也相等。在甲图用力在甲图用力F1拉物体拉物体，在乙在乙图用力图用力F2推物体推物体，夹角均为夹角均为，两个物体都做匀速直线运动两个物体都做匀速直线运动，通通过相同的位移过相同的位移。设设F1和和F2对物体所做的功分别为对物体所做的功分别为W1和和W2，物体物体克服摩擦力做的功分别为克服摩擦力做的功分别为W3和和W4，下列判断正确的是下列判断正确的是()图图1 A.F1F2 B.W1W2 C.W3W4 D.W1W3W2W4 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 解析解析 由共点力的平衡可知：由共点力的平衡可知：F1cos(mgF1sin)，F2cos(mgF2sin)，则则F1F2，A错误；由错误；由WFscos，位移大位移大小相等小相等，夹角相等夹角相等，则有则有W1W2，B错误；由错误；由fFN，可知可知f1(mgF1sin)，f2(mgF2sin)，则有则有W3W4，C错误；两错误；两物体都做匀速直线运动物体都做匀速直线运动，合外力做功之和为零合外力做功之和为零，则有则有W1W3W2W4，所以正确选项为所以正确选项为D。答案答案 D 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 5.如图如图2所示所示，某质点在外力作用下运动的速度时间图线按余弦某质点在外力作用下运动的速度时间图线按余弦规律变化规律变化。则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是()图图2 A.在在0t1时间内时间内，外力做正功外力做正功 B.在在0t1时间内时间内，外力的功率逐渐增大外力的功率逐渐增大 C.在在t2时刻时刻，外力的功率最大外力的功率最大 D.在在t1t3时间内，外力做的总功为零时间内，外力做的总功为零 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 解析解析 在在0t1时间内时间内，质点速度减小质点速度减小，动能减小动能减小，由动能定理由动能定理可知可知，外力做负功外力做负功，选项选项A错误；错误；vt图线的斜率表示加速度图线的斜率表示加速度，0时刻时刻，vt图线斜率为零图线斜率为零，加速度为零加速度为零，合外力为零合外力为零，外力的外力的功率为零功率为零，t1时刻时刻，合外力最大合外力最大，速度为零速度为零，外力的功率为零；外力的功率为零；0t1时间内速度逐渐减小时间内速度逐渐减小，合外力逐渐增大合外力逐渐增大，所以外力的功率所以外力的功率先增大后减小先增大后减小，选项选项B错误；在错误；在t2时刻时刻，外力为零外力为零，速度最大速度最大，外力的功率为零外力的功率为零，选项选项C错误；由于错误；由于t1时刻和时刻和t3时刻质点速度均时刻质点速度均为零为零，动能为零动能为零，由动能定理可知由动能定理可知，外力做的总功为零外力做的总功为零，选项选项D正确正确。答案答案 D 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 考点一考点一 正正、负功的判断及计算负功的判断及计算 1.判断力是否做功及做正、负功的方法判断力是否做功及做正、负功的方法 判断根据判断根据 适用情况适用情况 根据力和位移的方向的夹角判断根据力和位移的方向的夹角判断 常用于恒力做功的判断常用于恒力做功的判断 根据力和瞬时速度方向的夹角判断根据力和瞬时速度方向的夹角判断 常用于质点做曲线运动常用于质点做曲线运动 根据功能关系或能量守恒定律判断根据功能关系或能量守恒定律判断 常用于变力做功的判断常用于变力做功的判断 基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练 2.计算功的方法计算功的方法 (1)恒力做的功恒力做的功 直接用直接用WFscos 计算计算。(2)合外力做的功合外力做的功 方法一：先求合外力方法一：先求合外力F合合，再用再用W合合F合合scos 求功求功。方法二：先求各个力做的功方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3，再应用再应用W合合W1W2W3求合外力做的功求合外力做的功。(3)变力做的功变力做的功 应用动能定理求解应用动能定理求解。用用WPt求解求解，其中变力的功率其中变力的功率P不变不变。常用方法还有转换法、微元法、图象法、平均力法等，求常用方法还有转换法、微元法、图象法、平均力法等，求解时根据条件灵活选择。解时根据条件灵活选择。基础诊断基础诊断 考点突破考点突破 随堂演练随堂演练【例例1】(多选多选)如图如图3所示所示，倾角为倾角为的斜的斜劈放在水平面上劈放在水平面上，斜劈上用固定的竖直斜劈上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的质量为挡板挡住一个光滑的质量为m的小球的小球，当当整个装置沿水平面以速度整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动向左匀速运动时间时间t时时，以下说法正确的是以下说法正确的是()图图3 A.小球的重力做功为零小球的重力做功为零 B.斜劈对小球的弹力做功为斜劈对小球的弹力做功为mgvtcos C.挡板对小球的弹力做负功挡板对小球的弹力做负功 D.合