高考物理一轮复习 第5章 机械能 第1讲 功 功率课件 新人教.ppt

走向高考走向高考 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教人教版版 高考总复习高考总复习2021/8/11 星期三1机械能机械能第五章第五章2021/8/11 星期三2第第1讲功功率讲功功率第五章第五章2021/8/11 星期三3考考 纲纲 解解 读读1基础自主梳理基础自主梳理2跟踪自测巩固跟踪自测巩固3重点题型突破重点题型突破4学科特色素养学科特色素养6课课 时时 作作 业业8常考易错警示常考易错警示5高高 考考 模模 拟拟72021/8/11 星期三4考考 纲纲 解解 读读2021/8/11 星期三52021/8/11 星期三6基础自主梳理基础自主梳理2021/8/11 星期三71物物理理意意义义：功功是是描描述述力力对对_效效果果的的物物理理量量，是过程量。是过程量。2做功的二要素：做功的二要素：_和和_上的位移。上的位移。3定定义义：力力和和物物体体在在力力的的方方向向上上位位移移的的乘乘积积称称为为力力对对物物体做的功。体做的功。功功空间积累空间积累力力力的方向力的方向2021/8/11 星期三84计计算算式式：W_，F表表示示恒恒力力的的大大小小，l表表示示物体运动的位移，物体运动的位移，为为_的夹角。的夹角。5特特点点：功功是是_，取取值值不不同同，功功会会出出现现正正负负，正正功功表表示示_做做功功，负负功功表表示示_做做功功，合合力力的的功等于各分力分别做功的功等于各分力分别做功的_和。和。Flcos力的方向与位移方向力的方向与位移方向标量标量动力动力阻力阻力代数代数2021/8/11 星期三9摩擦力做功的特点摩擦力做功的特点 摩摩擦擦力力可可以以做做_，也也可可以以做做_，也也可可以以_。1滑动摩擦力做功情况分析滑动摩擦力做功情况分析(1)滑滑动动摩摩擦擦力力可可以以做做正正功功，如如图图所所示示，平平板板车车放放在在光光滑滑水水平平面面上上，右右端端放放一一小小木木块块，用用力力F拉拉平平板板车车，结结果果木木块块在在平平板板车车上上滑滑动动，这这时时平平板板车车给给木木块块的的滑滑动动摩摩擦擦力力Ff水水平平向向右右。木木块的位移也向右，滑动摩擦力块的位移也向右，滑动摩擦力Ff对木块做对木块做_。正功正功负功负功不做功不做功正功正功2021/8/11 星期三10(2)滑滑动动摩摩擦擦力力不不做做功功的的情情况况如如图图甲甲所所示示，A、B叠叠放放在在水水平平面面上上，B用用一一水水平平绳绳与与墙墙相相连连，现现用用水水平平力力F将将A拉拉出出，物物体体A对对B的的滑滑动动摩摩擦擦力力Ff水水平平向向右右，B的的位位移移为为零零，所所以以，滑滑动动摩摩擦力擦力Ff对对B_。甲乙甲乙(3)滑滑动动摩摩擦擦力力做做负负功功的的情情况况如如图图乙乙所所示示，物物体体从从斜斜面面上上滑下时，滑动摩擦力对物体做了滑下时，滑动摩擦力对物体做了_。不做功不做功负功负功2021/8/11 星期三112静摩擦力做功情况分析静摩擦力做功情况分析(1)如如图图丙丙所所示示，光光滑滑水水平平面面上上的的物物体体A、B在在外外力力F的的作作用用下下能能保保持持相相对对静静止止地地匀匀加加速速运运动动，则则在在此此过过程程中中，A对对B的的静静摩擦力对摩擦力对B做做_。正功正功2021/8/11 星期三12(2)如如果果受受静静摩摩擦擦力力作作用用的的物物体体位位移移不不为为零零，静静摩摩擦擦力力做做功功也也可可能能为为零零。如如图图丁丁所所示示，匀匀速速向向右右行行驶驶的的车车厢厢里里，由由力力的的平平衡衡知知，车车厢厢壁壁对对物物块块有有竖竖直直向向上上的的静静摩摩擦擦力力Ff，位位移移方方向向水水平向右，故平向右，故Ff与位移方向垂直，静摩擦力对物块与位移方向垂直，静摩擦力对物块_。(3)如如图图所所示示，物物体体A、B在在力力F作作用用下下一一块块向向右右加加速速运运动动时，时，A对对B的静摩擦力对的静摩擦力对B做做_。不做功不做功负功负功2021/8/11 星期三13功率功率平均功率平均功率Fvcos平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率2021/8/11 星期三142物物理理意意义义：描描述述做做功功的的_，功功率率大大则则做做功功_，功率小则做功，功率小则做功_。3额额定定功功率率：机机器器_工工作作的的功功率率，一一般般在在机机器器的铭牌上标明。的铭牌上标明。4实实际际功功率率：机机器器_时时输输出出的的功功率率。要要求求_额定功率。额定功率。快慢快慢快快慢慢正常正常实际工作实际工作小于等于小于等于2021/8/11 星期三15跟踪自测巩固跟踪自测巩固2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17(3)作用力做正功时，反作用力一定做负功。作用力做正功时，反作用力一定做负功。()(4)据据PFv可可知知，发发动动机机功功率率一一定定时时，交交通通工工具具的的牵牵引引力力与运动速度成反比。与运动速度成反比。()(5)汽汽车车上上坡坡的的时时候候，司司机机必必须须换换挡挡，其其目目的的是是减减小小速速度度，得到较小的牵引力。得到较小的牵引力。()2021/8/11 星期三18答案：答案：(1)(2)静摩擦力对物体可能做负功，也可能做正功。静摩擦力对物体可能做负功，也可能做正功。(3)作作用用力力做做正正功功时时，反反作作用用力力可可能能做做正正功功，做做负负功功，也可能不做功。也可能不做功。(4)(5)汽汽车车上上坡坡司司机机换换挡挡，其其目目的的是是减减小小速速度度，增增大大牵牵引力。引力。2021/8/11 星期三19答案：答案：BD2021/8/11 星期三20解解析析：力力是是矢矢量量，一一对对平平衡衡力力大大小小相相等等、方方向向相相反反，故故在在同同一一段段时时间间内内的的力力一一定定大大小小相相等等、方方向向相相反反，A选选项项错错误误；一一对对平平衡衡力力作作用用在在同同一一物物体体上上，大大小小相相等等、方方向向相相反反，故故在在同同一一段段时时间间内内做做的的功功必必定定效效果果相相反反，互互相相抵抵消消，或或均均不不做做功功，B选选项项正正确确；在在同同样样的的时时间间内内，作作用用力力和和反反作作用用力力由由于于是是作作用用于于不不同同物物体体上上，引引起起物物体体的的位位移移不不一一定定相相等等，故故功功的的大大小小不不一一定定相相等，正负号也不一定相反，等，正负号也不一定相反，C选项错误，选项错误，D选项正确。选项正确。2021/8/11 星期三21答案：答案：C2021/8/11 星期三22解解析析：AB一一起起沿沿固固定定的的光光滑滑斜斜面面由由静静止止开开始始下下滑滑，加加速速度度为为gsin。由由于于A速速度度增增大大，由由动动能能定定理理，A所所受受的的合合外外力力对对A做做功功，B对对A的的摩摩擦擦力力做做正正功功，B对对A的的弹弹力力做做负负功功，选选项项A、B错误错误C正确。正确。A对对B不做功，选项不做功，选项D错误。错误。2021/8/11 星期三23答案：答案：B2021/8/11 星期三242021/8/11 星期三25重点题型突破重点题型突破2021/8/11 星期三26功的正负判断与恒力、合力做功的计算功的正负判断与恒力、合力做功的计算 1功的正负的判断方法功的正负的判断方法(1)恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断。恒力做功的判断：依据力与位移的夹角来判断。(2)曲曲线线运运动动中中做做功功的的判判断断：依依据据F与与v的的方方向向夹夹角角来来判判断断，当当090，力力对对物物体体做做正正功功；90W2；虽虽然然滑滑块块在在上上升升，但但其其是是做做加加速速运运动动还还是是减减速速运运动动不不能能确确定定，其其动动能能的的变变化化取取决决于于合合力力所所做做功功的的正正负负，拉拉力力F做做的的功功与与重重力力做做的功不能确定哪个大、哪个小，所以动能的变化情况不能确定。的功不能确定哪个大、哪个小，所以动能的变化情况不能确定。答案：答案：A2021/8/11 星期三45误误区区警警示示：求求解解变变力力做做功功时时，容容易易把把变变力力当当成成恒恒力力来来计计算算。直直接接求求解解变变力力做做功功通通常常都都比比较较复复杂杂，但但若若通通过过转转换换研研究究对对象象，有有时时可可转转化化为为恒恒力力做做功功，然然后后用用WFscos求求解解。此此法法常常常常应应用用于于轻轻绳绳通通过过定定滑滑轮轮拉拉物物体体的的问问题题中中，采采用用本本法法解解题题的的关关键键是是根根据据题题设设情情景景，发发现现将将变变力力转转化化为为恒恒力力的的等等效效替替代代关关系系，然然后后再根据几何知识求出恒力的位移大小，从而求出变力所做的功。再根据几何知识求出恒力的位移大小，从而求出变力所做的功。2021/8/11 星期三462021/8/11 星期三47(4)图图象象法法求求变变力力功功：作作出出变变力力F随随位位移移s变变化化的的图图象象，图图象象与与位位移移轴轴所所围围的的“面面积积”即即为为变变力力做做的的功功。如如图图(a)表表示示恒恒力力F做的功做的功W，图，图(b)表示变力表示变力F做的功做的功W。(5)用用动动能能定定理理WEk或或功功能能关关系系WE，即即用用能能量量的的增增量等效代换变力所做的功量等效代换变力所做的功(也可计算恒力功也可计算恒力功)。(6)当当变变力力的的功功率率P一一定定时时，可可用用WPt求求功功，如如机机车车以以恒恒定功率启动。定功率启动。2021/8/11 星期三482021/8/11 星期三49可供选择的答案有可供选择的答案有AFLcos BFLsinCFL(1cos)DmgL(1cos)答案：答案：(1)D(2)B(3)BD解解析析：(1)若若用用F缓缓慢慢地地拉拉，则则显显然然F为为变变力力，只只能能用用动动能能定理求解。定理求解。F做的功等于该过程克服重力做的功。做的功等于该过程克服重力做的功。(2)若若F为恒力，则可以直接按定义求功。为恒力，则可以直接按定义求功。(3)若若F为为恒恒力力，而而且且拉拉到到该该位位置置时时小小球球的的速速度度刚刚好好为为零零，那么按定义直接求功和按动能定理求功都是正确的。那么按定义直接求功和按动能定理求功都是正确的。2021/8/11 星期三50学科特色素养学科特色素养2021/8/11 星期三51机车启动问题机车启动问题 1两种启动方式的比较两种启动方式的比较2021/8/11 星期三522021/8/11 星期三532021/8/11 星期三54(1)物物块块做做匀匀加加速速直直线线运运动动时时受受到到的的牵引力大小；牵引力大小；(2)电动机的额定功率；电动机的额定功率；(3)物物块块在在电电动动机机牵牵引引下下，最最终终能能达达到的最大速度。到的最大速度。2021/8/11 星期三552021/8/11 星期三56(3)物物块块达达到到最最大大速速度度vm时时，此此时时物物块块所所受受的的牵牵引引力力大大小小等于摩擦力大小，有等于摩擦力大小，有F1mg PF1vm解得解得vm1.12m/s。答案：答案：(1)0.28N(2)0.224W(3)1.12m/s2021/8/11 星期三57答案：答案：(1)12m/s1.4m/s2(2)16s2021/8/11 星期三582021/8/11 星期三592021/8/11 星期三60高高 考考 模模 拟拟2021/8/11 星期三61答案：答案：D2021/8/11 星期三62答案：答案：ABD2021/8/11 星期三632021/8/11 星期三642021/8/11 星期三65答案：答案：A2021/8/11 星期三662021/8/11 星期三67答案：答案：B2021/8/11 星期三682021/8/11 星期三692021/8/11 星期三70(1)求甲站到乙站的距离；求甲站到乙站的距离；(2)如如果果燃燃油油公公交交车车运运行行中中做做的的功功与与该该列列车车从从甲甲站站到到乙乙站站牵牵引引力力做做的的功功相相同同，求求公公交交车车排排放放气气态态污污染染物物的的质质量量。(燃燃油油公交车每做公交车每做1焦耳功排放气态污染物焦耳功排放气态污染物3106克克)答案：答案：(1)1950 m(2)2.04 kg2021/8/11 星期三712021/8/11 星期三722021/8/11 星期三73课课 时时 作作 业业2021/8/11 星期三742021/8/11 星期三75