【全程复习方略】高考物理二轮专题辅导与训练课件：3.4 功 功率.ppt

《【全程复习方略】高考物理二轮专题辅导与训练课件：3.4 功 功率.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【全程复习方略】高考物理二轮专题辅导与训练课件：3.4 功 功率.ppt（44页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【全程复习方略】高考物理二轮专题辅导与训练课件：3.4功功率【主干回顾】【主干回顾】A.A.物体与水平面物体与水平面间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为=0.5=0.5B.10 sB.10 s末恒力末恒力F F的瞬的瞬时时功率功率为为6W6WC.10 sC.10 s末物体在末物体在计时计时起点左起点左侧侧2 m2 m处处D.10 sD.10 s内物体克服摩擦力做功内物体克服摩擦力做功34 J34 J【破【破题题关关键键】(1)(1)题题干信息干信息“水平向左的恒力水平向左的恒力F”“F”“取水平向右取水平向右为为正方向正方向”说说明明_。(2)(2)由由v-tv-t图图像可像可获获得的信息：得的信

2、息：_。(3)(3)摩擦力的方向与物体运摩擦力的方向与物体运动动的方向始的方向始终终相反，相反，则则摩擦力做的摩擦力做的功等于功等于_。0 04s4s合力合力为为F+FF+Ff f，4 410 s10 s合力合力为为F-FF-Ff f斜率表示物体的加速度；斜率表示物体的加速度；图图像像与与时间轴围时间轴围成的面成的面积积表示位移表示位移摩擦力与路程的乘摩擦力与路程的乘积积【解析】【解析】选选C C、D D。由题图乙知前后两段时间内物体加速度的大。由题图乙知前后两段时间内物体加速度的大小分别为小分别为a a1 1=2m/s=2m/s2 2、a a2 2=1m/s=1m/s2 2，由牛顿第二定律知

3、，由牛顿第二定律知F+mg=maF+mg=ma1 1，F-mg=maF-mg=ma2 2，联立得，联立得F=3NF=3N、=0.05=0.05，A A错误；错误；10 s10 s末恒力末恒力F F的的瞬时功率为瞬时功率为P=Fv=18WP=Fv=18W，B B错误；由速度图像与坐标轴所围面积错误；由速度图像与坐标轴所围面积的物理意义知，的物理意义知，10s10s内物体的位移内物体的位移x=-2mx=-2m，即在计时起点左侧，即在计时起点左侧2m2m处，处，C C正确；正确；10s10s内物体的路程为内物体的路程为s=34ms=34m，即，即10 s10 s内物体克服摩内物体克服摩擦力所做的功擦

4、力所做的功W=mgs=0.0521034J=34 JW=mgs=0.0521034J=34 J，D D正确。正确。【拓展延伸】【拓展延伸】(1)(1)在在【典【典题题1 1】中中0 010s10s内恒力内恒力F F做功的平均功率做功的平均功率为为多大？多大？【解析】【解析】10s10s内物体的位移内物体的位移x=-2mx=-2m，恒力，恒力F F做的功做的功W=Fx=-3W=Fx=-3(-2)J=6 J(-2)J=6 J，P=0.6 WP=0.6 W。(2)(2)在在【典【典题题1 1】中中0 010s10s内合外力内合外力对对物体所做的功物体所做的功为为多少？多少？【解析】【解析】由动能定理

5、得由动能定理得W W合合=-28J=-28J。【典【典题题22自主探究】自主探究】一个一个质质量量为为m m的物的物块块，在几个共点力的作，在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上。用下静止在光滑水平面上。现现把其中一个水平方向的力从把其中一个水平方向的力从F F突突然增大到然增大到3F3F，并保持其他力不，并保持其他力不变变，则则从从这时这时开始开始tsts末，末，该该力的力的瞬瞬时时功率是功率是()【审题流程】【审题流程】第一步：审题干第一步：审题干提取信息提取信息(1)“(1)“静止在光滑水平面上静止在光滑水平面上”物块所受合力为零。物块所受合力为零。(2)“(2)“其中一个水平方向的力从

6、其中一个水平方向的力从F F突然增大到突然增大到3F3F，并保持其他力，并保持其他力不变不变”物块的合力为物块的合力为2F2F。第二步：审问题第二步：审问题明确解题思路明确解题思路求求tsts末力末力3F3F的瞬时功率的瞬时功率由牛顿第二定律求物块的加速度由牛顿第二定律求物块的加速度由由v=atv=at求求tsts末的速度末的速度由由P=3FvP=3Fv求解。求解。【解析】【解析】选选B B。物块受到的合力为。物块受到的合力为2F2F，根据牛顿第二定律有，根据牛顿第二定律有2F=ma2F=ma，在合力作用下，物块做初速度为零的匀加速直线运，在合力作用下，物块做初速度为零的匀加速直线运动，速度动

7、，速度v=atv=at，该力大小为，该力大小为3F3F，则该力的瞬时功率，则该力的瞬时功率P=3FvP=3Fv，解以上各式得解以上各式得P=P=，B B正确。正确。【解题悟道】【解题悟道】关于功、功率应注意的三个问题关于功、功率应注意的三个问题(1)(1)功的公式功的公式W=FW=Fl和和W=FW=Flcoscos仅适用于恒力做功的情况。仅适用于恒力做功的情况。(2)(2)变力做功的求解要注意对问题的正确转化，如将变力转化变力做功的求解要注意对问题的正确转化，如将变力转化为恒力，也可应用动能定理等方法求解。为恒力，也可应用动能定理等方法求解。(3)(3)对于功率的计算，应注意区分公式对于功率的

8、计算，应注意区分公式P=P=和公式和公式P=FvP=Fv，前式，前式侧重于平均功率的计算，而后式侧重于瞬时功率的计算。侧重于平均功率的计算，而后式侧重于瞬时功率的计算。【对点训练】【对点训练】1.1.如如图图所示，所示，质质量量m=1kgm=1kg、长长L=0.8mL=0.8m的均匀矩形薄板静止在水的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子平桌面上，其右端与桌子边缘边缘相平。板与桌面相平。板与桌面间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为=0.4=0.4。现现用用F=5NF=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F F做的功至少做的功至少为为(g(g取取10m/s

9、10m/s2 2)()()A.1 JA.1 JB.1.6 JB.1.6 JC.2 JC.2 JD.4 JD.4 J【解析】【解析】选选B B。在薄板没有翻转之前，薄板与水平桌面之间的。在薄板没有翻转之前，薄板与水平桌面之间的摩擦力摩擦力F Ff f=mg=4N=mg=4N，力，力F F做的功用来克服摩擦力消耗的能量，做的功用来克服摩擦力消耗的能量，而在这个过程中薄板只需移动的距离为而在这个过程中薄板只需移动的距离为 ，则做功至少为，则做功至少为W=FW=Ff f =1.6J =1.6J，B B正确。正确。2.(20142.(2014舟山模舟山模拟拟)某人用一水平力先后两次拉同一物体，第某人用一

10、水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前一次使此物体沿光滑水平面前进进距离距离s s，第二次使此物体沿粗，第二次使此物体沿粗糙水平面也前糙水平面也前进进距离距离s s，若先后两次拉力做的功，若先后两次拉力做的功为为W W1 1和和W W2 2，拉，拉力做功的功率是力做功的功率是P P1 1和和P P2 2，则则正确的是正确的是()A.WA.W1 1=W=W2 2，P P1 1=P=P2 2B.WB.W1 1=W=W2 2，P P1 1PP2 2C.WC.W1 1WW2 2，P P1 1PP2 2D.WD.W1 1WW2 2，P P1 1=P=P2 2【解析解析】选选B B。由。由

11、W=FsW=Fs可知两次做的功相同，但由于地面光滑可知两次做的功相同，但由于地面光滑时不受摩擦力，加速度较大，运动时间较短，由时不受摩擦力，加速度较大，运动时间较短，由P=P=可知可知P P1 1PP2 2，B B正确。正确。热热点考向二点考向二机机车车启启动问题动问题【典【典题题33师师生探究】生探究】(多多选选)起重机从静止开始匀加速提起起重机从静止开始匀加速提起质质量量为为m m的重物，当重物的速度的重物，当重物的速度为为v v1 1时时，起重机的有用功率达到最大，起重机的有用功率达到最大值值P P，以后，起重机保持，以后，起重机保持该该功率不功率不变变，继续继续提升重物，直到以最提升重

12、物，直到以最大速度大速度v v2 2匀速上升匀速上升为为止，止，则则整个整个过过程中，下列程中，下列说说法正确的是法正确的是()A.A.起重机起重机对对重物的最大拉力重物的最大拉力为为B.B.起重机起重机对对重物的最大拉力重物的最大拉力为为C.C.重物的最大速度重物的最大速度v v2 2=D.D.重物做匀加速运重物做匀加速运动动的的时间为时间为【破【破题题关关键键】(1)(1)题题干信息干信息“起重机从静止开始匀加速提起起重机从静止开始匀加速提起质质量量为为m m的重物的重物”说说明明_。(2)(2)题题干信息干信息“以后，起重机保持以后，起重机保持该该功率不功率不变变，继续继续提升重提升重物

13、物”说说明速度明速度继续继续_，拉力，拉力_，速度，速度为为v v1 1时对应时对应的力的力_。(3)(3)题题干信息干信息“以最大速度以最大速度v v2 2匀速上升匀速上升”说说明明_。起重机以恒定加速度启起重机以恒定加速度启动动增加增加减小减小最大最大重物受力平衡重物受力平衡【解析】【解析】选选A A、C C、D D。由。由P=FvP=Fv可知功率最大，速度越小，拉力可知功率最大，速度越小，拉力越大，则起重机对重物的最大拉力越大，则起重机对重物的最大拉力F=F=，A A正确，正确，B B错误；当错误；当功率一定时，达到最大速度时起重机的拉力等于重物的重力，功率一定时，达到最大速度时起重机的

14、拉力等于重物的重力，故重物的最大速度故重物的最大速度v v2 2=，C C正确；在匀加速运动过程中，起正确；在匀加速运动过程中，起重机对重物的拉力重机对重物的拉力F=F=不变，当功率达到最大时，匀加速运不变，当功率达到最大时，匀加速运动结束，由题意知，起重机达到最大功率时重物的速度为动结束，由题意知，起重机达到最大功率时重物的速度为v v1 1，则则v v1 1=at=at=解得解得t=t=，D D正确。正确。【解题悟道】【解题悟道】解决机车启动问题时的四点注意解决机车启动问题时的四点注意(1)(1)分清是匀加速启动还是恒定功率启动。分清是匀加速启动还是恒定功率启动。(2)(2)匀加速启动过程

15、中，机车功率是不断改变的，但该过程中匀加速启动过程中，机车功率是不断改变的，但该过程中的最大功率是额定功率，匀加速运动阶段的最大速度小于机车的最大功率是额定功率，匀加速运动阶段的最大速度小于机车所能达到的最大速度，达到额定功率后做加速度减小的加速运所能达到的最大速度，达到额定功率后做加速度减小的加速运动。动。(3)(3)以额定功率启动的过程中，机车做加速度减小的加速运以额定功率启动的过程中，机车做加速度减小的加速运动，速度最大值等于动，速度最大值等于 ，牵引力是变力，牵引力做的功，牵引力是变力，牵引力做的功W=W=PtPt。(4)(4)无论哪种启动方式，最后达到最大速度时，均满足无论哪种启动方

16、式，最后达到最大速度时，均满足P=FP=Ff fv vm m，P P为机车的额定功率。为机车的额定功率。【对点训练】【对点训练】1.(20141.(2014湖州模湖州模拟拟)一一辆辆汽汽车车在平直的公路上以某一初速度运在平直的公路上以某一初速度运动动，运，运动过动过程中保持恒定的程中保持恒定的牵牵引功率，其加速度引功率，其加速度a a和速度的倒和速度的倒数数 图图像如像如图图所示。若已知汽所示。若已知汽车车的的质质量，量，则则根据根据图图像所像所给给的信的信息，不能求出的物理量是息，不能求出的物理量是()A.A.汽汽车车的功率的功率B.B.汽汽车车行行驶驶的最大速度的最大速度C.C.汽汽车车所

17、受到的阻力所受到的阻力D.D.汽汽车车运运动动到最大速度所需的到最大速度所需的时间时间【解析】【解析】选选D D。由。由F-f=maF-f=ma，P=FvP=Fv可得：可得：a=a=对应图线可对应图线可知，知，=k=40 =k=40，可求出汽车的功率，可求出汽车的功率P P，由，由a=0a=0时，时，=0.05 =0.05可得：可得：v vm m=20m/s=20m/s，再由，再由v vm m=，可求出汽车受到的阻力，可求出汽车受到的阻力f f，但无法求出，但无法求出汽车运动到最大速度的时间。汽车运动到最大速度的时间。2.(20142.(2014重重庆庆高考高考)某某车车以相同的功率在两种不同

18、的水平路面以相同的功率在两种不同的水平路面上行上行驶驶，受到的阻力分，受到的阻力分别为车别为车重的重的k k1 1和和k k2 2倍，最大速率分倍，最大速率分别为别为v v1 1和和v v2 2，则则()A.vA.v2 2=k=k1 1v v1 1B.vB.v2 2=v=v1 1C.vC.v2 2=v=v1 1D.vD.v2 2=k=k2 2v v1 1【解析】【解析】选选B B。汽车的阻力分别为。汽车的阻力分别为f f1 1=k=k1 1mgmg，f f2 2=k=k2 2mgmg，当汽车以，当汽车以相同功率启动达到最大速度时，有相同功率启动达到最大速度时，有F=fF=f，故由，故由P=Fv

19、P=Fv可知最大速可知最大速度度 则则 ，有，有 故选故选B B。3.(3.(多多选选)一一辆辆汽汽车车在平直公路上以速度在平直公路上以速度v v0 0开始加速行开始加速行驶驶，经过经过一段一段时间时间t t，前，前进进距离距离l，此，此时时恰好达到其最大速度恰好达到其最大速度v vm m，设设此此过过程中汽程中汽车发动车发动机始机始终终以以额额定功率定功率P P工作，汽工作，汽车车所受阻力恒所受阻力恒为为F Ff f，则则在在这这段段时间时间里，里，发动发动机所做的功机所做的功为为()A.FA.Ff fv vm mt tB.PtB.PtC.C.D.D.【解析】【解析】选选A A、B B、C

20、C。发动机牵引力为变力，而牵引力的功率。发动机牵引力为变力，而牵引力的功率恒定，则可用恒定，则可用W=PtW=Pt求变力做功，选项求变力做功，选项B B正确；根据正确；根据P=FP=F牵牵v=v=F Ff fv vm m，所以，所以W=FW=Ff fv vm mt t，选项，选项A A正确；根据动能定理，正确；根据动能定理，解得解得 C C选项正确。选项正确。4.(20144.(2014宁波模宁波模拟拟)额额定功率定功率为为80kW80kW的汽的汽车车，在平直的公路上，在平直的公路上行行驶驶，行，行驶驶的最大速度的最大速度为为20 m/s20 m/s，汽，汽车车的的质质量量m=2000kgm=

21、2000kg，若汽，若汽车车从静止开始做匀加速直从静止开始做匀加速直线线运运动动，加速度，加速度a=2m/sa=2m/s2 2，运，运动过动过程中程中阻力不阻力不变变，求：，求：(1)(1)汽汽车车所受的阻力有多大。所受的阻力有多大。(2)(2)匀加速运匀加速运动动的的时间时间多多长长。(3)3s(3)3s末汽末汽车车的瞬的瞬时时功率多大。功率多大。【解题指南】【解题指南】解答本题应注意以下两点：解答本题应注意以下两点：(1)(1)当汽车的牵引力等于阻力时速度最大。当汽车的牵引力等于阻力时速度最大。(2)(2)汽车匀加速运动的末状态，汽车牵引力的功率等于额定功汽车匀加速运动的末状态，汽车牵引力

22、的功率等于额定功率。率。【解析】【解析】(1)(1)当速度最大，牵引力当速度最大，牵引力F F1 1与阻力与阻力f f大小相等时，有大小相等时，有f=Ff=F1 1=4000N=4000N(2)(2)设以恒定的加速度设以恒定的加速度a=2m/sa=2m/s2 2启动时的牵引力为启动时的牵引力为F F2 2，由牛顿，由牛顿第二定律得第二定律得F F2 2-f=ma-f=ma解得：解得：F F2 2=8000N=8000N当汽车达到额定功率时加速过程结束，设加速运动的末速度当汽车达到额定功率时加速过程结束，设加速运动的末速度为为v v1 1，则，则v v1 1=10m/s=10m/s所以匀加速运动

23、的时间为：所以匀加速运动的时间为：t t1 1=5s=5s(3)(3)因因3 s3 s末汽车做匀加速运动，故末汽车做匀加速运动，故3 s3 s末的速度：末的速度：v=at=6m/sv=at=6m/s3s3s末的瞬时功率：末的瞬时功率：P=FP=F2 2v=48kWv=48kW答案：答案：(1)4 000 N(1)4 000 N(2)5 s(2)5 s(3)48 kW(3)48 kW瞬瞬时时功率功率问题问题【典例】【典例】(2014(2014金金华华模模拟拟)如如图图所示，所示，细线细线的一端固定于的一端固定于O O点，点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在另一端系一小球。在水平

24、拉力作用下，小球以恒定速率在竖竖直直平面内由平面内由A A点运点运动动到到B B点。在此点。在此过过程中拉力的瞬程中拉力的瞬时时功率功率变变化情况化情况是是()A.A.逐逐渐渐增大增大B.B.逐逐渐渐减小减小C.C.先增大，后减小先增大，后减小D.D.先减小，后增大先减小，后增大【规范解答】【规范解答】选选A A。设细线与竖直方向的夹角为。设细线与竖直方向的夹角为，小球质量，小球质量为为m m，速率为，速率为v v。由小球做匀速圆周运动，切向合力为零可得，。由小球做匀速圆周运动，切向合力为零可得，mgsin=Fcosmgsin=Fcos，由，由P=FvcosP=Fvcos可得拉力可得拉力F F

25、的瞬时功率表达式的瞬时功率表达式为为P=Fvcos=mgvsinP=Fvcos=mgvsin，可见功率，可见功率P P随随的增大逐渐增大，的增大逐渐增大，A A正正确。确。【常见误区】【常见误区】易易错错角度角度错错因剖析因剖析误认为误认为小球的瞬小球的瞬时时功率逐功率逐渐渐减小减小小球由小球由A A到到B B的的过过程中，程中，认为认为水平拉力保水平拉力保持不持不变变，实际实际上小球运上小球运动过动过程中速率不程中速率不变变，小球做匀速，小球做匀速圆圆周运周运动动，其拉力和重，其拉力和重力沿力沿圆圆周切向的合力周切向的合力为为零，拉力零，拉力为变为变力。力。不能正确判断拉力不能正确判断拉力瞬

26、瞬时时功率的功率的变变化化不能深入挖掘不能深入挖掘隐隐含条件，根据拉力和重含条件，根据拉力和重力的关系力的关系进进行分析判断；不能找到行分析判断；不能找到F F、v v与与细线细线偏角的关系。偏角的关系。【防范措施】【防范措施】1.1.要熟要熟练练掌握瞬掌握瞬时时功率的功率的计计算公式算公式P=FvcosP=Fvcos，明确，明确角角为为F F、v v夹夹角。角。2.2.要深入挖掘要深入挖掘隐隐含条件，将含条件，将变变力瞬力瞬时时功率的功率的计计算算转转化化为为恒力功恒力功率的率的计计算。算。【类题试类题试解解1 1】如如图图所示，小球被所示，小球被细线悬细线悬挂于挂于O O点，若将小球拉点，

27、若将小球拉至水平后由静止至水平后由静止释释放，放，则则在小球下在小球下摆摆到最低点的到最低点的过过程中，重力程中，重力瞬瞬时时功率的功率的变变化情况是化情况是()A.A.减小减小B.B.增加增加C.C.先减小后增加先减小后增加D.D.先增大后减小先增大后减小【解析】【解析】选选D D。由公式。由公式P=mgvcosP=mgvcos得，刚释放时得，刚释放时v=0v=0，P=0P=0；到；到最低点时，最低点时，=90=90，P=0P=0；在小球下摆的过程中，重力的功率；在小球下摆的过程中，重力的功率不为零，故小球重力的瞬时功率先增大后减小，选项不为零，故小球重力的瞬时功率先增大后减小，选项D D正

28、确。正确。【类题试类题试解解2 2】(多多选选)如如图图所示，一根不可伸所示，一根不可伸长长的的轻绳轻绳两端各两端各系一个小球系一个小球a a和和b b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细细杆上，杆上，质质量量为为3m3m的的a a球置于地面上，球置于地面上，质质量量为为m m的的b b球从水平位置静止球从水平位置静止释释放。当放。当a a球球对对地面地面压压力力刚刚好好为为零零时时，b b球球摆过摆过的角度的角度为为。下列。下列结论结论正确的是正确的是()A.=90A.=90B.=45B.=45C.bC.b球球摆动摆动到最低点的到最低点的过过程中，重力程中，

29、重力对对小球做功的功率先增大小球做功的功率先增大后减小后减小D.bD.b球球摆动摆动到最低点的到最低点的过过程中，重力程中，重力对对小球做功的功率一直增小球做功的功率一直增大大【解析】【解析】选选A A、C C。设。设b b球能摆到最低点，由机械能守恒得球能摆到最低点，由机械能守恒得 mv mv2 2=mg=mgl。又。又T-mg=T-mg=可得可得T=3mgT=3mg，则，则A A正确，正确，B B错误。球错误。球b b在摆动过程中竖直速度先增大后减小，所以重力的功率先增在摆动过程中竖直速度先增大后减小，所以重力的功率先增大后减小，则大后减小，则C C正确，正确，D D错误。错误。(七七)(八八)此此课件下件下载可自行可自行编辑修改，修改，仅供参考！供参考！感感谢您的支持，我您的支持，我们努力做得更好！努力做得更好！谢谢!