2018届二轮复习　功、功率课件(共14张)

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专题二　能量与动量 第 6 讲　功、功率 - 3 - 功的理解与计算 【典题 1 】 (2017 浙江慈溪调研 ) 如图所示的 a 、 b 、 c 、 d 中 , 质量为 m 的物体甲受到相同的恒力 F 的作用 , 在力 F 作用下使物体甲在水平方向移动相同的位移。 μ 表示物体甲与水平面间的动摩擦因数 , 乙是随物体甲一起运动的小物块 , 比较物体甲移动的过程中力 F 对甲所做的功的大小 ( 　　 ) A. W a 最小 B. W d 最大 C. W a >W c D . 一样大 - 4 - 答案 : D 解析 : 依据功的定义式 W=Fl cos θ , 在本题的四种情况下 , F 、 l 、 θ 均相同 , 这样四种情况下力 F 所做的功一样大 , 故选项 D 正确。 解题技法 1 . 判断力是否做功及做功正负的方法 (1) 看力 F 的方向与位移 l 的方向的夹角 α 。 (2) 看力 F 的方向与速度 v 的方向的夹角 α 。 - 5 - 2 . 恒力做功的 计算方法 3 . 合力做功的计算方法 方法一 : 先求合力 F 合 , 再用 W 合 =F 合 l cos α 求功。 方法二 : 先求各个力做的功 W 1 , W 2 , W 3 , … 再应用 W 合 =W 1 +W 2 +W 3 + … 求合力做的功 。 - 6 - 4 . 变力做功的计算方法 将物体的位移分割成许多小段 , 因小段很小 , 每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力 , 这样就将变力做功转化为在无数个无穷小的位移上的恒力所做功的代数和。此法在中学阶段常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。 - 7 - 当堂练 1 　 (2017 浙江建德学考模拟 ) 运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程 , 将运动员和伞看成一个系统 , 在这两个过程中 , 下列说法正确的是 ( 　　 )   A. 阻力始终对系统做负功 B. 系统受到的合外力始终向下 C. 合外力始终对系统做正功 D. 任意相等的时间内重力做的功相等 答案 解析 解析 关闭 在这两个过程中 , 阻力始终对系统做负功 , 选项 A 正确。加速下降时 , 系统受到的合外力向下 , 合外力对系统做正功 ; 减速运动时 , 系统受到的合外力向上 , 合外力对系统做负功 , 选项 B 、 C 错误。在任意相等时间内 , 系统下降的高度可能不相等 , 故重力做功可能不相等 , 选项 D 错误。 答案 解析 关闭 A - 8 - 功率的理解与计算 【典题 2 】 (2017 浙江 “ 七彩阳光 ” 新高考研究联盟期初联考 ) 周末放学了 , 小黄高兴的骑着电动自行车沿平直公路回家 , 中途因电瓶 “ 没电 ”, 只能改用脚蹬车以 5 m/s 的速度匀速前行 , 骑行过程中所受阻力恒为车和人总重力 的 , 重力加速度 g 取 10 m/s 2 。根据估算 , 用脚蹬车时 , 小黄骑此电动车做功的功率最接近 ( 　　 ) A.10 W B.100 W C.1 kW D.10 kW 答案 : B 解析 : 车和人总质量大约为 100 kg , 则 F f = G= 20 N, P=Fv=F f v= 100 W 。 - 9 - 解题技法 计算瞬时功率时应明确是哪个力在哪个时刻 ( 或状态 ) 的功率。求解瞬时功率时 , 如果 F 与 v 不同向 , 可用力 F 乘以 F 方向的分速度 , 或用速度 v 乘以速度方向的分力求解。 (1) 公式 P=Fv cos α , 其中 v 为 t 时刻的瞬时速度。 (2) P=Fv F , 其中 v F 为物体的速度 v 在力 F 方向上的分速度。 (3) P=F v v , 其中 F v 为物体受的外力 F 在速度 v 方向上的分力。 - 10 - 当堂练 2 　 (2017 浙江选考 10 月 ,10) 如图所示 , 质量为 60 kg 的某运动员在做俯卧撑运动 , 运动过程中可将她的身体视为一根直棒。已知重心在 c 点 , 其垂线与脚、两手连线中点间的距离 oa 、 ob 分别为 0 . 9 m 和 0.6 m 。若她在 1 min 内做了 30 个俯卧撑 , 每次肩部上升的距离均为 0.4 m, 则克服重力做的功和相应的功率约为 ( 　　 )   A.430 J,7 W B.4 300 J,70 W C.720 J,12 W D.7 200 J,120 W 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 11 - 机车启动的定性分析问题 【典题 3 】 (2015 全国理综 Ⅱ ,17) 一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时 , 发动机的功率 P 随时间 t 的变化如图所示。假定 汽车 所受阻力的大小 F f 恒定不变。下列描述该汽车的速度 v 随时间 t 变化的图线中 , 可能正确的是 ( 　　 ) - 12 - 答案 : A 可知 , 汽车先做加速度逐渐减小的加速运动 , 直至速度达到 v 1 ; 在 t 1 时刻 , 功率突然变大 , 牵引力突然变大 , 之后牵引力逐渐减至 F f , 该阶段汽车也是做加速度逐渐减小的加速运动 , 直至速度达到 v 2 。故只有选项 A 符合要求。 - 13 - 解题技法 机动车启动 问题 - 14 - 当堂练 3 　 我国高铁技术处于世界领先水平。和谐号动车组是由动车和拖车编组而成 , 提供动力的车厢叫动车 , 不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等 , 动车的额定功率都相同 , 动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列车组由 8 节车厢组成 , 其中第 1 、 5 节车厢为动车 , 其余为拖车 , 则该动车组 ( 　　 )   A. 启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B. 做匀加速运动时 , 第 5 、 6 节与第 6 、 7 节车厢间的作用力之比为 2 ∶ 3 C. 进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 D. 与改为 4 节动车带 4 节拖车的动车组最大速度之比为 1 ∶ 2 答案 解析 解析 关闭 启动时 , 乘客的加速度向前 , 车厢对人的作用力方向向前 , 与车运动的方向相同 , 选项 A 错误。以后面的车厢为研究对象 , F 56 = 3 ma , F 67 = 2 ma , 则 5 、 6 节与 6 、 7 节车厢间的作用力之比为 3 ∶ 2, 选项 B 错误。根据 v 2 = 2 ax , 车厢停下来滑行的距离 x 与速度的二次方成正比 , 选项 C 错误。若改为 4 节动车 , 则功率变为原来 2 倍 , 由 P=Fv 知 , 最大速度变为原来 2 倍 , 选项 D 正确。 答案 解析 关闭 D