2022高考物理總復習 考查點10 功和功率考點解讀學案考情分析測試內容測試要求考情分析功B14年T6/T26、15年T12/T23、16年T12/T27、17年T21/T27功率B14年T7、15年T4、16年T10、17年T8知識梳理考點1功B1功的定義：力對物體所做的功，等于力的大小F、位移的大小l、力與位移方向間夾角的余弦這三者的乘積2功的計算公式：W_.(特別提醒：只適用于_做功的計算)3力做功的兩個必要因素：力和物體在_發(fā)生位移4功是_，沒有方向，但有正、負之分(1)當90°時，W_0，即當力F和位移l方向垂直時，力對物體_(2)當0°<90°時，W_0，即當力F和位移l方向的夾角為銳角時，力F是動力，力F對物體做_(3)當90°<180°時，W_0，即當力F和位移l方向的夾角為鈍角時，力F是阻力，力F對物體做_，又可說成物體_這個力做功(取絕對值)5總功的計算方法：(1)W總_，為合外力F合與位移l方向間夾角(2)W總_，即總功為各個力做功的代數(shù)和(3)根據(jù)動能定理可知，外力對物體所做的總功等于物體的動能變化量，即_【典例1】(2016·鎮(zhèn)江模擬)關于功的概念，以下說法正確的是() A力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量 B功有正、負之分，所以功可能有方向性 C若某一個力對物體不做功，說明該物體一定沒有位移 D恒力對物體做的功等于這個力的大小、物體位移的大小及力和位移方向間夾角的余弦三者的乘積【解析】功是力大小與在力的方向上通過的位移大小的乘積，是標量，其正負表示了功是以動力還是以阻力的形式出現(xiàn)，功的正負不表示方向，所以選項A、B錯誤力對物體不做功，也可能是力的方向與物體位移方向垂直造成的，選項C錯誤由功的公式知，選項D正確【答案】D【點撥】功的計算方法：恒力對物體做的功等于這個力的大小、物體相對于地面的位移大小及力和位移間夾角的余弦三者的乘積【變式1】(2016·南通模擬)在光滑水平面上推物塊和在粗糙水平面上推物塊相比較，如果所用的水平推力相同，物塊在推力作用下通過的位移相同，則推力對物塊所做的功相比() A一樣多 B在光滑水平面上推力所做的功較多 C由物塊通過這段位移的時間決定 D由于物塊的質量未知，故無法比較【典例2】如圖所示，質量為m的物體靜止在傾角為的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動距離l.(1)重力對物體做的功為() A0 Bmgl Cmgltan Dmglcos(2)摩擦力對物體做的功為(物體與斜面相對靜止)() A0 Bmglcos Cmglsincos Dmglsincos(3)斜面對物體的彈力做的功為() A0 Bmglsincos2 Cmglcos2 Dmglsincos【解析】(1)重力與位移方向相互垂直，即90°WF·lcos0.(2)由公式得Wmgsin·l·cos(180°)mglsincos(3)由公式得Wmgcos·l·cos(90°)mglsincos.【答案】(1)A(2)C(3)D【點撥】要求熟練掌握恒力做功的計算方法【變式2】近年來校園足球活動蓬勃開展，在一次足球比賽中，質量為m的足球在離地h高處，以速度v1水平飛向球門，守門員高高躍起，用力F將球水平擊向己方球員，擊球時的照片如圖所示擊出后的足球速度為v2，之后它的運動可視為做平拋運動求守門員擊球過程中對足球所做的功W.【典例3】(2015·江蘇真題)一端固定的輕質彈簧處于原長，現(xiàn)用互成角度的兩個力F1、F2拉彈簧的另一端至O點，如圖所示，在此過程F1、F2分別做了6J、8J的功；換用另一個力F仍使彈簧重復上述過程，該過程F所做的功是() A2J B8J C10J D14J【解析】本題主要考查了功是標量，幾個力對物體做的總功等于這幾個力的合力對物體做功的代數(shù)和F1、F2拉彈簧的作用效果與力F拉彈簧的作用效果相同，故力F拉彈簧做的功等于力F1、F2拉彈簧做功的代數(shù)和，故為W6J8J14J，故選D.【答案】D【點撥】幾個力對物體做的總功等于這幾個力對物體所做功的代數(shù)和【變式3】(2016·南京模擬)在某次帆船運動比賽中，質量為500kg的帆船，在風力和水的阻力共同作用下做直線運動的vt圖象如圖所示下列表述正確的是() A在01s內，合外力對帆船做了1 000J的功 B在02s內，合外力對帆船做了250J的負功 C在12s內，合外力對帆船不做功 D在03s內，合外力始終對帆船做正功考點2功率B1功率的定義：功跟完成這些功所用_的比值2功率的物理意義：描述力做功的_3功率的兩個公式：(1)P，P為時間t內的_(2)PFvcos(為F與v方向間的夾角)v為平均速度，則P為_v為瞬時速度，則P為_4額定功率：機械_時輸出的_功率5實際功率：機械_時輸出的功率實際功率往往小于_6對公式PFv的討論此公式的意義是：當力F與物體運動瞬時速度v方向在一直線上時，力的實際瞬時功率就等于力大小F和瞬時速度大小v的乘積，對于機車(汽車、火車等交通工具或動力裝置)，牽引力F與物體運動速度v方向一致，可用公式PFv計算實際瞬時功率(稱牽引力的功率、發(fā)動機的輸出功率)，特別注意：F為機車的牽引力，并非機車所受的合力(1)當P一定時，F(xiàn)與v成_，即做功的力_，其速度就_，如：汽車上斜坡時保持發(fā)動機功率一定，司機用換擋的辦法(變速調節(jié)裝置)減小速度以獲得較大的牽引力滿足上坡的需要(2)當速度v一定時，P與F成_，即做功的力_，它的功率也_如：汽車從平路到上坡，若要保持速度不變，必須加大油門(控制燃油混合氣體流量多少的裝置)，增大發(fā)動機功率以得到較大的牽引力(3)當力F一定時，P與v成_，即速度_，功率_如：起重機吊同一貨物以不同的速度勻速上升，牽引力保持不變(大小等于物重)，起吊的速度越大，起重機的輸出功率就越大【典例4】(2016·南通一中模擬)關于功率，下列認識正確的是() A由P可知，功率越大的機器做的功越多B由PFv可知，汽車發(fā)動機功率越大，汽車的速率越大 C由P可知，單位時間內做功越多則功率越大 D由PFv可知，做功的力越大其功率越大【解析】功率大，做功的時間短，做功也可能少，選項A錯誤；由于牽引力的大小不確定，運動的速度不確定，選項B、D錯誤；單位時間內做功越多則功率越大，選項C正確【答案】C【點撥】考查對功率概念的理解功率描述力對物體做功的快慢，功率越大表示做功越快【變式4】(2017·鹽城模擬)汽車以恒定牽引力在平直路面上行駛，速度為v時，發(fā)動機的功率為P，當汽車速度為2v時，發(fā)動機的功率為() A.PBP C2P D4P隨堂練習1.(2017·揚州模擬)某人將一個物體由靜止開始勻加速向上提起，在此過程中下列說法正確的是() A人對物體不做功 B人對物體做負功 C重力對物體做正功 D合外力對物體做正功2(2017·蘇州模擬)質量為m的物體從靜止開始自由下落，不計空氣阻力，在t時刻重力對物體做功的功率為() A.mg2tBmg2t C.mgtDmgt3(2017·宿遷模擬)根據(jù)國家標準規(guī)定，電動自行車的最高速度不得超過20km/h，一個高中生騎電動自行車按規(guī)定的最高速度勻速行駛時，電動車所受的阻力是總重力的0.1倍已知人和車的總質量約為80kg，重力加速度g取10m/s2，則此時電動車電機的輸出功率約為() A160W B450WC750W D1 600W4第22屆冬奧會在俄羅斯索契成功舉行在高山滑雪速降比賽中，運動員由靜止開始沿滑道向下做勻加速直線運動，2s內的位移為8m.在此過程中：(1)求運動員的加速度大?。?2)求2s末運動員的速度大??；(3)若運動員的質量為50kg，滑道的傾角為30°，重力加速度10m/s2，求運動員重力做的功第4題圖5如圖所示，質量為m2kg的物體受到與水平面成37°角的斜向下方的推力F10N的作用，在水平地面上移動了距離x12m后撤去推力，此物體又滑行了x21.6m的距離后停止運動，已知物體與地面間動摩擦因數(shù)為0.2，(g10m/s2)求：第5題圖(1)全過程中推力F對物體做的功；(2)全過程中摩擦力對物體所做的功