高考總復(fù)習(xí)功和功率(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 角為 60176。 ， BO邊為豎直方向 ． (g取 10 m/s2)求這一過程中： (1)拉力 F做的功 ． (2)重力 G做的功 ． (3)圓弧面對(duì)物體的支持力 FN做的功 ． (4)圓弧面對(duì)物體的摩擦力 Ff做的功 ． [思路誘導(dǎo) ] 根據(jù)各個(gè)力的特點(diǎn) (是恒力還是變力 )， 選擇相應(yīng)的計(jì)算功的方法 ， 如功的定義式 W＝ Flcosα或動(dòng)能定理 ． RJ版 物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) RJ版 物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) [答案 ] (1) J (2)－ 50 J (3)0 (4)－ J 在遇到求功的問題時(shí) ， 一定要注意分析是求恒力做的功還是變力做的功 ， 如果是求變力做的功 ， 看能否轉(zhuǎn)化為求恒力做功的問題 ， 不能轉(zhuǎn)化的 ， 還可以借助動(dòng)能定理或能量守恒定律求解 ． RJ版 物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 如下圖所示 ， 某人用大小不變的力 F通過滑輪拉放在光滑水平面上的物體 ， 開始時(shí)與物體相連的繩和水平面間的夾角是 α， 當(dāng)拉力 F作用一段時(shí)間后 ， 繩與水平面間的夾角為 h， 求繩的拉力 FT對(duì)物體所做的功 ． (假定繩的質(zhì)量 、 滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦不計(jì) ) RJ版 物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) [ 解析 ] 設(shè)繩的拉力 F T 對(duì)物體做的功為 WF T ，人的拉力 F 對(duì)繩做的功為 W F ，由題圖可知，在繩與水平面的夾角由 α 變到 β 的過程中，拉力F 的作用點(diǎn)的位移 大小為 Δx ＝ AB ＝ x 1 － x 2 .由 W ＝ Fl 可知 WF T ＝ W F ＝F Δ x 故繩子的拉力 F T 對(duì)物體做的功為 WF T ＝ Fh (1s i n α－1s i n β) ． [ 答案 ] Fh ( 1s i n α － 1s i n β ) RJ版 物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 題型二 功率的分析與計(jì)算 ( 1 ) 首先要明確所求功率是平均功率還是瞬時(shí)功率，對(duì)應(yīng)于某一過程的功率為平均功率，對(duì)應(yīng)于某一時(shí)刻的功率為瞬時(shí)功率． ( 2 ) 求瞬時(shí)功率時(shí)，如果 F 與 v 不同向，可用力 F 乘以 F 方向的分速度，或速度 v 乘以速度方向的分力求解． ( 3 ) 用 P ＝ F v c o s α 求平均功率時(shí)， v 應(yīng)容易求得，如求勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某力的平均功率． RJ版 物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 例 2 ( 2 0 1 1 海南卷 ) 一質(zhì)量為 1 k g 的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從 t＝ 0 時(shí)起，第 1 秒內(nèi)受到 2 N 的水平外力作用，第 2 秒內(nèi)受到同方向的 1 N的外力作用．下列判斷正確的是 ( ) A ． 0 ～ 2 s 內(nèi)外力的平均功率是94 W B ．第 2 s 內(nèi)外力所做的功是54 J C ．第 2 s 末外力的瞬時(shí)功率最大 D ．第 1 s 內(nèi)與第 2 s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值是45 RJ版 物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) [答案 ] AD [ 嘗試解答 ] 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程包括兩個(gè)階段：第 1 秒內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的加速度 a1＝F1m＝ 2 m /s2，位移 x1＝12a1t21＝ 1 m , 1 s 末質(zhì)點(diǎn)的速度 v1＝ a1t1＝ 2 m /s ；外力做功 W1＝ F1x1＝ 2 J ，第 1 秒末外力的瞬 時(shí)功率 P1＝ F1v1＝ 4 W ；第 2 秒內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的加速度 a2＝F2m＝ 1 m /s2，位移 x2＝ v1t2＋12a2t22＝ 2 . 5 m , 2 秒末質(zhì)點(diǎn)的速度 v2＝ v1＋ a2t2＝ 3 m /s ；外力做功 W2＝ F2x2＝ 2 . 5 J ， B項(xiàng)錯(cuò)，第 2 秒末外力的瞬時(shí)功率 P2＝ F2v2＝ 3 W P1， C 項(xiàng)錯(cuò) .0 ～ 2 s 內(nèi)外力做功 W ＝ W1＋ W2＝ 4 . 5 J ，故平均功率是 P ＝Wt＝ 2 . 2 5 W ， A 項(xiàng)正確；第 1 秒內(nèi)與第 2 秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量之比等于外力做功之 比，即 W1∶ W2＝ 4 ∶ 5 ， D 項(xiàng)正確． RJ版 物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 功率的定義式為 P ＝Wt，一般用來計(jì)算平均值，且功 W 和時(shí)間 t 均容易求出； P ＝ F v 既可以計(jì)算平均值也可以計(jì)算瞬時(shí)值，一定要注意公式中的 “ v ” 必須和力 F 的方向相同或相反，如平拋運(yùn)動(dòng)或物塊沿斜面下滑的某時(shí)刻重力的功率要用 P ＝ mg v y 來計(jì)算． RJ版 物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) 質(zhì)量為 m 的物體靜止在光滑水平面上，從 t＝ 0 時(shí)刻開始受到水平力的作用．力的大小 F 與時(shí)間 t的關(guān)系如右圖所示，力的方向保持不變，則 ( ) A ． 3 t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為5 F20t0m B ． 3 t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為15 F20t0m C ．在 t ＝ 0 到 3 t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為23 F20t04 m D ．在 t ＝ 0 到 3 t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為25 F20t06 m RJ版 物理 新課標(biāo)高考總復(fù)習(xí) [ 解析 ] 由圖象知： 2 t 0 內(nèi)受力 F 0 ，加速度 a 0, 2 t 0 末速度 v 1 ＝ 2 a 0 t 0, 2 t 0內(nèi)位移 x 1 ＝12a 0 (2 t 0 )2＝ 2 a 0 t20 ； 2 t 0 ～ 3 t 0 內(nèi)受力 3 F 0 ，加速度 3 a 0, 3 t 0 末速度 v 2＝ 2 a 0 t 0 ＋ 3 a 0 t 0 ＝ 5 a 0 t 0, 2 t 0 ～ 3 t 0 內(nèi)位移 x 2 ＝ 2 a 0 t20 ＋123 a 0 t20 ＝72a 0 t20 ；由 P ＝ F v得 3 t 0 末的功率 ： P 1 ＝ 3 F 0 v 2 ＝ 3 F 0 5F 0mt 0 ＝15 F20 t 0m 所以 B 對(duì) A 錯(cuò) ． 2 t 0 內(nèi)做功 W 1 ＝ F 0 x 1 ＝ F 0 2 a 0 t 20 ＝2 F 20 t 20m 2 t 0 ～ 3 t 0 內(nèi)做功 ： W 2 ＝ 3 F 0 x 2 ＝ 3 F 0 72 a 0 t2