【文档说明】(新高考)高考物理一轮复习学案5.1《功 功率》(含解析).doc，共(15)页，549.000 KB，由MTyang资料小铺上传

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格致课堂(新高考)高考物理一轮复习学案5.1—功&功率一、功1．做功的两个要素(1)作用在物体上的力．(2)物体在力的方向上发生的位移．2．公式：W＝Flcos_α(1)α是力与位移方向之间的夹角，l为物体对地的位移．(2)该公式只适用于恒力做功．(

3)功是标(标或矢)量．3．功的正负(1)α<90°，力对物体做正功．(2)α>90°，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功．(3)α＝90°，力对物体不做功．二、功率1．定义：功与完成这些功所用时间的比值．物

理意义：描述力对物体做功的快慢．2．公式(1)P＝Wt，P为时间t内的平均功率．(2)P＝Fvcosα(α为F与v的夹角)①v为平均速度，则P为平均功率．②v为瞬时速度，则P为瞬时功率．1．x-t图象的理解核心素养一判断正、负功的方法1．根据力和位移方向之间的夹角判断此法常用于恒力做功的判断．2

．根据力和速度方向之间的夹角判断此法常用于质点做曲线运动时变力做功的判断．3．从能的转化角度来进行判断此法常用于判断相互联系的两个物体之间的相互作用力做功的情况．例如车M静止在光滑水平轨道上，球m用细线悬挂在车上，由图中的位置

无初速度地释放，因为绳的拉力使车的动能增加了，则可判断在球下摆过程中绳的拉力对车做正功．又因为M和m构成的系统的机械能是守恒的，故M增加的机械能等于m减少的机械能，所以绳的拉力一定对球m做负功．核心素养二功的计算1．恒力做的功：直接用W＝Flco

sα计算．2．合外力做的功知识框架核心素养格致课堂方法一：先求合外力F合，再用W合＝F合lcosα求功．方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3、……，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋……求合外力做的功．3．变力做的功(1)应用动能定理求解．(2)应用W＝Pt求解，此法适用于变力的功率P不变．(3

)将变力做功转化为恒力做功，此法适用于力的大小不变，方向与运动方向相同或相反，或力的方向不变，大小随位移均匀变化的情况．核心素养三功率的计算公式P＝Wt和P＝Fv的区别：(1)P＝Wt是功率的定义式，P＝Fv是功率的计算式．(2)平均功率

的计算方法①利用P＝Wt.②利用P＝F·vcosα，其中v为物体运动的平均速度．(3)瞬时功率的计算方法①利用公式P＝Fvcosα，其中v为t时刻的瞬时速度．②P＝F·vF，其中vF为物体的速度v在力F

方向上的分速度．③P＝Fv·v，其中Fv为物体受到的外力F在速度v方向上的分力．1．如图所示，木块B上表面是水平的，木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中()A．A所受的合外力对A不做

功B．B对A的弹力做正功C．B对A的摩擦力做正功D．A对B做正功解析：A、B一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，加速度为gsinθ(θ为斜面倾角)，由于A速度增大，由动能定理知，A所受的合外力对A做正功，对A受力分析，可知B对A的支持力方向竖直向上，B对A的摩擦力方向水平向左，故

B对A的摩擦力做正功，B对A的弹力做负功，选项A、B错误，C正确；A与B相对静止，由牛顿第二定律及几何关系可知A对B的作用力垂直斜面向下，A对B不做功，选项D错误．答案：C2．质量为2kg的小铁球从某一高度

由静止释放，经3s到达地面，不计空气阻力，g取10m/s2.则()A．2s末重力的瞬时功率为200W典例精讲格致课堂B．2s末重力的瞬时功率为400WC．2s内重力的平均功率为100WD．2s内重力的平均功率为400W解析：小铁球只受重力，做自由落体运动，2s末速度为v1＝gt1

＝20m/s，下落2s末重力做功的瞬时功率P＝mgv1＝2×10×20W＝400W，故选项A错误，B正确；2s内的位移为h2＝12gt22＝20m，所以前2s内重力的平均功率为P＝mgh2t2＝2×10×202W＝200W，故选项C

、D错误．答案：B3．同一恒力按同样的方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时，恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则二者的关系是()A．W1＞W2、P1＞P2B．W1＝W2

、P1＜P2C．W1＝W2、P1＞P2D．W1＜W2、P1＜P2解析：由功的定义W＝Flcosα可知，W1＝W2，由于沿粗糙地面运动时加速度较小，通过相同位移所用时间较长，所以根据P＝Wt可知，P1＜P2，故B正确．答案：B一、单选题1．用轻绳悬挂一小球，将小球拉至如图所示的水平位置

，然后放手使小球从静止开始向下摆动，在小球摆向最低点过程中，重力对小球做功的功率()A．保持不变B．不断变大C．不断变小D．先变大，后变小2．一根木棒沿固定水平桌面从A移动到B，位移为s，则棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力，做的功分别为()A．－，－B．，－过关训练格致课堂C

．0，－D．－，03．在某次跳投表演中，篮球以与水平面成45°的倾角落入篮筐，设投球点和篮筐正好在同一水平面上，如图所示．已知投球点到篮筐距离为10m，不考虑空气阻力，则篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为A．2.5mB．5m

C．7.5mD．10m4．如今高层居民小区越来越多，家住高层，窗外“风光无限”，可电梯房虽好，就是怕停电。要是电梯停运了，给高层住户的生活带来很多不便。家住10楼的李同学某次停电时步行从一楼走楼梯回家，已知该同学质量为50kg，每层楼的高度为3m，

取210m/sg。则该同学在这个过程中（）A．重力做负功，楼梯的支持力做正功B．重力做负功，楼梯的支持力不做功C．重力势能增加51.510JD．重力势能增加51.3510J5．最近推出一款电动共享单车很受市民欢迎。一位市民仅靠电机驱动骑着该电动单车以恒定功率从静止启动，电动

单车能够达到的最大速度为v。已知电动单车所受的阻力是人和车总重力的120，重力加速度g取10m/s2，则当车速为5v时人和车的瞬时加速度为（）A．1m/s2B．2m/s2C．3m/s2D．4m/s26．质量m=1kg的物体在光滑

水平面上由静止开始沿直线运动，所受水平外力F与运动距离x的关系如图所示．对图示的全过程进行研究，下列叙述正确的是（）格致课堂A．外力做的功为28JB．物体的运动时间为5sC．外力做功的平均功率约为5.7WD．物体运动到x=5m处时

，外力做功的瞬时功率为25W7．如图所示，传送带的水平部分长为5m，运动的速率恒为v=2m/s，在其左端无初速放上一木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2，则木块从左到右的运动时间是（）A．2.5sB．3sC．5sD．1s8．

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．Wa最小

B．Wd最大C．Wa>WcD．四种情况一样大9．如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体，m1<m2，在大小相等的两个力F1和F2的作用下沿水平方向移动了相同的距离。若F1做的功为W1，F2做的功为W2，则（）A．W1>W2B．W1<W2C．W1＝W2D．条件不足，无法确定二、多选题10．质量为4

00kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数1v的关系如图所示，则赛车格致课堂A．速度随时间均匀增大B．加速度随时间均匀增大C．输出功率为160kWD．所受阻力大小为1600N11．质

量为m的某新型电动汽车在阻力恒为f的水平路面上进行性能测试，测试时的vt图象如图所示，Oa为过原点的倾斜线段，bc与ab相切于b点，ab段汽车以额定功率P行驶，下列说法正确的是（）A．10t时间内汽车的牵引力为11vmtB．21~tt时间内汽

车发动机的功率为111vvtmfC．23~tt时间内汽车受到的合外力做功为零D．13~tt时间内汽车发动机做功为31Ptt12．质量20kgm的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直

线运动。0～2s内力F与运动方向相反，2～4s内力F与运动方向相同，物体的vt图像如图所示。g取210m/s，则（）A．力F的大小为100NB．物体在4s时力F的瞬时功率为120WC．4s内力F所做的功为480JD．4s内物体克服摩擦力做的功为480J格致课堂13．我国的高铁技术处于世

界领先水平，动车组由动车和拖车组合而成，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。某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动

车，其余为拖车，则该列车组（）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．进站时关闭发动机后匀减速滑行的距离与其初速度成正比C．以额定功率开启一节动车的动力与同时开启两节动车的动力，其最大行驶速度之比为1∶2D．两节动车都以额定功率使动车组做匀加速运动时，第2、3节与第5、6节车厢

间的作用力之比为2∶3三、解答题14．一小球从静止沿斜面以恒定的加速度滚下来，依次通过A、B、C三点，已知AB=12m，AC=32m，小球通过AB、BC所用的时间均为2s，求：（1）小球下滑时的加速度

？（2）小球通过A、B、C三点时的速度分别是多少？（3）斜面A点以上部分至少有多长？15．质量m=10kg的行李箱放在水平地面上，行李箱与地面的动摩擦因数为µ=0.4，用与水平成=37º、斜向上的大小为F=50N的拉力拉动行李箱，使行李箱由静止开始沿水平地面运动，向

前运动了15m后撤去拉力．求：(g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)（1）拉力做的功WF（2）撤去拉力前行李箱克服摩擦力做的功（3）撤去拉力后行李箱又向前运动的距离格致课堂1．(多选)在离水平地面h高处将一质量为m的小

球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为f，落地时小球距抛出点的水平距离为x，速率为v.那么，在小球运动的过程中()A．重力做功为mghB．克服空气阻力做的功为f·h2＋x2C．落地时，重力的瞬时功率为mgvD．

重力势能和机械能都逐渐减少2．里约奥运会男子100米决赛中，牙买加名将博尔特以9秒81的成绩夺得冠军．博尔特在比赛中，主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段，他的脚与地面间不会发生相对滑动．以下说法正确的是(

)A．加速阶段地面对人的摩擦力做正功B．匀速阶段地面对人的摩擦力不做功C．由于人的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对人的摩擦力始终不做功D．无论加速还是匀速阶段，地面对人的摩擦力始终做负功考题预测参考答案1解析：重力做功为W

G＝mgh，A正确；空气阻力做功与经过的路程有关，而小球经过的路程大于h2＋x2，故克服空气阻力做的功大于f·h2＋x2，B错误；落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率小于mgv，C错误；重力做正功，重力势能减少，空气阻力做负功，

机械能减少，D正确．答案：AD2解析：人的脚与地面间的摩擦力是静摩擦力，该力的作用点并没有发生位移，所以地面对人的摩擦力始终不做功，选项B、C正确．答案：BC过关训练参考答案1．D【详解】在最高点时，由于速度为零，重力对小球做

功的功率为格致课堂P＝Fv＝0在最低点时，由于速度与重力方向垂直，重力对小球做功的功率P＝Fvcos90°＝0所以重力的功率先增大后减小。故选D。2．C【解析】【详解】由题意知棒对桌面的摩擦力为Ff，

桌面无位移，则做的功为0；桌面对棒的摩擦力为Ff′，棒的位移为s，因此Ff′做的功为－Ff′s，A.－，－与分析不相符，故A项与意不相符；B.，－与分析不相符，故B项与意不相符；C.0，－与分析相符，故C项与题意相符；D.－，0与分析不相符，故D项与意不相符。3．A【分析】篮球抛出后

做斜上抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向先做匀减速后匀加速，根据对称性求解.【详解】篮球抛出后做斜上抛运动，根据对称性可知，出手时的速度方向与水平方向成450角，设初速度为v0，则水平方向x=v0cos450t；竖直方向设能到达的

最大高度为h，则00sin4522vth，解得h=x/4=2.5m，故选A.4．A【详解】AB．上楼梯时，重力竖直向下，支持力竖直向上，所以重力做负功，楼梯的支持力做正功，故A正确，B错误；CD．上楼整个过程中，重力做的功为4501027J1.35

10JGWmgh根据功能关系，重力做负功，所以重力势能增加41.3510J，故CD错误。故选A。格致课堂5．B【详解】设恒定功率为P，人和车总质量为m，当电动单车达到最大速度v时，有120Pfvmgv当速度为5v时，牵引力为1

5545PPFfmgvv由牛顿第二定律可得，此时人和车的加速度为242m/s20FfagmB正确。故选B。6．C【分析】（1）可利用F-x图像的面积的物理意义表示功，来计算某过程中外力做的功；（2）根据动能定理可计算出3xm处和5xm处物体运动的瞬时速

度，进而可根据匀变速直线运动速度和时间的关系，计算运动时间；（3）根据功率WPt来计算平均功率；（4）根据PFv计算瞬时功率．【详解】A、通过计算F-x图像的面积可知，图示的全过程中外力做的功63528WJJ，故A错误；B、由动能定理212Wmv，计算得到3

xm处的速度为16/vms；5xm处的速度为24/vms．由牛顿第二定律可知，物体匀加速过程的加速度大小为216/ams，匀减速过程的加速度大小为225/ams；设匀加速和匀减速的所用的时间分别为1t和2t，则111atv，解得11ts；1222vatv，解得20.4

ts，故物体运动的总时间为121.4ttts，B错误；C、全过程中外力做功的平均功率为8W5.7W1.4WPt，C正确；D、物体运动到x=5m处时，外力做功的瞬时功率为2520WPv，D错误．格致课堂故本题选C．【点睛】本题关键是分析物体的受力情况和运动情况，考查F-x图像

的物理意义和动能定理，会根据运动学公式计算时间，会计算平均功率和瞬时功率．7．B【详解】物块在传送带上加速时的加速度为220.210m/s2m/sag加速到与皮带速度相等所走过的位移为222m=1m222vsa在此过程中用的时间121s2vta达到共速

后随传送带一起匀速运动，此过程用时2542s2stv所以物块在皮带上运动的总时间为123sttt8．D【详解】依据功的定义式，即W=Flcosθ可知，在本题的四种情况下，F、l、θ均相同，则四种情况下力F所做的功一样大，ABC错误，D正确。故选D。9．C【详解】由题意可得

F1和F2是恒力，物体移动的位移相同，并且力与位移的夹角相等，所以由功的公式W＝FLcosθ可知，它们对物体做的功是相同的。故选C。10．CD格致课堂【详解】AB．赛车以恒定的功率加速，假设阻力为f，牵引力F：PFvFfma速度变大，牵引力

减小，加速度减小，所以赛车做加速度减小的加速运动，AB错误；CD．根据上述公式推导：1Pfavmm根据图像可知，斜率为：40.01Pm解得：160kWP纵截距为：4fm解得：1600Nf，CD正确。故选CD。11．BCD【详解】A．根据牛顿第二定律Ffma匀加速运动的加

速读11vat因此牵引力大小11vFmftA错误；B．t1时刻，牵引力功率1111()vPFvtvmf而此时功率已达到额定功率，B正确；C．23~tt时间内，汽车匀速运动，合外力为零，因此

合外力做功为零，C正确；格致课堂D．由于t1时刻已达到额定功率P，因此13~tt时间内汽车发动机做功为31WPttD正确。故选BCD。12．BD【详解】A．取物体初速度方向为正方向，由题图可知物体与水平面间存在摩擦力，由题图可知0～2s内f1FFma且215m/sa2

～4s内f2FFma且221m/sa联立解得60NFf40NF故A错误；B．由PFv得物体在4s时力F的瞬时功率为120W，故B正确；C．由题图知0～2s内，物体的位移110mx，力F做的功为116010J=600JWFx2～4s内，物体的位移22

mx，力F做的功为22120JWFx所以4s内力F做的功为F12(600120)J480JWWW故C错误；格致课堂D．摩擦力做功ffWsF，摩擦力始终与速度方向相反，故s为路程，由题图可知4s内物体的总路程为12m，4s内物体克服摩擦力做的功

为480J，或对全过程据动能定理得22Ff01122WWmvmv亦可得物体克服摩擦力做的功为480JfW故D正确。故选BD。13．CD【详解】A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同，选项A错误；B．根据22

vxa可知，进站时关闭发动机后匀减速滑行的距离与其初速度平方成正比，选项B错误；C．以额定功率开启一节动车时：P=8kmgv1同时开启两节动车时：2P=8kmgv2则其最大行驶速度之比为v1:v2=1∶2，选项C

正确；D．对整体：288Fkmgam对1、2节车厢的整体：2322FkmgTma对6、7、8节车厢的整体：5633Tkmgma解得235623TT::选项D正确；故选CD.14．(1)2m/s2(2)4m/s，8m/s，12m/

s；(3)4m格致课堂【详解】（1）由△x=aT2得，22222012m/s2m/s4BCABxxxaTT＝＝＝．（2）B点的速度：32m/s8m/s24ACBxvT＝＝＝A点的速度：(822)m/s4m/sABvvaT

C点的速度：(822)m/s12m/sCBvvaT（3）264m16m24BOBvxa＝＝＝则A点以上部分的长度x=xOB-xAB=4m15．（1）600J;（2）-420J;（3）4.5m【详解】（1）根据功的定义可知拉力F做的功为：cos

50150.8600JWFs（2）撤去拉力前行李箱克服摩擦力做的功1sin420JWmgFs（3）设又向前运动了xm，全过程运用动能定理cossin0FsmgFsmgx解得：4.5mx考题预测