1、高中物理总复习 命题方向预测第九讲 功和功率命题点1 功的概念及功的计算 新高考命题方向预测1 如图9-1-5所示，一辆小车静止在光滑的水平导轨上，一小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速释放，则小球在小摆过程中，下列说法正确的是 A绳对小球的拉力不做功 B绳对小球的拉力做正功 C.绳对小球的拉力做负功D小球的合力不做功 * C 指导：由功的定义式W=FScos a可知，当a=90时，W=0；当O0；当d90，WP2=P3 CP3P2P1 DP1P2P3 * A指导：由题意知，由于物体运动的加速度相同且斜面光滑，所以可知拉力F2、F3沿斜面向上的分力相等，都等于9，由分式2as=v2-0可知，
2、物体m到达斜面顶端时速度相等，由公式P=Fv可知瞬时功率也相等 5 质量为m的小球做自由落体运动，从开始下落计时，在连续相等的t时间内，(1)重力做功的平均功率之比为多少?(2)每段时间末重力的瞬时功率之比为多少?*(1)1：3：5：(2n2)(2)1：2：3：vn解：(1)重力做功的平均功率初速度为零的匀变速运动连续相等时间内位移比 s1：s2：s3：sn=1：3：5： ：(n-1)可得P1：P2： P3：pn：=s1：s2：s3：3sn：=1：3：5：(2n1) (2)重力做功的瞬时功率 p=mgv v=gt连续相等时间末速度之比v1：v2：v3：vn=1：2：3：n可得P1：P2：P3：
3、pn =v1：v2：v3：vn：1：2：3：vn。 6 跳绳是一种健身运动设某运动员的质量是50ks，他一分钟跳绳180次假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次需要时间的，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是c_W(g取10m/s2)*75 指导：运动员跳一次时间在空中的时间升过程的时间，上升的高度跳绳一次克服重力做功： W=mgh =5010运动员跳绳时克服重力做功的平均功率为： 考场热身探究性命题综合测试 1.关于一对摩擦力做功的说法正确的是 A.一对静摩擦力做功的数值总是相等 B一对静摩擦力做功的数值可能不相等 C一对滑动摩擦力做功的数值总是相等D一对滑动摩擦力做功的数值可能
4、不相等 * A 指导：一对静摩擦力做功时，因为静摩擦力发生在相对静止的两物体间，故两物体的位移相等，所以A正确；滑动摩擦力发生在两相对运动物体间，故两物体的位移一定不相等，所以C、D均错误2 飞机以速度v水平匀速飞行时，发动机的功率为P，若飞机所受的空气阻力与飞行速度的平方成正比，那么当发动机的功率增为4P时，飞机匀速飞行的速度将增为 * D 指导：由题意知： p=Fv 由于是匀速飞行，所以阻力与牵引力二力平衡，即 f=F 代入式后得 P=fv 又由题意知f=kv2 代入式得 p=kv3 所以当功率增为4P时，即：4P=kv3 解二式得3 在距离地面高5m的平台上，以25m/s的速度竖直上抛一
5、质量为1 ks的石块，不计空气的阻力，取g=10ms2，则抛出后第三秒内重力对石块所做的功是 A100J B50JC100J D0 * D指导：上抛运动有最高点为对称点的对称性，故而首先求最高点参数(h，t)今求出上升最高点的时间为：所以知道所谓第3s内就是包含上升过程05 s和下降过程05s，总位移为零，因而做功为零4 如图Z91所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带上，在这过程中，正确的是 A.摩擦力对P做正功 BP物克服摩擦力做功 C.摩擦力对皮带不做功D皮带克服摩擦力做功 *指导：对物质P受力分析可知，它受沿斜面向上的静摩擦力；由牛顿第三定律可知，它对皮带的静摩擦力沿皮带向下所以摩
6、擦力对户做正功，皮带克服摩擦力做功5 如图Z9-2所示，用9=40N的水平推力推个质量m=3ks的木块，使其沿斜面向上移动2皿木块和斜面间动摩擦因为=0.1在这一过程中，F做的功为_J，物体克服摩擦力做的功为_J，重力做功为J(g取10mS2) *64；96；-36由受力分析图D93可知，F力做的功为：WF=FScos 37=64J克服摩擦力做的功为： Wf=FNS=(mgcos +Fsin)S=96J重力做的功为：Wc=-mgssin 37=-36J6 质量为m的汽车在倾角为矽的斜坡上匀速行驶上坡时的速度为1，下坡时的速度为u2.设汽车运动过程中所受阻力不变，且上、下坡时汽车发动机的功率也相
7、同，则汽车的功率等于_. *2mgv2v1sin/(1v2v1)指导：上坡时，=mgsin+f下坡时，= -mgsin+f二式相减得p=2mgvlv2sin/(v2-v1)7 一个质点静止在Ox坐标轴的原点，X=0处，只有力F作用下，由静止开始运动力F随时间变化的图象如图Z9-3所示经过时间t，质点到达x=1处在2t1时刻质点的动量是_,力F在t12t1 时间内做的功是_.*0；-FL 指导：在2t1过程中，由动量定理：Ft1Ft1，P可得，p2=0由功的定义式可得：W=-FL8 质量为4t的汽车，发动机最大输出功率为100 kW当汽车由静止开始以0.5 ms2的加速度做匀加速运动时，运动阻力
8、恒为2103 N这辆汽车能达到的最大速度是_kmh，匀加速过程所需时间为_s *180；50 指导：汽车加速过程的加速度并非它所能达到的最大速度最大速度是指它最终匀速运动时牵引力与阻力相等：匀加速过程是汽车功率不断增大的过程，直到达到额定功率汽车又变成变加速直线运动在匀加速过程中： F-f=ma F=2000+400005=4000N此过程的最大速度所需时间9 如图Z9-4所示，均匀长直木板长L=40cm，放在水平桌面上，它的一端 与桌边相齐，已知木板的质量为2 kg，与桌面间的动摩擦因数=0.2，现用水平推力F将其推出桌面，则水平推力至少做功为_. *0.8J指导“至少”的意思是长木板被推出
9、一半即可于是有：W=F =08J10 如图Z9-5所示，轻弹簧一端与竖直墙壁连接，另一端与一质量为m的木块连接，放在光滑的水平面上，弹簧劲度系数为A，弹簧处于自然状态用水平力缓慢拉物体，使物体前进x，求这一过程中拉力对物体做了多少功 * 指导：缓慢拉动物体，可认为物体处于平衡状态，故拉力等于弹力大小 F：=kx因该力与位移成正比，可用平均力F= 求功WFxkx2说明：该题中F做的功全部转化为弹簧的弹性势能，即弹性势能公式为FP= kx其中z为弹簧相对于自由长度的弹性形变量，该式不要求用定量计算，但对定性分析问题有帮助FP=11 电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N
10、，电机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m(已知此物体在被吊高接近90 m时已开始以最大速度匀速上升)所需时间为多少? *75s 指导：本题可分为两个过程来处理：第一个过程是以绳所能承受的最大拉力拉物体，使物体匀加速上升，第一个过程结束时，电动机功率刚达到最大功率第二个过程是电动机一直以最大功率拉物体，拉力逐渐减小，物体变加速上升，当拉力减小至等于重力时，物体开始匀速上升在匀加速运动过程中，加速度匀加速运动的末速度匀加速上升时间匀速上升高度在功率恒定的上升过程中，最后匀速运动的速度此过程外力对物体做的总功W=Pmt2-mgh2由动能定理W=Ek得代人数据解得，t
11、2=575 s所需时间最少应为 t=t1+t2=(2+5.75)s=775 s12 如图Z9-6所示，A、B两物体始终保持相对静止：并一起在水面上向右匀加速运动了的距离，加速度为a已知物体A的质量为m，斜面的倾角为，求在物体运动的过程中： (1)重力对物体所做的功； (2)支持力N对物体所做的功；(3)摩擦力所做的功*(1)0 (2)(mgcos +mgsin)ssin (3)(mgcos -macos )scos 指导：根据牛顿第二定律先计算出各力的大小，画出各力的方向，即可计算各力所做的功据牛顿第二定律得：水平方向：Nsin0-fcos =ma竖直方向：Ncos +fsin =mg解得f=mgsinmacos N=mgcos +masin 因此：(1)WG=mgscos90=0 (2)WN=(mgcos+masin )ssin做正功 (3)Wf+(mgsinmacos )scos当mgsin mascos时做负功
