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2019-2020年高一物理 《功和功率》訓(xùn)練學(xué)案 ［考點詮解］ 考點1：理解功的概念和做功的兩個要素。 （1）力和物體在力的方向上發(fā)生的位移的乘積就叫這個力對物體做的功。 （2）做功的兩個必不可少的因素是 ， 。 考點2：知道功是標(biāo)量，理解功的公式，并能進(jìn)行有關(guān)功的計算。 （1）恒力對物體做功的計算式為 。 當(dāng)α＝90°時，力對物體 ；當(dāng)α＜90°時，力對物體 ；當(dāng)α＞90°時，力對物體 。 （2）功是標(biāo)量，正、負(fù)表示 ，合力的功等于各分力分別做功的 。 考點3：理解功率的物理意義、功率的定義及定義式。 （1）功率的定義：功W和完成這些功所用時間t的比值。 定義式為： P＝w/t （2）功率的物理意義 。 如果t很長則p＝w/t指 功率，如果△t→0時，即表示 功率； 考點4：（疑難辨析）功率和速度、平均功率和瞬時功率 （1）根據(jù)功的計算式w＝FLcosa和功率的計算公式P＝w/t，可以得到P＝FLcosa/t而L／t=v，所以P＝Fvcosa ， a指的是 方向和 方向的夾角。 （2）當(dāng)力的方向和速度方向在一條直線上時a＝0，我們把這個公式簡化一下，當(dāng)a＝o時P＝Fv，那么這個公式中V是表示的平均速度還是瞬時速度呢? 公式p＝Fv中若v表示在時間t內(nèi)的平均速度，p就表示力F在這段時間t內(nèi)的 功率；如果時間t取得足夠小，公式P＝Fv中的v表示 某一時刻的瞬時速度時，P表示該時刻的 功率 （3）汽車等交通工具在啟動和行駛過程中，其牽引力和行駛速度是怎樣變化的？請同學(xué)們閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，用自己的話加以解釋。 考點5、（疑難辨析）額定功率和實際功率 1、 實際功率：發(fā)動機(jī)實際工作時實際輸出功率。 額定功率：發(fā)動機(jī)長時間工作的最大功率。 2、 額定功率和實際功率的關(guān)系是什么? ［過關(guān)測評］ 一、單項選擇題：每題僅有一個正確答案，將其代號填入題后的括號中。 1、關(guān)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(fù)之分，所以功也有方向性； C.若某一個力對物體不做功，說明該物體一定沒有位移； D.一個力對物體做的功等于這個力的大小、物體位移大小及力和位移間夾角的余弦三者的乘積。 2、用400N的力在水平地面上拉車行走50m，拉力與車前進(jìn)的方向成60°角。那么，拉力對車做的功是 （ ） A.2．0×104J B.1．0×104J C.1．7×104J D.以上均不對 3、運動員用xxN的力把質(zhì)量為0.5kg的球踢出50m，則運動員對球所做的功是 （ ） A．200J B.10000J C.25J D.無法確定 4、關(guān)于功的正負(fù)，下列敘述中正確的是 （ ） A．正功表示功的方向與物體運動方向相同，負(fù)功為相反 B．正功表示功大于零，負(fù)功表示功小于零 C．正功表示力和位移兩者之間夾角大于90°，負(fù)功表示力和位移兩者之間夾角小于90° D．正功表示做功的力為動力，負(fù)功表示做功的力為阻力 5、以初速度v0豎直向上拋出一個質(zhì)量為m的小球，上升最大高度是h．如果空氣阻力f的大小恒定，則從拋出到落回出發(fā)點的整個過程中，空氣阻力對小球做的功為 （ ） A．0 B．－f h C．一2 f h D．一2mgh 6、起重機(jī)以a=1m/s2的加速度，將重G=104N的貨物由靜止勻加速向上提升。那么，在1s內(nèi)起重機(jī)對貨物做的功是(g=10m/s2) （ ） A.500J； B.5000J； C.4500J； D.5500J 7、有以下幾種情況 ①用水平推力F推一質(zhì)量為m的物體在光滑的水平面上前進(jìn)S ②用水平推力F推一質(zhì)量為2m的物體在粗糙的水平面上前進(jìn)S ③用與水平面成60°角的斜向上的拉力F拉一質(zhì)量為m的物體在光滑平面上前進(jìn)2S ④用與斜面平行的力F拉一質(zhì)量為3m的物體在光滑的斜面上前進(jìn)S 這幾種情況下關(guān)于力F做功多少的正確判斷是 （ ） F1 F2 v A、②做功最多 B、④做功最多 C、①做功最少 D、四種情況，做功相等 8、兩個互相垂直的力F1和F2作用在同一物體上，使物體運動，如圖所示，物體通過一段位移時，力F1對物體做功4J，力F2對物體做功3J，則力F1和F2的合力對物體做功為 A、7J B、2J C、5J D、3.5J （ ） 9、質(zhì)量為m的物體，在水平力F的作用下，在粗糙的水平面上運動，下列說法中正確的是 A、如果物體做加速直線運動，F(xiàn)一定對物體做正功 （ ） B、如果物體做減速直線運動，F(xiàn)一定對物體做負(fù)功 C、如果物體做減速直線運動，F(xiàn)可能對物體做正功 D、如果物體做勻速直線運動，F(xiàn)一定對物體做正功 10、關(guān)于摩擦力對物體做功，以下說法中正確的是 ( ) A．滑動摩擦力總是做負(fù)功 B．滑動摩擦力可能做負(fù)功，也可能做正功 C．靜摩擦力對物體一定做負(fù)功 D．靜摩擦力對物體總是做正功 11、用起重機(jī)將質(zhì)量為m的物體勻速地吊起一段距離，那么作用在物體上的各力的做功情況，正確的是 ( ) A．重力做正功，拉力做負(fù)功，合力做功為零 B．重力做負(fù)功，拉力做正功，合力做正功 C．重力做負(fù)功，拉力做正功，合力做功為零 D．重力不做功，拉力做正功，合力做正功 12、對公式P=Fv的理解，下列說法中正確的是： （ ） A、F一定是物體所受的合外力； B、P一定是合力的功率； C、此公式中F和v可以成任一夾角； D、此公式中F和v必須同方向； 13．關(guān)于功率，下列說法中正確的是 （ ） A．力對物體做功越多，則力做功的功率越大 B．功率是描述物體做功快慢的物理量 C．從公式P=Fv可知，汽車的牽引力一定跟汽車行駛的速率成反比 D．由公式P=W/t可知，物體做功時間越短，其功率越大 14、關(guān)于功率以下說法中正確的是 （　?。? A．據(jù) P=W/t可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大 B．據(jù) P=Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比 C．據(jù) P=W/t可知，只要知道時間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可以求得這段時間內(nèi)任一時刻機(jī)器做功的功率 D．根據(jù) P=Fv可知，發(fā)動機(jī)功率一定時，交通工具的牽引力與運動速度成反比。 15、一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t=0開始，將一個大小為F的水平恒力作用在該木塊上，在t=t1時刻F的功率是 （　?。? 　　　 二、填空題：把答案填在題中的橫線上。 16．重為400N的物體放在水平地面上，與地面的滑動摩擦因數(shù)為μ=0.2 ，在大小為F=500N，方向與水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前進(jìn)S=10m。在此過程中力F做功為 J，摩擦力做功為 J，重力做功 J，合力所做的功為 J。 17．物體質(zhì)量為2kg,作自由落體運動，3秒末重力的瞬時功率為 W，前3s內(nèi)重力的平均功率為 W。 18．汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為100kw，所受的阻力為5000 N，其在水平路面上運動的最大速度為 m/s，當(dāng)汽車的速度為10m/s時，其牽引力為 N，若汽車的質(zhì)量為2t，此時汽車的加速度為 m/s2 。 三、計算或論述題：解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。 19．如下圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊與傾角為的斜面體相對靜止，當(dāng)斜面體沿水平面向左勻速運動位移時，求物塊所受重力、支持力、摩擦力做的功和合力做的功。 20．起重機(jī)用鋼絲繩把一個質(zhì)量為2.0×103kg的貨物從靜止開始起吊，提升的加速度為0.2m/s2，頭2秒內(nèi)起重機(jī)對貨物做的功為多大？這2s內(nèi)起重機(jī)做功的平均功率為多大？2s末起重機(jī)做功的瞬時功率是多大？ 21．汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60KW,汽車的質(zhì)量為5t,汽車在水平路面上行駛駛時，阻力是車重的0.1倍，g=10m/s2 。 （1）汽車保持額定功率不變從靜止起動后，①汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？②當(dāng)汽車的加速度為2m/s2時速度多大？③當(dāng)汽車的速度為6m/s時的加速度？ （2）若汽車從靜止開始，保持以0.5 m/s2的加速度做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間？ 學(xué)案13：功和功率 （答案） ［考點詮釋］ 考點1：（2）：力、在力的方向上發(fā)生的位移 考點2：（1）：w＝Flcosa、不做功、做負(fù)功、做正功 （2）：動力對物體做功，還是阻力對物體做功；代數(shù)和。 考點3：（2）表示做功快慢的物理量；平均功率；瞬時功率。 考點4：（1）力；速度 （2）平均；瞬時。 ［過關(guān)測評］ 1．D 　　2．B　　3．D 　　4．D 　　5．C 　　6．B 　　7．D 　　8．D 　　9．C 　　10．B 11．C 12．D 13．B 14．Ｄ 15．Ｃ 16．4000；—200；0；3800。 17 ．600；300。 18 ．20 ； 10000；2.5 19．分析與解答： 物塊受重力mg、支持力N和摩擦力f的作用，如上圖乙所示，物塊隨斜面體勻速運動，所受合力為零，所以，。 物塊位移為 支持力的夾角為， 支持力做功。 靜摩擦力的夾角為做的功. 合力是各個力做功的代數(shù)和 20．分析與解答： (1)、由牛頓第二定律 F-mg=ma 由運動學(xué)公式 h= 由功的公式w=Fh 代入數(shù)據(jù)得w=8000w (2)、 =4000w (3)、v=at p=Fv=8000w 21．分析與解答： 汽車運動中所受的阻力大小為 F’=μmg=0.1×5×103×10N=5×103 N (1)汽車保持恒定功率起動時，做加速度逐漸減小的加速運動，當(dāng)加速度減小到零時，速度達(dá)到最大。 ①當(dāng)a=0時速度最大，所以，此時汽車的牽引力為F1=F’=5×103N 則汽車的最大速度為 vm===12m/s ②當(dāng)汽車的加速度為2m/s時的牽引力為F2，由牛頓第二定律得 F2－F’=ma F2=F’＋ma=5×103＋5×103×2N=1.5×104N 汽車的速度為 ③當(dāng)汽車的速度為6m/s時的牽引力為 由牛頓第二定律得 汽車的加速度為 （2）當(dāng)汽車以恒定加速度0.5m/s2勻加速運動時，汽車的牽引力為F4，由牛頓第二定律得 F4－F’=ma F4=F’＋ma=5×103＋5×103×0.5N=7.5×103N 汽車勻加速運動的時間為 由可知，汽車勻加速過程中功率，當(dāng)時， ．