江蘇省2022年高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試復(fù)習(xí) 第六章 萬(wàn)有引力與航天 第17講 功和功率學(xué)案 必修2

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1、江蘇省2022年高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試復(fù)習(xí) 第六章 萬(wàn)有引力與航天 第17講 功和功率學(xué)案 必修2 緊扣考綱 考情再現(xiàn) 測(cè)試內(nèi)容 測(cè)試要求 2018年 2017年 2016年 2015年 2014年 功 B 5 27 27 12、28 6、26 功率 B 28 8 10 4 7 考點(diǎn)一　功 (1)做功的兩個(gè)不可缺少的因素是_____________和______________________________．功的公式為W＝Fxcos α，其中α是指________________________．功是________量，功的單位是___

2、_____________． (2)功是物體________________的量度，即力對(duì)物體做多少功，物體的________就變化多少． 特別提醒　正功和負(fù)功 (1)當(dāng)α＝90°時(shí)，W＝0，即當(dāng)力F和位移x垂直時(shí)，力對(duì)物體不做功． (2)當(dāng)0°≤α＜90°時(shí)，W＞0，即當(dāng)力F跟位移x的夾角為銳角時(shí)，力F對(duì)物體做正功，這時(shí)力F是動(dòng)力，所以動(dòng)力對(duì)物體做正功． (3)當(dāng)90°＜α≤180°時(shí)，W＜0，即當(dāng)力F跟位移x的夾角為鈍角時(shí)，力F對(duì)物體做負(fù)功，這時(shí)力F是阻力，一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，又可說成物體克服這個(gè)力做功(取絕對(duì)值)． 例1　(2017屆鎮(zhèn)江學(xué)測(cè)模擬)關(guān)于功的概念，以下說法正確的

3、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，所以功可能有方向性 C．若某一個(gè)力對(duì)物體不做功，說明該物體一定沒有位移 D．恒力對(duì)物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移的大小及力和位移間夾角的余弦三者的乘積 例2　(2018·連云港學(xué)測(cè)模擬)如圖1所示，質(zhì)量為m的飛機(jī)在水平甲板上，受到與豎直方向成θ角的斜向下的拉力F作用，沿水平方向移動(dòng)了距離s，飛機(jī)與水平面之間的摩擦力大小為Ff，則在此過程中(　　) 圖1 A．摩擦力做的功為Ffs B．力F做的功為Fscos θ C．重力做的功為mgs D．力F做的功為Fssin θ 考點(diǎn)二　功率 功率是描

4、述____________________的物理量，功(W)跟________________________________________的比值叫做功率，功率的定義式為________________，功率的單位是________________． 特別提醒　平均功率和瞬時(shí)功率 (1)平均功率表示力在某一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢．計(jì)算方法有兩種：＝； ＝F，這種方法要求力F為恒力，且力F與平均速度方向相同． (2)瞬時(shí)功率表示力在某一時(shí)刻做功的快慢．計(jì)算瞬時(shí)功率的方法：P＝Fv，其中力F和速度v均為所求時(shí)刻的力和瞬時(shí)速度，該式要求力F與速度v同向． 例3　關(guān)于功率，下列認(rèn)識(shí)正確的是

5、(　　) A．由P＝可知，功率越大的機(jī)器做的功越多 B．由P＝Fv可知，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率越大，汽車的速率越大 C．由P＝可知，單位時(shí)間內(nèi)做功越多則功率越大 D．由P＝Fv可知，做功的力越大其功率越大 例4　(2018·蘇州學(xué)測(cè)模擬)質(zhì)量為1 kg的物體從某一高度自由下落，設(shè)5 s內(nèi)物體未著地，則該物體下落5 s內(nèi)重力做功的平均功率是(取g＝10 m/s2，空氣阻力不計(jì))(　　) A．50 W B．100 W C．250 W D．500 W 例5　如圖2所示，質(zhì)量為60 kg的某運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中可將她的身體視為一根直棒．已知重心在c點(diǎn)，其垂線與腳、兩手連線中

6、點(diǎn)間的距離Oa、Ob分別為0.9 m和0.6 m．若她在1 min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4 m，則克服重力做的功和相應(yīng)的功率約為(　　) 圖2 A．430 J,7 W B．4 300 J,70 W C．720 J,12 W D．7 200 J,120 W 例6　(2018·宜興中學(xué)、常熟中學(xué)等六校聯(lián)考)設(shè)飛機(jī)飛行中所受阻力與其速度的平方成正比，若飛機(jī)以速度v勻速飛行，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P，則飛機(jī)以速度3v勻速飛行時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為(　　) A．3P B．9P C．27P D．無(wú)法確定 1．(2017·江蘇學(xué)測(cè))某同學(xué)搬一疊書上樓用了時(shí)

7、間t，對(duì)書做功W.此過程中該同學(xué)對(duì)書做功的平均功率是(　　) A．Wt B．W2t C. D. 2．(2016·江蘇學(xué)測(cè))汽車以速度v勻速行駛，牽引力的大小為F，則牽引力的功率為(　　) A. B．Fv C. D．Fv2 3．(2016·江蘇學(xué)測(cè))大掃除時(shí)，某同學(xué)將一張課桌向上搬起后再緩慢放下，此過程中該同學(xué)對(duì)課桌做功的情況是(　　) A．一直做正功 B．先做正功，再做負(fù)功 C．一直做負(fù)功 D．先做負(fù)功，再做正功 4．(2015·江蘇學(xué)測(cè))一端固定的輕質(zhì)彈簧處于原長(zhǎng)，現(xiàn)用互成角度的兩個(gè)力F1、F2拉彈簧的另一端至O點(diǎn)，如圖3所示，在此過程F1、F2分別

8、做了6 J、8 J的功；換用另一個(gè)力F仍使彈簧重復(fù)上述過程，該過程F所做的功是(　　) 圖3 A．2 J B．8 J C．10 J D．14 J 5．(2018·江蘇學(xué)測(cè))如圖4所示，在與水平方向成θ角的恒力F作用下，行李箱沿水平方向移動(dòng)了一段距離x.該過程中，力F對(duì)行李箱做的功是(　　) 圖4 A．Fx B．Fxsin θ C．Fxcos θ D．Fxtan θ 6．(2017·徐州學(xué)測(cè)模擬)快艇在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力與速度平方成正比(即Ff＝kv2)．若油箱中有20 L燃油，當(dāng)快艇以10 m/s勻速行駛時(shí)，還能行駛40 km，假設(shè)快艇發(fā)動(dòng)機(jī)的效率保持不變，則

9、快艇以20 m/s勻速行駛時(shí)，還能行駛(　　) A．80 km B．40 km C．10 km D．5 km 答案精析 考點(diǎn)突破 考點(diǎn)一 (1)作用在物體上的力　在力的方向上的位移　力與位移的夾角　標(biāo)　焦耳(J)　(2)能量轉(zhuǎn)化　能量 例1　D　[功是標(biāo)量，恒力對(duì)物體做的功是力與在力的方向上通過的位移的乘積．] 例2　D　[力與位移的夾角為90°－θ，則WF＝Fscos(90°－θ)＝Fssin θ，重力與位移的夾角為90°，重力不做功，摩擦力做功Wf＝－Ffs.] 考點(diǎn)二 做功快慢　完成這些功所用

10、時(shí)間(t)　P＝　瓦(W) 例3　C　[單位時(shí)間內(nèi)做功越多則功率越大，C正確．] 例4　C　[5 s內(nèi)物體下落的高度h＝gt2＝125 m，重力做功W＝mgh＝1 250 J,5 s內(nèi)重力做功的平均功率＝＝ W＝250 W．] 例5　B　[設(shè)每次俯臥撐中，運(yùn)動(dòng)員重心變化的高度為h，由幾何關(guān)系可得，＝，即h＝0.24 m．一次俯臥撐中，克服重力做功W＝mgh＝60×9.8×0.24 J＝141.12 J，所以1 min內(nèi)克服重力做的總功為W總＝NW＝4 233.6 J，相應(yīng)的功率P＝＝70.56 W，故選B.] 例6　C　[以速度v勻速飛行時(shí)，飛機(jī)所受阻力Ff＝kv2，牽引力F＝Ff，P＝F·v＝kv3；飛機(jī)以速度3v勻速飛行時(shí)Ff′＝k(3v)2，F(xiàn)′＝Ff′＝9kv2，則P′＝9kv2·3v＝27kv3＝27P.] 真題演練 1．C　2.B　3.B　4.D　5.C　6.C