（全国版）2019版高考物理一轮复习 第6章 机械能及其守恒定律 第22课时 功 功率学案.doc

第22课时　功　功率考点1　功的正负的判断与计算　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．做功的两个必要条件：(力和物体在力的方向上发生的(位移。 2．公式：W＝(Flcosα。适用于(恒力做功。其中l为物体对地的位移，α为F、l的夹角。 3．功的正负判断 (1)α90°，W(0，表示力对物体做(正功。 (2)α90°，W(0，表示力对物体做(负功，或说物体克服该力做功。 (3)α＝90°，W(＝0，表示力对物体不做功。 特别提示：功是标量，比较做功多少看功的绝对值。 (4)曲线运动中做功正负的判断：依据合力F合与v的方向的夹角α来判断。0°≤α90°，力对物体做正功；90°α≤180°，力对物体做负功；α＝90°，力对物体不做功。 4．合力做功的计算方法 (1)各力都是恒力，可以先求F合，再用公式W＝F合lcosα运算，或者用W总＝W1＋W2＋W3＋…来求总功。 (2)若有变力做功，则一般用W总＝W1＋W2＋W3＋…。 [例1]　(2014·全国卷)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则(　　) A．WF2＞4WF1，Wf2＞2Wf1 B．WF2＞4WF1，Wf2＝2Wf1 C．WF2＜4WF1，Wf2＝2Wf1 D．WF2＜4WF1，Wf2＜2Wf1 解析　因为两个过程经过同样的时间t，所以根据x＝t得，两过程的位移关系x1＝x2，再根据x＝at2，得两过程的加速度关系为a1＝。由于在相同的粗糙水平地面上运动，故两过程的摩擦力大小相等，即Ff1＝Ff2＝Ff，根据牛顿第二定律得，F1－Ff1＝ma1，F2－Ff2＝ma2，联立解得F1＝F2＋Ff，即F1。根据功的计算公式W＝Fl，可知Wf1＝Wf2，WF1WF2，C正确，A、B、D错误。 答案　C 判断力是否做功及做正、负功的方法 (1)看力F的方向与位移l的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形。 (2)看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形。 (3)根据动能的变化：动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系，即W合＝ΔEk，当动能增加时合外力做正功；当动能减少时合外力做负功。 1．(人教版必修2 P59·T1改编)大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，使物体沿粗糙的水平面移动相同的距离，其中力F做功最多的是(　　) 答案　A 解析　将力沿水平方向分解，A图中，水平方向的力为F，其他图中水平方向的分力小于F，位移相等，所以A图中力F做功最多。 2．(粤教版必修2 P67·T5)用起重机将质量为m的物体匀速吊起一段距离，那么作用在物体上的各力做功情况应是下列说法中的哪一种？(　　) A．重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B．重力做负功，拉力做正功，合力做正功 C．重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 D．重力不做功，拉力做正功，合力做正功 答案　C 解析　物体匀速运动，拉力等于重力，合力为0，物体向 上移动一段距离，拉力做正功，重力做负功，合力做功为0，C正确。 3．(2018·湖北重点中学联考)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平方向作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。设在第 1 s 内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系中正确的是(　　) A．W1＝W2＝W3 B．W1W2W3 C．W1W3W2 D．W1＝W2W3 答案　B 解析　根据功的计算公式W＝Fx，速度—时间图象与时间轴围成的面积代表位移x，对照力F随时间变化的图象和速度—时间图象可知：在0～1 s，力F1＝1 N，x1＝ m＝0.5 m，做功W1＝F1x1＝0.5 J；在1～2 s，力F2＝3 N，x2＝ m＝0.5 m，做功W2＝F2x2＝1.5 J；在2～3 s，力F3＝2 N，x3＝1×1 m＝1 m，做功W3＝F3x3＝2 J，所以有W3W2W1，B正确。考点2　　求变力做功 所谓变力就是力变化，因为力是矢量，所以可以是力的大小变化，或力的方向变化，亦或力的大小和方向都变化，求解方法一般有以下五种。 1．用动能定理W＝ΔEk或功能关系求功 此种方法不仅适用于变力做功，也适用于恒力做功。 2．利用微元法求变力做功 将物体的位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做功的代数和。此法在中学阶段，常应用于求解大