1、专题9 功和功率（教师版）一、目标要求目标要求重、难点功的基本概念重点恒力做功重点变力做功难点功率的基本概念重点机车启动问题重难点二、知识点解析1功的定义我们把恒力作用下，物体所受的力F和它在力的方向上的位移l的乘积，叫做这个力对物体做的功用W表示功，若F和l的夹角是，则上述定义可表示为：2功的说明(1)做功的两个必要因素：一是力，二是在这个力方向上的位移(2)式中的F一定是恒力(大小、方向都不变)，即此式是求恒力做功的公式若是变力，则无法直接使用此式，需要借助微积分或者图像计算(3)功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J1 J等于1 N的力使物体在力的方向上发生1 m的位
2、移时所做的功(4)功是过程量，反映力对位移的累积效果(5)功是标量，虽有正负之分，但却无方向3正功和负功继续对公式讨论有：(1)当0时，表示力对物体做正功；(2)当时，表示力对物体不做功；(3)当W2B.W1=W2C.W1W2D.无法比较6.如图所示，某力F=10 N作用于半径R=1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F做的总功应为：( )A、 0 J B、20J C 、10 J D、20 J7.(多选)关于功率下列说法中正确的是()A功率大说明物体做的功多B功率小说明物体做功慢C由P=可知，机器做功越多，其功率越大D单位时间机器做功越多
3、，其功率越大8.关于功率，下列认识正确的是()A由，可知功率越大的机器做的功越多B由P=Fv，可知汽车发动机功率越大，汽车的速率越大C由，可知单位时间内做功越多则功率越大D由P=Fv，可知做功的力越大其功率越大9.下列关于功率的说法中正确的是()A功率越大，做功越快B瞬时功率始终大于平均功率C实际功率一定等于额定功率D功率越大，做功越多10.如图所示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体，由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度，从斜面底端拉到斜面的顶端，物体到达斜面顶端时，力F1、F2、F3的平均功率关系为()AP1=P2=P3BP1P2=P3CP3P2P1DP1P2P311.(多选)如图甲所
4、示，一可视为质点的物块静止在倾角=37的粗糙固定斜面的顶端，现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，物块的速率v随时间t的变化规律如图丙所示，4 s末物块恰好运动到斜面底端，取sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g取10 m/s2下列说法正确的是( )A第2 s末，力的瞬时功率为0.32 WB第4 s内，力做功的平均功率为0.24 WC前4 s内，力的平均功率为0.24 WD04 s时间内，力的最大功率为0.32 W12.(多选)质量为2103 kg，发动机额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶，若汽车所受阻力大小恒为4103 N，则下列判
5、断中正确的有( )A汽车的最大速度是20 m/sB若汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，启动后第2 s末时发动机实际功率为32 kWC若汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，达到最大速度时阻力做功为1105 JD若汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，其加速度为6 m/s213.用F=100 N的水平恒力拉质量m=20 kg的小木箱，使木箱在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，如图所示已知木箱与地面之间的动摩擦因数=0.40，重力加速度g=10m/s2求：(1)木箱的加速度a的大小；(2)木箱运动2.0 s时，它的速度v的大小；(3)从静止开始到木箱运动2.0 s的过程中，水平恒力
6、F对木箱做的功W14.汽车的质量为2103 kg，其发动机的额定功率为80 kW，汽车在水平路面上行驶时，运动过程中阻力大小不变，阻力是车重的0.2倍(g=10 m/s2)求：(1)汽车从静止启动时能达到的最大速度是多少？(2)若汽车以2 m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，求这一过程能维持的时间及牵引力所做的功？(3)4 s末汽车牵引力做功的瞬时功率二、提升练习1.（2017新课标卷）如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力()A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆
7、心D.始终背离大圆环圆心2.质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时，如图所示，物体m相对斜面静止，则下列说法中不正确的是()A摩擦力对物体m做功为零B合力对物体m做功为零C摩擦力对物体m做负功D弹力对物体m做正功3.如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿滑槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为( )A0BFRCFR D2FR4.（2018新课标全国III卷多选）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次提升过程（ ）A矿车上升所用的时间之比为4:5B电机的最大牵引力之比为2:1C电机输出的最大功率之比为2:1D电机所做的功之比为4:55.(多选)某汽车从静止开始以加速度a匀加速启动，最后做匀速运动已知汽车的质量为m，额定功率为p，匀加速运动的末速度为v1，匀速运动的速度为vm，所受阻力为f下图是反映汽车的速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是()ABCD