;核心素养;;一、功
1.做功的两个必要条件:和物体在力的方向上发生了.?
2.公式:W=.适用于做功.其中α为F与l方向间夹角,l为物体对地的位移.?
3.功的正负判断.
;温馨提示:功是标量,比较做功多少看功的绝对值.
二、功率
1.定义:功与完成这些功所用时间的.?
2.物理意义:描述力对物体做功的.?
3.公式.
(1)定义式:P=,P为时间t内的.?
(2)推论式:P=.(F与v的夹角为α)?
;4.额定功率:机械正常工作时输出的最大功率.
5.实际功率:机械实际工作时输出的功率,要求额定功率.?
;6.P=Fv中三个物理量间的关系及公式的应用.
;(1)功的公式可理解为F·(lcosα),也可理解为(Fcosα)·l.
(2)功的正、负不表示方向,也不表示多少.
(3)某力对物体做负功与“物体克服某力做功(取绝对值)”意义等同.
(4)功率的公式可理解为F·(vcosα),也可理解为(Fcosα)·v.
;1.[做功]如图所示,拖着旧橡胶轮胎跑步是身体耐力训练的一种方法.某受训者拖着轮胎在水平直道上前进的距离为x,已知绳与水平地面间的夹角为α,拉力为F,那么下列说法正确的是()
A.轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功
B.轮胎受到的重力对轮胎做了正功
C.轮胎受到的拉力对轮胎不做功
D.轮胎受到的拉力对轮胎做功大小为Fxsinα
;【解析】由题知,轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左,而位移水平向右,两者夹角为180°,则轮胎受到地面的摩擦力做了负功,A正确;轮胎受到的重力竖直向下,而轮胎的位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,重力不做功,B错误;设拉力与水平方向的夹角为α,由于α是锐角,所以轮胎受到的拉力做正功,C错误;轮胎受到的拉力对轮胎做功大小为W=Fxcosα,D错误.
;2.[平均功率](2024年广州五校联考)仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一.在一次测试中,某学生一分钟内连续做了60个仰卧起坐.该学生的质量约为50kg,上半身质量是总质量的0.6倍,仰卧起坐时下半身重心位置不变,上半身重心升高约为0.4m,重力加速度g取10m/s2.此次测试过程中,克服重力做功的平均功率约为()
A.2WB.120WC.200WD.720W
;?;考点1功的理解和计算[基础考点]
1.功的正负的判断方法
;2.合力做功的计算方法
方法1:先求合力F合,再用W合=F合lcosα求功.
方法2:先求各个力做的功W1、W2、W3…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合力做的功.
3.恒力做功的计算方法
;例1(2024年海南卷)“神舟十七号”载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆,在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速,返回舱速度大大减小,在减速过程中()
A.返回舱处于超重状态
B.返回舱处于失重状态
C.主伞的拉力不做功
D.重力对返回舱做负功
;【解析】返回舱在减速过程中,加速度竖直向上,处于超重状态,A正确,B错误;主伞的拉力与返回舱运动方向相反,对返回舱做负功,C错误;返回舱的重力与返回舱运动方向相同,重力对返回舱做正功,D错误.
;1.(2023年江苏卷)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑,到达最高点B后返回到底端.利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示.与图乙中相比,图甲中滑块()
A.受到的合力较小
B.经过A点的动能较小
C.在A、B之间的运动时间较短
D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小
;?;2.(2024年江门模拟)如图所示,小球通过细线悬挂于车厢内的O点,在车厢内左右摆动,车厢始终水平向右匀速运动,小球从左侧最高点运动到最低点过程中,以地面为参考系,则()
A.细线对车厢不做功
B.细线对车厢做正功
C.细线对小球不做功
D.细线对小球做正功
;【解析】对小球和车厢的受力分析如图所示,其中F1为细线对车厢的拉力,F2为细线对小球的拉力.以地面为参考系,小球从左侧最高点运动到最低点过程中,F1与车厢运动方向的夹角始终为钝角,则细线对车厢做负功.F2与小球运动方向的夹角始终为锐角,则细线对小球做正功,故选D.
;?;例2(2024年福建卷)两绳拉木板,每条拉力均为F=250N,15s内匀速前进20m,θ=22.5°,cos22.5°≈0.9.求:
(1)阻力f的大小;
;(2)两绳拉力做的功;
;(3)两绳拉力的总功率.
;1.(2024年江西卷)“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”是李白对庐山瀑布的浪漫主义描写.设瀑布的水流量