高考物理一轮复习资料
考点内容 功和功率 动能和动能定理 重力做功与重力势能 功能关系、机械能守恒定律及其应用 要求 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 常考题型及知识点 动能定理、机械能守恒定律考察多些；多与弹簧类、板块类、传送带等方面综合； 第一节 功与功率
知识点一、功 1．做功的两个要素 (1)作用在物体上的力．(2)物体在力的方向上发生的位移． 2．功的物理意义：功是能量转化的量度. 3．公式：W＝Flcosα.
(1)α是力与位移方向之间的夹角，l为物体对地的位移．
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(2)该公式只适用于恒力做功. 4．功的正负
(1)当0°≤α<90°时，W>0，力对物体做正功.
(2)当90°<α≤180°时，W<0，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功． (3)当α＝90°时，W＝0，力对物体不做功. 5．合力做功的计算方法
方法一：先求合力F合，再用W合＝F合lcos α求功．
方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3、…，再用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功．
知识点二、功率 1．物理意义：描述力对物体做功的快慢. 2．公式 W(1)P＝，P为时间t内的平均功率. t(2)P＝Fvcos α，若v为平均速度，则P为平均功率；若v为瞬时速度，则P为瞬时功率. 3．额定功率：机械正常工作时的最大功率． 4．实际功率：机械实际工作时的功率，要求不能大于额定功率． 5．发动机功率：机车发动机的功率P＝Fv，F为牵引力，并非机车所受的合力。 1. 机车启动问题 模型1．以恒定功率启动 动态过程 P－t图象和v－t图象 2
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模型2．以恒定加速度启动 动态过程 P－t图象和v－t图象 机车启动问题的求解方法 (1)机车的最大速度vmax的求法 PP机车做匀速运动时速度最大，此时牵引力F等于阻力Ff，故vmax＝＝。 FFf(2)匀加速启动时，做匀加速运动的时间t的求法 牵引力F＝ma＋Ff，匀加速运动的最大速度vmax′＝P额vmax′，时间t＝。 ama＋FfF－FfP(3)瞬时加速度a的求法 根据F＝求出牵引力，则加速度a＝。 vm2. 变力做功的计算方法 方法 应用动能定理 质量为m的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩擦微元法 力做功Wf＝f·Δx1＋f·Δx2＋f·Δx3＋…＝f(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝ f·2πR 平均 力法 弹簧由伸长x1被继续拉至伸长x2的过程中，克服弹力做功W＝kx1＋kx2·(x2－x1) 2 用力F把小球从A处缓慢拉到B处，F做功为WF，则有： WF－mgl(1－cos θ)＝0，得WF＝mgl(1－cos θ) 图象法 一水平拉力F0拉着一物体在水平面上运动的位移为x0，图线与横轴所围面积表示拉力所做的功，W＝F0x0 3
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【例1】 (多选)如图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，说法中正确的是( )
A．重力对人做负功 C．支持力对人做正功
B．摩擦力对人做正功 D．合力对人做功为零
解析 人随电梯向上匀速运动时只受重力和竖直向上的支持力，所以重力做负功，支持力做正功，合力为零所以做功为零，A、C、D正确。 答案 ACD
【例2】如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，用水平恒力F拉着小球从最低点运动到使轻绳与竖直方向成θ角的位置，求此过程中，各力对小球做的总功为( )
A．FLsin θ
B．mgL(1－cos θ) D．FLsin θ－mgLcos θ
C．FLsin θ－mgL(1－cos θ)
解析 如图，小球在F方向的位移为CB，方向与F同向，则
WF＝F·CB＝F·Lsin θ
小球在重力方向的位移为AC，方向与重力反向，则 WG＝mg·AC·cos 180°＝－mg·L(1－cos θ) 绳的拉力FT时刻与运动方向垂直，则WFT＝0
故 W总＝WF＋WG＋WFT＝FLsin θ－mgL(1－cos θ)所以选项C正确。 答案 C
【例3】如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，则前2 s内重力的平均功率和2 s末的瞬时功率分别为( )
A．48 W 24 W
B．24 W 48 W
C．24 W 12 W
D．12 W 24 W
解析 木块所受的合外力F合＝mgsin θ－μmgcos θ
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