2020高考物理新课标专用版冲刺大二轮讲义：专题二 能量与动量 第4课时

复习备考建议

1．能量观点是高中物理三大观点之一，是历年高考必考内容；或与直线运动、平抛运动、圆周运动结合，或与电场、电磁感应结合，或与弹簧、传送带、板块连接体等结合；或借助选择题单独考查功、功率、动能定理、功能关系的理解，或在计算题中考查动力学与能量观点的综合应用，难度较大．

2．对于动量问题，可以只在选择题中出现，考查动量守恒定律、动量定理的基本应用，也可在计算题中出现，特别是动量与动力学、能量结合、综合性强、难度高，应加大训练．

第4课时 功和功率 功能关系 考点

1．恒力功的计算

(1)单个恒力的功 W＝Flcos α. (2)合力为恒力的功

①先求合力，再求W＝F合lcos α. ②W＝W1＋W2＋…. 2．变力功的计算

(1)若力大小恒定，且方向始终沿轨迹切线方向，可用力的大小跟路程的乘积计算． (2)力的方向不变，大小随位移线性变化可用W＝Flcos α计算． (3)F－l图象中，功的大小等于“面积”． (4)求解一般变力做的功常用动能定理． 3．功率的计算

W

(1)P＝，适用于计算平均功率；

t

(2)P＝Fv，若v为瞬时速度，则P为瞬时功率；若v为平均速度，则P为平均功率． 注意：力F与速度v方向不在同一直线上时功率为Fvcos θ.

1

功、功率的分析与计算

例1 (多选)(2019·山西晋中市适应性调研)如图1甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示，重力加速度g取10 m/s2.则以下判断正确的是( )

图1

A．小环的质量是1 kg B．细杆与地面间的倾角是30°

C．前3 s内拉力F的最大功率是2.25 W D．前3 s内拉力对小环做功5.75 J 答案 AD

解+析 由速度－时间图象得到环先匀加速上升，然后匀速运动，由题图可得：第1 s内，a＝

Δv0.5

＝ m/s2＝0.5 m/s2，加速阶段：F1－mgsin θ＝ma；匀速阶段：F2－mgsin θ＝0，联立t1

以上三式解得：m＝1 kg，sin θ＝0.45，故A正确，B错误；第1 s内，速度不断变大，拉力的瞬时功率也不断变大，第1 s末，P＝Fv1＝5×0.5 W＝2.5 W；第1 s末到第3 s末，P＝Fv1＝4.5×0.5 W＝2.25 W，即拉力的最大功率为2.5 W，故C错误；从速度－时间图象可以得到，第1 s内的位移为0.25 m,1～3 s内的位移为1 m，前3 s内拉力做的功为：W＝5×0.25 J＋4.5× 1 J＝5.75 J，故D正确． 变式训练

1.(2019·河南名校联盟高三下学期2月联考)如图2所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点．每根杆上都套着一个质量相等的小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处由静止释放，用P1、P2、P3依次表示各滑环从静止滑到d过程中重力的平均功率，则( )

图2

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