专题21 功 功率和机车启动问题-【高分攻略】备战2025年高考物理一轮复习精编学案（教师版+学生版）

中小学教育资源及组卷应用平台 考点21 功 功率和机车启动 【考情分析】 考情分析 考题统计 熟练掌握功和功率的计算方法；灵活的选择公式和求解瞬时功率和平均功率；熟练掌握并区分机车的两种启动方式，学会运用机车启动知识去解释起重机牵引物体的运动方式。 2024·海南·高考物理试题2024·浙江·高考物理试题2024·江西·高考物理试题2024·广西·高考物理试题2024·福建·高考物理试题2023·广东·高考物理试题2023·山东·高考物理试题2023·天津·高考物理试题 【网络建构】 【考点梳理】 考法1 功和功率 1．功的理解 （1）定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。 （2）公式：W＝Flcosa。 ①如图所示，α是力与位移方向之间的夹角，l为力的作用点的位移。 ②该公式只适用于恒力做功。 （3）功的正负 条件 从动力学角度看 从能量角度看 正功 当00,W>0 力对物体做正功，力是物体运动的动力 使物体的动能增加 不做功 当a=90°时，cosa=0,W=0 力对物体不做功，力对物体既不起动力作用，也不起阻力作用，力只改变物体的运动方向 力没有使物体的动能发生变化 负功 当90°3J),而表示力的作用效果.（1）力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力（2）力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍物体的运动，是阻力（3）一个力对物体做了负功，往往说成物体克服这个力做了功(取绝对值)，即力 F对物体做功-Fl等效于物体克服力F做功Fl 2．功率的理解 （1）定义：功与完成这些功所用时间的比值。 （2）物理意义：描述力对物体做功的快慢。 （3）公式 ①P＝，P为时间t内的平均功率。 ②P＝Fvcosα(α为F与v的夹角) a. v为平均速度，则P为平均功率； b. v为瞬时速度，则P为瞬时功率； c. 当力F和速度v不在同一直线上时，可以将力F分解或者将速度v分解。 3．额定功率与实际功率 （1）额定功率：动力机械正常工作时输出的最大功率。 （2）实际功率：动力机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率。 4．平均功率的计算方法 概念 定义 公式 平均功率 在一段时间内或某一过程中做功的快慢 P＝，或 瞬时功率 物体在某一时刻或某一位置做功的快慢 P=Fv，v为某一时刻的速度 考法2 恒力做功 1．总功的计算方法 方法一：先求合力F合，再用W合＝F合lcosα求功。 方法二：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。 方法三：先求动能变化ΔEk，再利用动能定理W合＝ΔEk求功。 2．常见力做功比较 （1）重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与位移有关，与路径无关． （2）滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关． （3）一对作用力与反作用力的功 做功情形 图例 备注 都做正功 (1)一对相互作用力做的总功与参考系无关(2)一对相互作用力做的总功W＝Flcosα，l是相对位移，α是F与l间的夹角(3)一对相互作用力做的总功可正、可负，也可为零 都做负功 一正一负 一为零 一为正 一为负 （4）摩擦力做功有以下特点： ①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。 ②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值。 ③相互作用的一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能转移和机械能转化为内能,内能Q=Ffx相对。 （5）一对平衡力的功 一对平衡力作用在同一个物体上，若物体静止，则两个力都不做功；若物体运动，则这一对力所做的功一定是数值相等，一正一负 ... ...