- 1.08 MB
- 2021-05-26 发布
紧扣考纲 考情再现
测试内容
测试要求
2018年
2017年
2016年
2015年
2014年
功
B
5
27
27
12、28
6、26
功率
B
28
8
10
4
7
考点一 功
(1)做功的两个不可缺少的因素是_____________和______________________________.功的公式为W=Fxcos α,其中α是指________________________.功是________量,功的单位是________________.
(2)功是物体________________的量度,即力对物体做多少功,物体的________就变化多少.
特别提醒 正功和负功
(1)当α=90°时,W=0,即当力F和位移x垂直时,力对物体不做功.
(2)当0°≤α<90°时,W>0,即当力F跟位移x的夹角为锐角时,力F对物体做正功,这时力F是动力,所以动力对物体做正功.
(3)当90°<α≤180°时,W<0,即当力F跟位移x的夹角为钝角时,力F对物体做负功,这时力F是阻力,一个力对物体做负功,又可说成物体克服这个力做功(取绝对值).
例1 (2017届镇江学测模拟)关于功的概念,以下说法正确的是( )
A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B.功有正、负之分,所以功可能有方向性
C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
D.恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积
例2 (2018·连云港学测模拟)如图1所示,质量为m的飞机在水平甲板上,受到与竖直方向成θ角的斜向下的拉力F作用,沿水平方向移动了距离s,飞机与水平面之间的摩擦力大小为Ff,则在此过程中( )
图1
A.摩擦力做的功为Ffs
B.力F做的功为Fscos θ
C.重力做的功为mgs
D.力F做的功为Fssin θ
考点二 功率
功率是描述____________________的物理量,功(W)跟________________________________________的比值叫做功率,功率的定义式为________________,功率的单位是________________.
特别提醒 平均功率和瞬时功率
(1)平均功率表示力在某一段时间内做功的平均快慢.计算方法有两种:=;
=F,这种方法要求力F为恒力,且力F与平均速度方向相同.
(2)瞬时功率表示力在某一时刻做功的快慢.计算瞬时功率的方法:P=Fv,其中力F和速度v均为所求时刻的力和瞬时速度,该式要求力F与速度v同向.
例3 关于功率,下列认识正确的是( )
A.由P=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P=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
例4 (2018·苏州学测模拟)质量为1 kg的物体从某一高度自由下落,设5 s内物体未着地,则该物体下落5 s内重力做功的平均功率是(取g=10 m/s2,空气阻力不计)( )
A.50 W B.100 W
C.250 W D.500 W
例5 如图2所示,质量为60 kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒.已知重心在c点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离Oa、Ob分别为0.9 m和0.6 m.若她在1 min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4 m,则克服重力做的功和相应的功率约为( )
图2
A.430 J,7 W B.4 300 J,70 W
C.720 J,12 W D.7 200 J,120 W
例6 (2018·宜兴中学、常熟中学等六校联考)设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比,若飞机以速度v匀速飞行,其发动机功率为P,则飞机以速度3v匀速飞行时,其发动机的功率为( )
A.3P B.9P
C.27P D.无法确定
1.(2017·江苏学测)某同学搬一叠书上楼用了时间t,对书做功W.此过程中该同学对书做功的平均功率是( )
A.Wt B.W2t
C. D.
2.(2016·江苏学测)汽车以速度v匀速行驶,牵引力的大小为F,则牵引力的功率为( )
A. B.Fv
C. D.Fv2
3.(2016·江苏学测)大扫除时,某同学将一张课桌向上搬起后再缓慢放下,此过程中该同学对课桌做功的情况是( )
A.一直做正功 B.先做正功,再做负功
C.一直做负功 D.先做负功,再做正功
4.(2015·江苏学测)一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互成角度的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点,如图3所示,在此过程F1、F2分别做了6 J、8 J的功;换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程,该过程F所做的功是( )
图3
A.2 J B.8 J C.10 J D.14 J
5.(2018·江苏学测)如图4所示,在与水平方向成θ角的恒力F作用下,行李箱沿水平方向移动了一段距离x.该过程中,力F对行李箱做的功是( )
图4
A.Fx B.Fxsin θ
C.Fxcos θ D.Fxtan θ
6.(2017·徐州学测模拟)快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即Ff=kv2).若油箱中有20 L燃油,当快艇以10 m/s匀速行驶时,还能行驶40 km,假设快艇发动机的效率保持不变,则快艇以20 m/s匀速行驶时,还能行驶( )
A.80 km B.40 km
C.10 km D.5 km
答案精析
考点突破
考点一
(1)作用在物体上的力 在力的方向上的位移 力与位移的夹角 标 焦耳(J) (2)能量转化 能量
例1 D [功是标量,恒力对物体做的功是力与在力的方向上通过的位移的乘积.]
例2 D [力与位移的夹角为90°-θ,则WF=Fscos(90°-θ)=Fssin θ,重力与位移的夹角为90°,重力不做功,摩擦力做功Wf=-Ffs.]
考点二
做功快慢 完成这些功所用时间(t) P= 瓦(W)
例3 C [单位时间内做功越多则功率越大,C正确.]
例4 C [5 s内物体下落的高度h=gt2=125 m,重力做功W=mgh=1 250 J,5 s内重力做功的平均功率== W=250 W.]
例5 B [设每次俯卧撑中,运动员重心变化的高度为h,由几何关系可得,=,即h=0.24 m.一次俯卧撑中,克服重力做功W=mgh=60×9.8×0.24 J=141.12 J,所以1 min内克服重力做的总功为W总=NW=4 233.6 J,相应的功率P==70.56 W,故选B.]
例6 C [以速度v匀速飞行时,飞机所受阻力Ff=kv2,牵引力F=Ff,P=F·v=kv3;飞机以速度3v匀速飞行时Ff′=k(3v)2,F′=Ff′=9kv2,则P′=9kv2·3v=27kv3=27P.]
真题演练
1.C 2.B 3.B 4.D 5.C 6.C
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