高三物理-专题复习-《功和功率》-《功能关系》(含答案解析)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-CompanyOne1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功、功率的分析与计算1．恒力功的计算(1)单个恒力的功W＝Flcosα.(2)合力为恒力的功①先求合力，再求W＝Flcosα.合②W＝W＋W＋….122．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＝Flcosα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WP(1)＝t，适用于计算平均功率；(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Fvcosθ.2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10m/s2.则以下判断正确的是()图1A．小环的质量是1kgB．细杆与地面间的倾角是30°C．前3s内拉力F的最大功率是2.25WD．前3s内拉力对小环做功5.75J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1s内，aΔv0.5＝＝m/s2＝0.5m/s2，加速阶段：F－mgsinθ＝ma；匀速阶段：F－mgsinθ＝0，联立t112以上三式解得：m＝1kg，sinθ＝0.45，故A正确，B错误；第1s内，速度不断变大，拉力的瞬时功率也不断变大，第1s末，P＝Fv＝5×0.5W＝2.5W；第1s末到第3s末，P＝1Fv＝4.5×0.5W＝2.25W，即拉力的最大功率为2.5W，故C错误；从速度－时间图象可以1得到，第1s内的位移为0.25m,1～3s内的位移为1m，前3s内拉力做的功为：W＝5×0.25＋J4.5×1J＝5.75，故JD正确．变式训练1．(2020·山东等级考模拟卷·3)我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平．若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1×104kW，排泥量为1.4m3/s，排泥管的横截面积为0.7m2.则泥泵对排泥管内泥浆的推力为()A．5×106NB．2×107NC．2×109ND．5×109N答案A31.4m3/sP解析由排泥量和排泥管横截面积可求排泥速度v＝＝2m/s.由P＝Fv可得F＝＝0.7m2v1×107W＝5×106N.2m/s2.(多选)(2019·福建龙岩市期末质量检查)如图2所示，在竖直平面内有一条不光滑的轨道1ABC，其中AB段是半径为R的圆弧，BC段是水平的．一质量为m的滑块从A点由静止滑4下，最后停在水平轨道上C点，此过程克服摩擦力做功为W.现用一沿着轨道方向的力推滑1块，使它缓慢地由C点推回到A点，此过程克服摩擦力做功为W，推力对滑块做功为W，2重力加速度为g，则下列关系中正确的是()图2A．W＝mgRB．W＝mgR12C．mgR<W<2mgRD．W>2mgR答案AC解析滑块由A到C的过程，由动能定理可知mgR－W＝0，故A对；滑块由A到B做圆1周运动，而在推力作用下从C经过B到达A的过程是一个缓慢的匀速过程，所以从A到B的过程中平均支持力大于从B到A的平均支持力，那么摩擦力从A到B做的功大于从B到A做的功，而两次经过BC段摩擦力做功相等，故W<W＝mgR，故B错；滑块由C到A的21过程中，由能量守恒可知，推力对滑块做的功等于滑块重力势能增加量与克服摩擦力所做的功两部分，即W－mgR－W＝0，即W＝W＋W，由于W<W＝mgR，所以21221mgR<W<2mgR，故C对，D错．考点功能关系的理解和应用1．几个重要的功能关系(1)重力做的功等于重力