2025年高中物理试卷(带答案)第1讲　功与功率.docxVIP

第1讲功与功率

课程标准

素养目标

了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义．

物理观念：理解功和功率的概念．

科学思维：(1)会对功、功率进行分析和计算；(2)知道变力做功的求法，会解决机车启动的两种模型问题．

考点一恒力做功的分析和计算

【必备知识·自主落实】

1．做功的两个要素缺一不可

(1)作用在物体上的________.

(2)物体在________上发生位移．

2．公式W＝Flcosα：

α是力与________方向之间的夹角，l为物体的位移．

3．功的正负功是标量，但有正、负

(1)当0≤απ2时，W0，力对物体做

(2)当α＝π2时，W＝0，力对物体

(3)当π2α≤π时，W0，力对物体做________.或者说物体________这个力做功

【关键能力·思维进阶】

1．[2024·上海市模拟]如图，一磁铁吸附在铁板AB的下方．现保持铁板与水平面间的夹角θ不变，缓慢推动B端，使AB与磁铁一起水平向左匀速移动，则()

A.合外力对磁铁做正功

B.AB对磁铁的作用力不做功

C.AB对磁铁的弹力不做功

D.AB对磁铁的摩擦力不做功

2．(多选)[2024·江西南昌高三校联考]成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠落到地面不同位置，糠落点更远。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是()

A.从释放到落地的过程中，米粒和糠重力势能变化量相等

B.从释放到落地的过程中，水平风力对米粒和糠做功相同

C.米粒落地时重力的瞬时功率大于糠落地时重力的瞬时功率

D.从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间等于米粒的运动时间

3．(多选)质量为m＝2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，取水平向右为正方向，此物体的v-t图像如图乙所示，g取10m/s2，则()

A.物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5

B.10s内恒力F对物体做功102J

C.10s末物体在计时起点位置左侧2m处

D.10s内物体克服摩擦力做功34J

思维提升

1.是否做功及做功正负的判断

2．计算功的方法

(1)恒力做的功，直接用W＝Flcosα计算．

(2)合外力做的功

方法一：先求合外力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＋…求合外力做的功．

方法三：利用动能定理W合＝Ek2－Ek1.

考点二变力做功的计算方法

【关键能力·思维进阶】

方法

举例

微元法

质量为m的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩擦力做功Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR

图像法

一水平拉力拉着一物体在水平面上运动的位移为x0，F-x图线与横轴所围面积表示拉力所做的功，W＝F0+

平均

值法

当力与位移为线性关系，力可用平均值F＝F1+F22表示，W＝FΔx，可得出弹簧弹性势能表达式为Ep＝12

应用动

能定理

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－cosθ)＝0，得WF＝mgL(1－cosθ)

考向1微元法计算变力做功

例1[2024·安徽滁州市定远县联考]

如图所示，在水平桌面上，长R＝5m的轻绳一端固定于O点(俯视图)，另一端系一质量m＝2.0kg的小球，现对小球施加一个大小不变的力F＝10N，方向始终与小球在该点的切线成37°角，F拉着物体从M点运动到N点，已知小球与桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则拉力F做的功与克服摩擦力做的功之比为()

A．12B．2C．14D

考向2图像法计算变力做功

例2如图甲所示，在光滑水平桌面内，固定有光滑轨道ABC，其中半圆轨道BC与直轨道AB相切于B点，物体受到与AB平行的水平拉力F，从静止开始运动，拉力F的大小满足的关系如图乙所示(以A为坐标原点，拉力F从A指向B为正方向)．若m＝1kg，AB＝4m，半圆轨道的半径R＝1.5m，重力加速度g取10m/s2.则下列说法中正确的是()

A．拉力F从A到B做功为50J

B．物体从B到C过程中，所受的合外力为0

C．物体能够到达C点，且速度大小为25m/s

D．物体能够到达C点，且速度大小为215m/s

考向3平均值法计算变力做功

例3[2024·江苏徐州高三专题练习]静止于水平地面上质量为1kg的物体，在水平拉力F＝4＋2x(式中F为力的大小、x为位移的大小，力F、位移x的单位分别是N、m