高考物理二轮复习专题05功、功率与动能定理学案17页

专题 05 功、功率与动能定理
构建知识网络：
考情分析：
功和功率、动能和动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律是力学的重点，也是高考考查的重点，
常以选择题、计算题的形式出现，考查常与生产生活实际联系紧密，题目的综合性较强。复习中要特别注
意功和功率的计算，动能定理、机械能守恒定律的应用以及与平抛运动、圆周运动知识的综合应用
重点知识梳理：
一、功
1.做功的两个要素
(1)作用在物体上的力. (2)物体在力的方向上发生的位移.
2.功的物理意义
功是能量转化的量度.
3.公式
W＝Flcos_α
(1)α是力与位移方向之间的夹角，l为物体对地的位移. (2)该公式只适用于恒力做功.
4.功的正负
(1)当 0≤α<
π
2
时，W>0，力对物体做正功.
(2)当
π
2
<α≤π时，W<0> (3)当α＝
π
2
时，W＝0，力对物体不做功.
通晓两类力做功特点
(1)重力、弹簧弹力和电场力都属于“保守力”，做功均与路径无关，仅由作用对象的初、末位置(即位
移)决定。

(2)摩擦力属于“耗散力”，做功与路径有关。
二、功率
1.物理意义：描述力对物体做功的快慢.
2.公式：
(1)P＝
W
t
，P为时间 t内的物体做功的快慢.
(2)P＝Fv
①v为平均速度，则 P为平均功率.
②v为瞬时速度，则 P为瞬时功率.
3.对公式 P＝Fv的几点认识：
(1)公式 P＝Fv适用于力 F的方向与速度 v的方向在一条直线上的情况.
(2)功率是标量，只有大小，没有方向；只有正值，没有负值.
(3)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.
4.额定功率：机械正常工作时的最大功率.
5.实际功率：机械实际工作时的功率，要求不能大于额定功率.
三、动能
1.定义：物体由于运动而具有的能.
2.公式：Ek＝
1
2
mv2.
3.物理意义：动能是状态量，是标量(选填“矢量”或“标量”)，只有正值，动能与速度方向无关.
4.单位：焦耳，1J＝1N·m＝1kg·m2/s2.
5.动能的相对性：由于速度具有相对性，所以动能也具有相对性.
6.动能的变化：物体末动能与初动能之差，即ΔEk＝
1
2
mv22－
1
2
mv12.
四、动能定理
1.内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化.
2.表达式：(1)W＝ΔEk. (2)W＝Ek2－Ek1. (3)W＝
1
2
mv22－
1
2
mv12.
3.物理意义：合外力做的功是物体动能变化的量度.
4.适用条件
(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动.
(2)动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功.

(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用.
【名师提醒】
一对平衡力做功绝对值肯定相等；一对相互作用力做功的绝对值不一定相等，可以同为正或同为负，
也可以一个做功一个不做功，可以一正一负绝对值不一定相等---因为相互作用力作用在不同的物体上，不
同的物体位移不一定相等。
典型例题剖析：
考点一：功和功率的理解与计算
【典型例题 1】一物块放在水平地面上，受到水平推力 F的作用，力 F与时间 t的关系如图甲所示，物
块的运动速度 v与时间 t的关系如图乙所示，10 s后的 v ­t图像没有画出，重力加速度 g取 10 m/s2，下列
说法正确的是(  )
A．物块滑动时受到的摩擦力大小是 6 N B．物块的质量为 1 kg
C．物块在 0～10 s内克服摩擦力做功为 50 J D．物块在 10～15 s内的位移为 6.25 m
【答案】 D
【变式训练 1】(多选)(2017·淮安模拟)如图所示，摆球质量为 m，悬线长度为 L，把悬线拉到水平位
置后放手。设在摆球从 A点运动到 B点的过程中空气阻力的大小 F 阻不变，则下列说法正确的是(  )
A．重力做功为 mgL B．悬线的拉力做功为 0

C．空气阻力做功为－mgL D．空气阻力做功为－
1
2
F 阻πL
【答案】 ABD
【解析】 摆球下落过程中，重力做功为 mgL，A正确；悬线的拉力始终与速度方向垂直，故做功为 0，
B正确；空气阻力的大小不变，方向始终与速度方向相反，故做功为－F 阻·
1
2
πL，C错误，D正确。
【变式训练 2】 (多选)如图所示，n个完全相同、边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，...