高考物理专题23 功 功率（含解析）试题VIP免费

专题23功功率一、功1．概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。2．做功的两个要素（1）物体受力的作用。（2）物体在力的方向上发生了位移。注意：两个要素缺一不可，因为有力不一定有位移，有位移不一定有力。3．功的物理意义：功是能量转化的量度。功只有大小，没有方向。4．功的计算公式（1）力F与位移l同向时，W=Fl。（2）力F与位移l夹角为α时，W=Flcosα。其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小和力与位移的夹角。注意：（1）计算功时首先应明确要求的是哪一个力的功，物体所受的各个力做功时互不影响；（2）力对物体做功，只与F、l、α有关，与物体的运动状态无关。5．功的单位在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移所做的功，即1J=1N·m。6．功的正负1．功的正负不表示方向、大小，只表示做功的力是阻力还是动力。2．正功与负功及不做功的判定（1）根据力和位移的夹角判定（多用于恒力做功）。①当F、l夹角为锐角时，F做正功。②当F、l夹角为钝角时，F做负功。③当F、l夹角为直角时，F不做功。（2）根据力和速度的夹角判定（多用于曲线运动）。①当F、v夹角为锐角时，F做正功。②当F、v夹角为钝角时，F做负功。③当F、v夹角为直角时，F不做功。7．合力做功的两种求解思路由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做功也是可以等效替代的，因此计算总功的方法有两种：（1）先求物体所受到的合外力，再根据公式W合=F合lcosα求合外力的功。（2）先根据W=Flcosα，求每个分力做的功W1，W2，···，Wn，再根据W合=W1+W2+···+Wn，求合力的功，即合力做的功等于各分力做功的代数和。二、功率1．定义功W跟完成这些功所用的时间t的比值叫做功率，通常用P表示。2．定义式根据功率的定义可知，P=W/t。3．单位在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。常用单位：1kW=1000W。4．标矢性功率是标量，只有大小，没有方向。说明：一般不提功率的负值。5．物理意义功率是表征物体做功快慢的物理量，它由物体做的功与做这些功所用的时间共同决定，并不单纯由做功的多少决定。只有在做功时间相同的情况下，才能认为物体做的功越多，功率越大。6．对功率的理解及计算（1）P=Wt“”是功率的定义式，物理学中有许多物理量是用比值来定义的，如前面学习的速度、加速度等。若t较长，P为平均功率。只有在t趋近于零时，P才视为瞬时功率。可见在高中，P=Wt只能计算平均功率。（2）公式P=Fv是功率的另一种计算方法。当v是平均速度时，对应平均功率（力F必须恒定），当v是瞬时速度时，对应瞬时功率。7．平均功率：表示在一段时间内做功的平均快慢，用公式表示为P=Wt或P=Fv。8．瞬时功率：表示在某一瞬间（或某一时刻）做功的快慢，一般用P=Fv表示。9．平均功率和瞬时功率的计算（1）平均功率的计算①由于平均功率描述了物体在一段时间内做功的快慢程度，它和一段时间（或一个过程）相对应，计算时应明确是哪一个力在哪一段时间（或过程）内做功的平均功率。常用公式P=Wt求平均功率。②当恒力做功时W=Flcosα，则恒力对应的功率为P=Fvcosα；当v是运动物体在某一段时间内的平均速度时，P就是对应该段时间内的平均功率，即P=Fvcosα。应当注意的是，平均功率总是与某段时间（或过程）相对应，所以对于平均功率一定要明确是哪段时间（或哪一过程）内的。（2）瞬时功率的计算瞬时功率表示力在某一时刻做功的快慢程度，瞬时功率与某一时刻（或状态）相对应，计算时应明确是哪一个力在哪一个时刻（或状态）做功的功率。通常情况下，计算瞬时功率可根据P=Fvcosα，其中v是瞬时速度，α为F与v之间的夹角，P、F、v、α为瞬时对应关系。（3）对公式P=Fvcosα中F、v、α、P的说明物理量应用说明力（F）力F是研究对象所受到的外力，F是恒力，F可以是某个力，也可以是几个力的合力速度（v）通常情况下，速度v是一瞬时值，但物体的速度可能是恒定的，也可能是变化的夹角（α）角α是F、v两个矢量正方向间的夹角，式中cosα的作用是将F、v统一到一条直线上功率（P）所有功率都是对力而言的，因此...