功和能【2013高考会这样考】1.理解功、功率、动能、重力势能、弹性势能的物理意义，掌握功和功率的计算方法.2.灵活应用动能定理分析和解决动力学问题.3.能够根据守恒条件判断是否守恒，并能运用机械能守恒定律分析与解决动力学问题.4.熟知几种常用的功能关系，能够利用能量的观点处理问题.5.功和能常与直线运动、平抛运动、圆周运动、电磁场中粒子的运动、电磁感应现象等相联系，综合考查学生获取信息、整合信息、应用力学规律解决问题的能力.【原味还原高考】一、功1.功的基本含义2.功的计算(1)恒力做功.(2)变力做功.①用动能定理：②若功率恒定,则用W=Pt计算.(3)滑动摩擦力做的功有时可以用力和路程的乘积计算.(4)多个力的合力做的功.①先求F合,再根据W=F合·lcosα计算，一般适用于整个过程中合力恒定不变的情况.②先求各个力做的功W1、W2…Wn，再根据W总=W1+W2+…+Wn计算总功，这是求合力做功常用的方法.【特别提醒】1.求解功应注意的问题对于求功的问题，要先分析是求恒力的功还是变力的功，还是求合外力的功，然后再选择合适的方法进行求解，同时注意做功的正负.2.一对作用力和反作用力做功的特点(1)一对作用力和反作用力在同一段时间内，可以都做正功、或者都做负功，或者一个做正功、一个做负功，或者一个做功，一个不做功，或者都不做功.(2)一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零.(3)一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力)，但不可能为正.3.利用图象求解功作出力F随位移l变化的图象，图象与位移轴所围“面积”即为力做的功.如(a)图表示恒力F做的功W，(b)图表示变力F做的功W.二、功率1.2.机车启动：(1)两种方式：以恒定的功率启动和以恒定的加速度启动.(2)运动规律.①机车的功率P=Fv②机车的加速度③当机车的速度达到最大时，F=Ff,a=0,最大速度(3)两种启动方式运动过程的分析.①机车以恒定功率启动的运动过程先做变加速(a减小)运动，再做匀速(a＝0)运动，在此过程中，F牵、v、a的变化情况是：汽车达到最大速度时：F牵＝F阻，P＝F牵vm＝F阻vm.②机车以恒定加速度启动的运动过程要维持机车加速度不变，就要维持其牵引力不变，机车功率将随v增大而增大，当P达到额定功率P额后不再增加，即机车就不可能再保持匀加速运动了，具体变化过程如图所示：机车达到最大速度之前经历了两个过程，匀加速直线运动和变加速直线运动.【状元心得】1.功和功率都是标量，其中功的正负仅说明能量的转化方向.2.发动机的功率是指发动机的牵引力的功率，而不是机车所受合力的功率.3.解决机车启动问题，首先要弄清是哪种启动方式.然后采用分段处理法.在匀加速阶段常用牛顿第二定律和运动学公式结合分析，在非匀加速阶段，一般用动能定理求解.4.在机车的功率P＝Fv中，F是指机车的牵引力，而不是车所受的合力.三、动能和动能定理1.2.动能定理(1)内容：力在一个过程中对物体做的功等于物体在这个过程中动能的变化.(2)表达式：(3)对合外力做功与动能变化关系的理解.①外力对物体做正功，物体的动能增加，这个外力有助于物体的运动，是动力；外力对物体做负功，物体的动能减少，这个外力阻碍物体的运动，是阻力，外力对物体做负功往往又称物体克服这个力做功.②功是能量转化的量度，外力对物体做了多少功,就有多少动能与其他形式的能发生了转化.所以外力对物体所做的功就等于物体动能的变化量.即W=ΔEk.(4)动能定理的适用条件：动能定理适用范围较广，适用于下列各种情况.①直线运动;②曲线运动;③恒力做功;④变力做功;⑤各力同时作用;⑥各力分段作用(5)应用动能定理解题的步骤.①确定研究对象和研究过程.②分析研究对象的受力情况和各力的做功情况.③写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功(注意功的正负).如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功.④写出物体的初、末动能.⑤按照动能定理列式求解.【特别提醒】1.动能是标量，没有负值.2.动能是状态量，动能的变化量是过程量.3.动能定理也可以表述为：外力对物体做的总功等于物体动能的变化.实际应用时，后一种表述比较好操作.不必...
