专题四 功、功率与动能定理 <br />【2013考纲解读】 <br />功、能、能量守恒是近几年高考理科综合物理命题的重点、热点和焦点，也是广大考生普遍感到棘手的难点之一．能量守恒贯穿于整个高中物理学习的始终，是联系各部分知识的主线．它不仅为解决力学问题开辟了一条重要途径，同时也为我们分析问题和解决问题提供了重要依据．守恒思想是物理学中极为重要的思想方法，是物理学研究的极高境界，是开启物理学大门的金钥匙，同样也是对考生进行方法教育和能力培养的重要方面．因此，功、能、能量守恒可谓高考物理的重中之重，常作为压轴题出现在物理试卷中．纵观近几年高考理科综合试题，功、能、能量守恒考查的特点是： <br />①灵活性强，难度较大，能力要求高，内容极丰富，多次出现综合计算； <br />②题型全，不论是从内容上看还是从方法上看都极易满足理科综合试题的要求，经常与牛顿运动定律、圆周运动、电磁学和近代物理知识综合运用，在高考中所占份量相当大． <br />从考题逐渐趋于稳定的特点来看，我们认为：2013年对功、能、能量守恒的考查重点仍放在分析问题和解决问题的能力上．因此在第二轮复习中，还是应在熟练掌握基本概念和规律的同时，注重分析综合能力的培养，训练从能量守恒的角度分析问题的思维方法． <br />【知识网络构建】 <br /> <br />【重点知识整合】 <br /> <br />一、求功的方法比较 <br />1．恒力做功的求法 <br />(1)应用公式W＝Fscosα其中α是F、s间的夹角． <br />(2)用动能定理(从做功的效果)求功： <br /> <br />此公式可以求恒力做功也可以求变力做功． <br />特别提醒：(1)应用动能定理求的功是物体所受合外力的功，而不是某一个力的功． <br />(2)合外力的功也可用W合＝F合scosα或W合＝F1s1cosα＋F2s2cosα＋…求解． <br />2．变力做功的求法 <br />名 称 <br />适用条件 <br />求 法 <br />平均值法 <br />变力F是位移s的线性函数 <br />W＝Fscosα <br />图象法 <br />已知力F与位移s的 F－s图象 <br />图象下方的面积表示力做的功 <br />功率法 <br />已知力F做功的功率恒定 <br />W＝Pt <br />转换法 <br />力的大小不变，方向改变，如阻力做功，通过滑轮连接 <br />将拉力对物体做功转换为力对绳子做功，阻力做功W＝－Ff·s <br />功能法 <br />一般变力、曲线运动、直线运动 <br />W合＝ΔEk或W其他＝ΔE <br />特别提醒：(1)摩擦力既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． <br />(2)相互摩擦的系统内：一对静摩擦力做功的代数和总为零，静摩擦力起着传递机械能的作用，而没有机械能转化为其他形式的能；一对滑动摩擦力做功的代数和等于摩擦力与相对路程的乘积，其值为负值，W＝－Ff·s相对，且Ff·s相对＝ΔE损＝Q内能． <br />二、两种功率表达式的比较 <br />1．功率的定义式：P＝，所求出的功率是时间t内的平均功率． <br />2．功率的计算式：P＝Fvcosθ，其中θ是力与速度间的夹角，该公式有两种用法： <br />(1)求某一时刻的瞬时功率．这时F是该时刻的作用力大小，取瞬时值，对应的P为F在该时刻的瞬时功率； <br />(2)当v为某段位移(时间)内的平均速度时，则要求这段位移(时间)内F必须为恒力，对应的P为F在该段时间内的平均功率． <br />特别提醒：公式P＝Fvcosθ在高中阶段常用于机车类问题的处理，此时P指发动机的输出功率，F为牵引力，Ff为阻力，则任一时刻都满足P＝F·v，机车任一状态的加速度a＝ <br /> <br />，当机车匀速运动时，F＝Ff，P＝F·v＝Ff·v. <br />三、对动能定理的理解 <br />1．对公式的理解 <br />(1)计算式为标量式，没有方向性，动能的变化为末动能减去初动能． <br />(2)研究对象是单一物体或可以看成单一物体的整体． <br />(3)公式中的位移和速度必须是相对于同一参考系，一般以地面为参考系． <br />2．动能定理的优越性 <br />(1)适用范围广：应用于直线运动，曲线运动，单一过程，多过程，恒力做功，变力做功． <br />(2)应用便捷：公式不涉及物体运动过程的细节，不涉及加速度和时间问题，应用时比牛顿运动定律和运动学方程方便，而且能解决牛顿运动定律不能解决的变力问题和曲线运动问题． <br />【高频考点突破】 <br />考点一 功的计算 <br />功的计算在高中阶段占有十分重要的地位，涉及功的计算问题，要掌握以下三点： <br />1．判断力是否...
