功與功率機(jī)械能守恒定律課件

1、第,1,節(jié),功與功率,功與功率機(jī)械能守恒定律,PPT,課件,功與功率機(jī)械能守恒定律,PPT,課件,學(xué)習(xí)目標(biāo),一、功和功的公式,1,功的定義,一個物體受到力的作用，并在,發(fā)生了一段,我們就說這個力對物體做了功,2,做功的因素,1,力,2,物體在,上發(fā)生的位移,力的方向上,位移,力的方向,3,功的公式,1,力,F,與位移,l,同向時,W,2,力,F,與位移,l,有夾角,時,W,其中,F,l,cos,分別表,示,3,各物理量的單位,的單位是,N,的單位是,m,W,的單位是,即,Fl,Fl,cos,力的大小,位移的大小,力與位移夾角的余弦,F,l,N,m,J,二、功率,1,定義,力對物體所做的,與完成

2、這些功所用,的比值,2,定義式,P,W,t,功,W,時間,t,3,單位,在國際單位制中，功率的單位是,簡稱瓦，用符號,W,表示,4,意義,功率是標(biāo)量，它是表示物體做功,的物理量,瓦特,快慢,三、功率與速度,1,功率與速度的關(guān)系式,P,F,與,v,方向相同,2,推導(dǎo),功率定義式,P,功的計算式,W,位移,l,vt,P,F,v,W,t,Fl,F,v,3,應(yīng)用,由功率速度關(guān)系式知，汽車、火車,等交通工具和各種起重機(jī)械,當(dāng)發(fā)動機(jī),的功率,P,一定時，牽引力,F,與速度,v,成,要增大牽引力,就要,速度,反比,減小,4,功率兩個公式的理解,定義式,P,W,t,計算式,P,Fv,適用條件,適用于任何情況下

3、功率的計算,適用于,F,與,v,同向的情況,應(yīng)用,求某個過程中的平均功率當(dāng)時間,t,0,時，可由定義式求瞬時功率,若,v,表示物體在時間,t,內(nèi)的平均速度，則功率,P,表示力,F,在時間,t,內(nèi)的平均功率；若,v,表示,物體在某一時刻的瞬時速度,則功率,P,表示力,F,在該時刻的瞬時功率,公式,理解,功率可以用,P,W,t,來表示，但功率,并不由,W,t,決定,P,一定時,F,與,v,成反比,v,一定時,F,與,P,成正比,F,一定時,v,與,P,成正比,相關(guān)性,由公式,W=Flcos,可以看出力對物體做功，只與,F,l,有關(guān),與物體的運動狀態(tài)及物體是否還受其他作用力等因素均無關(guān),同時性,計算

4、時應(yīng)注意,F,與,l,必須具有同時性，即,l,必須是力,F,作用過程中物,體發(fā)生的位移,同一性,同一客觀運動，相對于不同的參考系，位移,l,是不同的，在中學(xué)物,理中規(guī)定，計算功都以地面為參考系，即,l,應(yīng)理解為“受力質(zhì)點的,對地位移,適用性,明確公式,W=Flcos,適用于計算恒力做功，若是變力做功，要,視具體情況而定,四,功的公式,W=Flcos,的理解,五、正功、負(fù)功、合力的功,1,正功和負(fù)功,的取值,W,的取值,含義,2,W,0,力,F,0,2,W,0,力,F,對物體做,2,W,0,力,F,對物體做,或說成物體克服力,F,做功,負(fù)功,正功,不做功,疑問,釋疑,實例,正,功,負(fù),功,方,向

5、,相,反,功是標(biāo)量，但有正功、負(fù)功之,分，功的正、負(fù)既不表示大小,也不表示方向，只表示兩種相,反的做功效果,1,10,J,的功和,1,J,的功哪,個大,答,10,J,的功大于,1,J,的功,2,10,J,的功和,1,J,的功中,的含義是什么,答,表示動力對物體做功,表示阻力對物體做功,與功的大小無關(guān),正,功,大,于,負(fù)功,功的正,負(fù),，不表,示大小，而表示做功的性質(zhì),即為動力功還是阻力功，與大,小無關(guān),六,關(guān)于正、負(fù)功的兩個疑問,七、判斷力做功正、負(fù)的方法,1,根據(jù)力,F,和物體位移,l,方向的夾角,判斷常用于恒力做功的情形,2,根據(jù)力與物體瞬時速度方向的夾角,判斷常用于曲線運動的情形如圖所示

6、,若夾角,是銳角，力做正功,若夾角,是鈍角，力做負(fù)功,若夾角,是直角，力不做功,八、總功的求法,由合力與分力的等效替代關(guān)系知,合力與分力做功也是可以等效替代的，因此計算總功的,方法有兩種,1,先求物體所受的合力，再根據(jù)公式,W,合,F,合,l,cos,求合力的功,2,先根據(jù),W,Fl,cos,求每個分力做的功,W,1,W,2,W,n,再根據(jù),W,合,W,1,W,2,W,n,求合力的功即合力做的功等于各個力做功的代數(shù)和,1,2,2,F,F,九、變力功求解,1,圖象法：如圖所示，當(dāng)力,F,和位移,l,的方向在一條直線上時，變,力的功,W,可用,F-l,圖線與,l,軸所包圍的面積表示,l,軸上方的面

7、積表,示力對物體做正功的多少,l,軸下方的面積表示力對物體做負(fù)功,的多少,2,平均值法：當(dāng)力的方向不變，大小隨位移按線性規(guī)律變化時,可先求出力對位移的平均值,F,再用W=Flcos 計算功,如彈簧彈力做功,3,變力功求解主要應(yīng)用動能定理（后學(xué)習(xí),在圖甲中，光滑水平地面上放著一輛平板車,B,車上放,一物體,A,用力,F,拉動車上的物體,A,B,與,A,一起以相同的,加速度前進(jìn)，且,A,與,B,間無相對滑動，則靜摩擦力,f,對,A,做負(fù)功,f,的反作用力,f,對,B,做正功（如圖乙所示,十、摩擦力的功,1,靜摩擦力做功,又如放在勻速轉(zhuǎn)動的圓盤上隨同圓盤,M,一起轉(zhuǎn)動的物體,A,它,所需的向心力由靜

8、摩擦力,f,提供，靜摩擦力,f,的方向在任一時刻,都與速度方向垂直，所以靜摩擦力,f,不做功，如圖所示,結(jié)論：靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功,2,滑動摩擦力做功,如圖所示，光滑水平地面上放一木板,A,其上放一物體,B,物體,B,用細(xì)繩固定在豎直墻壁上?，F(xiàn)用,力,F,將,A,從,B,下面拉出，則,B,A,間的滑動摩擦力對,B,不做功，對,A,做負(fù)功,如圖所示，水平傳送帶以速度,v,向右運動，把木塊,A,輕放在傳送帶上，木塊,A,相對傳送帶向左滑動,相對地面向右運動），木塊,A,受滑動摩擦力向右，傳送帶對木塊,A,的滑動摩擦力對木塊做正功,結(jié)論：滑動摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，

9、還可以不做功,十一、一對相互作用力做功的特點,1,作用力與反作用力的特點：大小相等，方向相反，作用在同一條直線上,作用力與反作用力作用在不同物體上,2,作用力、反作用力作用下的物體運動的特點：可能向相反方向運動，也可,能向同一方向運動，也可能一個運動，而另一個靜止，還可能兩物體都靜止,3,由W=Flcos 不難判斷，作用力做的功與反作用力做的功，沒有必然的關(guān),系，可能相等，也可能不等；可能同為正功或負(fù)功，也可能一正一負(fù)，還可,能一個為零，另一個不為零,汽車在行駛的過程中，發(fā)動機(jī)的最大功率等于額定功率,P = F,v,汽,車,功,率,汽,車,的,牽,引,力,汽,車,的,瞬,時,速,度,汽車加速運

10、動的情況有,兩種,1,以,額定功率,P,額,啟動,2,在,恒定的牽引力,F,作用下勻加速啟動,十二、汽車的啟動,瞬時速度,V,牽引力,F,加速度,a,結(jié)論,在額定功率下，當(dāng)汽車做勻速運動時，速度最大,f,P,v,a,f,F,m,額,牽,0,以額定功率,P,額啟動,F,f,a,m,阻,牽,P,F,v,額,牽,加速度,a,一定,速度,v,v=at,牽引力不,變,達(dá)到最大速度,v,m,功率,P,PP,額,繼續(xù)勻加速,P,Fv,V F,a,保持,P,額,繼續(xù)加速,達(dá)到,P,額,時,Ff,以恒定的牽引力,F,啟動,2,當(dāng),F=f,時,速度最大,1,先,勻加速,再,變加速,最后,勻速,v,t,0,1,v,

11、m,v,1,t,a,2,t,0,t,1,階段，機(jī)車勻加速,F,f,ma,v,增大,P,增大,t,1,時刻，機(jī)車達(dá)額定功率,1,m,P,v,v,f,ma,t,1,t,2,階段，機(jī)車以額定功率繼續(xù)加速，同情況,1,v,增大,F,減小，一直到,a,0,當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)的功率一定時，根據(jù),P=Fv,知，牽引力與速度成反比，所以通過,減小速度來增大牽引力，使汽車能順利上坡,1,汽車上坡時，司機(jī)一般要“換擋”減小車速，使汽車以較小的速度爬坡，為,什么呢？請用今天所學(xué)的知識加以解釋,2,汽車上坡時，若不減小車速，司機(jī)應(yīng)采取什么措施？為什么,加大油門，增大輸出功率，來獲得較大的牽引力,聯(lián)系實際,學(xué)以致用,?？碱}型

12、,題,1,多選下列說法中正確的是,A,功是矢量，正、負(fù)表示方向,B,功是標(biāo)量，正、負(fù)表示外力對物體做功還是物體克服外力做功,C,功和能的單位都是焦耳，功和能可以相互轉(zhuǎn)化,D,力做功總是在某過程中完成的，所以功是一個過程量,題組一,對功的理解,解析,A,錯,B,對：功有正、負(fù)之分，但功是標(biāo)量，功的正,負(fù)表示動力做功還是阻力做功,C,錯：通過做功可以使一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能，但,不能說功轉(zhuǎn)化為能或能轉(zhuǎn)化為功,D,對：力做功過程與時間或位移對應(yīng)，所以功是一個過程量,BD,解題依據(jù),1,功是過程量，力做功時，必定,跟一段時間或一段位移對應(yīng),2,功是標(biāo)量，功的正、負(fù)不表示,功有方向，也不表示功

13、的大小。正,功和負(fù)功只表示力對物體的兩種不,同的作用效果,3,功是能量轉(zhuǎn)化的量度，力對物,體做正功，物體能量增加；力對物,體做負(fù)功，物體能量減少,題,2,關(guān)于功的概念，下列說法中正確的是,A,力對物體做功多，說明物體的位移一定大,B,力對物體做功少，說明物體的受力一定小,C,力對物體不做功，說明物體一定無位移,D,功的多少是由力的大小和物體在力的方向上的位移的大小確定的,D,題,3,多選如圖,7-2-1,所示，質(zhì)量為,m,的物體置于傾角為的斜面上，物體與斜,面間的動摩擦因數(shù)為，在外力作用下，斜面體以加速度,a,沿水平方向向左做勻加,速運動，運動中物體與斜面體相對靜止。則關(guān)于物體，下列說法中正確

14、的是,A,支持力一定做正功,B,重力一定不做功,C,摩擦力可能不做功,D,摩擦力一定做負(fù)功,解析,A,B,對：由,W=Flcos,可知，支持力方向垂直斜面向上，與位移方向的夾角小于,90,支持,力一定做正功；重力與位移方向的夾角等于,90,重力一定不做功,C,對,D,錯：摩擦力的大小、方向不確定，當(dāng)加速度,agtan,時，摩擦力,Ff,沿斜面向上，摩擦力做負(fù)功,當(dāng)加速度,agtan,時，摩擦力,Ff,沿斜面向下，摩擦力做正功；當(dāng)加速度,a=gtan,時，摩擦力不存在,不做功,題組二,是否做功及做功正負(fù)的判斷,ABC,題,4,2019,山東臨沂高一期末如圖所示，用輕繩拴一物體，以加速度,a,向下

15、做,減速運動。關(guān)于物體所受力的做功情況，下列說法正確的是,A,重力做正功，拉力做負(fù)功，合力做正功,B,重力做正功，拉力做負(fù)功，合力做負(fù)功,C,重力做正功，拉力做正功，合力做正功,D,重力做負(fù)功，拉力做負(fù)功，合力做負(fù)功,B,注意,1,公式,W=Flcos,只適用于計算恒力的功,2,公式中的,W,F,l,各量具有同時性、對應(yīng)性,l,是物體相對地,面的位移，力對哪個物體做功,l,就是哪個物體的對地位移,題組三,恒力的功、合力的功,題,5,2019,石家莊高一檢測靜止在水平地面上的物體，同時受到水平面內(nèi)兩個互相垂直的力,F,1,F,2,的作用，由靜止開始運動了,2 m,已知,F,1,6 N,F,2,8

16、 N,則,A. F,1,做功,12 J,B. F,2,做功,16 J,C. F,1,F,2,合力做功為,28 J,D. F,1,F,2,合力做功為,20 J,解析,A,B,錯：物體由靜止沿,F,1,F,2,的合力方向運動，位移為,2 m,因為位移的方向應(yīng)與合力的方向一,致，由平行四邊形定則知，合力與,F,1,夾角為,53,所以,W,F1,F,1,lcos 53,7.2 J,W,F2,F,2,lcos 37,12.8 J,C,錯,D,對,F,1,F,2,的合力,F,合,2,2,1,2,F,F,10 N,W,總,F,合,l =20 J,或,W,總,W,F1,W,F2,7.2 J+12.8 J =2

17、0 J,D,題,6,如圖所示，將一個大小為,50,N,與水平方向成,60,角的力,F,作用在一個,質(zhì)量為,6 kg,的物體上，物體沿水平地面勻速前進(jìn)了,8 m,g,取,10 m/s,2,下列,關(guān)于物體所受各力做功說法正確的是,A,力,F,對物體做功為,400 J,B,摩擦力對物體做功為,200 J,C,重力做功為,480 J,D,合力做功為,0,解析,W,F,Flcos 60,200 J,W,f,-fl=-Fcos 60,l=-200 J,W,G,0,W,合,W,F,W,f,W,G,0,D,合力的功（總功）的求法,方法一：先求各力的合力，然后計算合力所做的功，該,方法適用于合力不變的情況，各力

18、作用于同一過程,方法二：先分別計算每個力做的功，再求各力做功的代,數(shù)和，該方法應(yīng)用范圍更廣，適用于多過程。用此法時,注意判斷各個力做功的正、負(fù)，求和時不能丟掉正負(fù)號,題,7,2019,河南周口中英文學(xué)校高一檢測用水平恒力,F,作用于質(zhì)量為,m,的物體，使之在光滑的水平面,上沿力的方向移動距離,l,恒力,F,做功為,W,1,再用該恒力作用在質(zhì)量為,2m,的物體上，使之在粗糙的水平,面上移動同樣的距離,l,恒力,F,做功為,W,2,則兩次恒力做功的關(guān)系是,A. W,1,W,2,B. W,1,W,2,C. W,1,W,2,D,無法判斷,提示：根據(jù),W=Flcos,可知，兩種情況下,F,l,均相同，故

19、,W,相同,易誤警示：此題容易受摩擦力做功的干擾，錯誤地認(rèn)為有摩擦力時做的功多,C,題組四,變力做功,題,8,用鐵錘將一鐵釘擊入墻壁，設(shè)墻壁對鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進(jìn)入墻壁內(nèi)的深度成正比。在鐵錘第,一次擊打鐵釘時，能把鐵釘擊入墻壁內(nèi),1,cm,問鐵錘第二次擊打鐵釘時，能將鐵釘擊入的深度為,多少？（設(shè)鐵錘每次做功相等,解,解法一（平均力法）：鐵錘每次做的功都用來克服摩擦阻力，但摩,擦阻力不是恒力，其大小與鐵釘進(jìn)入墻壁的深度成正比，即,F=kx,而摩擦阻,力可用平均阻力來代替。如圖所示，第一次鐵釘進(jìn)入墻壁的深度為,x,1,平均,阻力,F,1,1,1,2,kx,做功,W,1,F,1,x,1,1,2,kx,

20、1,2,第二次鐵釘進(jìn)入墻壁的深度從,x,1,到,x,2,平均阻力,F,2,1,2,k,x,2,x,1,，位移為,x,2,x,1,做功,W,2,F,2,x,2,x,1,1,2,k,x,2,2,x,1,2,由,W,1,W,2,解得,x,2,1,2,x,1.41 cm,故,x=x,2,x,1,0.41 cm,解】解法二（圖象法）：因為阻力,F=kx,以,F,為縱坐標(biāo)、位移,x,為橫,坐標(biāo)，作出,F-x,圖象，如圖所示。圖線與橫坐標(biāo)軸所圍面積的值等于阻,力,F,對鐵釘做的功,由于兩次做功相等，則有,S,1,S,2,面積,即,2,1,1,2,kx,1,2,k,x,2,x,1,x,2,x,1,，解得,x,

21、2,1,2,x,1.41 cm,故,x=x,2,x,1,0.41 cm,注意,用算術(shù)平均值,F,1,2,F,F,2,求平均力的條件是力的大小必須隨位移按線性規(guī)律變化,如,彈簧的彈力,題,9,如圖所示，擺球質(zhì)量為,m,懸繩的長為,L,把懸繩拉到水平位置后放手,設(shè)在擺球運動過程中空氣阻力,f,的大小不變，求擺球從,A,點運動到豎直位置,B,時，繩的拉力,F,空氣阻力,f,各做了多少功,解,拉力,F,始終與運動方向垂直，不做功，所以,F,W,0,將,AB,分成許多小弧段,使每一小弧段小到可以看成是直線，在每一小弧段上，可以認(rèn)為,f,的大小、方向,是不變的（即為恒力），這樣就把變力做功轉(zhuǎn)換為恒力做功，

22、如圖,7-1,所示,f,做的總功就等于每個小弧段上,f,所做功的代數(shù)和,即,W,f,f,l,1,f,l,2,1,2,f,L,注意,1,本題中空氣阻力大小不變、方向變化，但空氣阻力的方向始終與速度方向,相反，適用微元法求解,2,大小不變、方向時刻與速度方向相同（或相反）的力做的功，等于力與路,程的乘積，即,W=fs,方向相同時）或,W=-fs,方向相反時,題,10,人在,A,點拉著繩通過一個定滑輪勻速吊起質(zhì)量,m=50 kg,的物體,如圖所示,開始時繩與水平方向成,60,角,當(dāng)人拉著繩由,A,點沿水平方向,運動,s=2 m,而到達(dá),B,點時，繩與水平方向成,30,角，求人對繩的拉力做了,多少功？

23、（不計摩擦,g,取,10m/s,2,解：人對繩的拉力所做的功與繩對物體的拉力所做的功相等,設(shè)人手到定滑輪的豎直距離為,h,物體上升的高度等于滑輪右側(cè)繩子增加的長度，即,h,h,sin,30,h,sin,60,又,s,h,tan,30,h,tan,60,所以人對繩的拉力做的功,W=mg,h=mg,2,3,1,m,732 J,點撥,人對繩拉力是變力，但繩對物體的拉力是恒,力，人拉繩所做的功等于繩拉物體所做的功,于是可轉(zhuǎn)換研究對象，用繩拉物體做的功,求人拉繩所做的功,題,11,多選如圖所示，物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長的水平傳送帶,傳送帶以圖示方向勻速運轉(zhuǎn)，則傳送帶對物體做功情況可能是,A,始終不

24、做功,B,先做負(fù)功后做正功,C,先做正功后不做功,D,先做負(fù)功后不做功,題組五,摩擦力做功,解析,物體滑上傳送帶的瞬間，物體的速度與傳送帶的速度關(guān)系不確定，三種情形（大于,等于、小于）都有可能,當(dāng),v,物,v,帶,時，傳送帶對物體只有支持力作用，傳送帶對物體不做功,當(dāng),v,物,v,帶,時，傳送帶先對物體做正功,當(dāng),v,物,v,帶,時，傳送帶先對物體做負(fù)功,由于水平傳送帶足夠長，無論物體以多大速度滑上傳送帶，物體最終都與傳送帶相對靜止，傳送,帶最后都不會對物體做功,ACD,注意,不需考慮弧形軌道是否光滑；傳送帶不能光滑；傳送帶足夠長,題,12,質(zhì)量為,M,的長木板放在光滑的水平面上（如圖所示），

25、一個質(zhì)量,為,m,的滑塊以某一速度沿木板上表面從,A,點滑至,B,點，在木板上前進(jìn)了,距離,L,而木板前進(jìn)了距離,s,若滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，求,1,摩擦力對滑塊所做的功,2,摩擦力對木板所做的功,3,這一對摩擦力做功的代數(shù)和為多大,解,1,滑塊受力情況如圖甲所示,摩擦力對滑塊所做的功為,W,m,F,f,s+L,cos 180,F,N1,s+L,mg,s+L,2,木板受力情況如圖乙所示，摩擦力對木板所做的功為,W,M,F,f,s=F,f,s,mgs,3,W=W,m,W,M,mgL,易誤警示：此題中兩物體間的摩擦力是一對作用力與反作用力，雖然大小相等、方向,相反，但兩個物體間有相對運動，兩

26、個物體的位移不等，所以這一對摩擦力做功的總,和不為零,題,13,2019,河南信陽高中高一檢測,關(guān)于功率的概念，下列說法中正,確的是,A,功率是表示力做功快慢的物理量,B,功率是表示力做功多少的物理量,C,由,P,W,t,可知，功率與時間成反比,D,只要,F,不為零,v,也不為零，這個力的功率,P,就一定不為零,解析,A,對,B,錯：功率是表示力做功快慢的物理量，功是表示做功多少的物理量,C,錯,P,W,t,是功率的定義式，功率與時間沒有決定關(guān)系，不能說功率與時間成反比,D,錯：由于,P=Fvcos,當(dāng),90,時，功率,P,為零,A,解題依據(jù),對功率的理解,1,功率不是一個基本物理量,是用比值

27、定義法定義的推導(dǎo)量，故,定義式,P,W,t,不能說功率,P,與,W,成,正比或與,t,成反比,只能說功率越大,力做功越快,2,P,W,t,是時間,t,內(nèi)某個力做功,快慢的體現(xiàn)，是一個平均值，當(dāng),t,足夠小時，可認(rèn)為等于瞬時值,3,功和功率都是標(biāo)量，功率的,正負(fù)意義和功的正負(fù)意義相同,題組六,對功率概念的理解,題,14,關(guān)于功率，下列說法正確的是,A,由,P,W,t,可知，做功的時間越短，功率就越大,B,由,P,W,t,可知，只要知道,W,和,t,的值就可求出任意時刻的功率,C,由,P=Fv,可知，汽車的功率和它的速度成正比,D,由,P=Fv,可知，當(dāng)發(fā)動機(jī)功率一定時，牽引力與速度成反比,解析,

28、A,錯：功率與做功的時間無直接關(guān)系,B,錯：據(jù),P,W,t,能計算出一段時間內(nèi)平均功率的大小，不能求出任意時刻的瞬時功率,C,錯：當(dāng)牽引力一定時，根據(jù),P=Fv,知，汽車發(fā)動機(jī)的功率與速度成正比,D,對：由公式,P=Fv,可知，當(dāng)汽車輸出功率一定時，牽引力與汽車的速度成反比,D,題,15,2019,河北保定高一期末水平面上固定一斜面足夠長,的斜面體,傾角為,37,一質(zhì)量為,m=2 kg,的小木塊從斜面上由,靜止開始下滑，已知小木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為,0.5,sin,37,0.6,cos 37,0.8,g,取,10 m/s,2,，求,1,前,2 s,內(nèi)小木塊的重力做的功,2,前,2 s,內(nèi)小

29、木塊重力的平均功率,3,2 s,末小物塊重力的瞬時功率,解,1,根據(jù)牛頓第二定律有,mgsin 37,mgcos 37,ma,得加速度,a=gsin 37,cos,37,g,前,2 s,內(nèi)位移,x,2,1,2,at,重力做的功,W,G,mgxsin 37,聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可得,W,G,48 J,2,重力的平均功率,G,W,P,t,代入數(shù)據(jù)可得,P,24 W,3,瞬時功率,P,瞬,mgvsin 37,2 s,末的速度,v=at,聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可得,P,瞬,48 W,題組七,平均功率和瞬時功率的計算,注意,公式,P=Fvcos,中的,是力,F,與,速,度,v,方,向,間,的,夾,角,在,本,題,中,

30、53,題,16,多選如圖所示，用細(xì)線懸掛一小鐵塊，將小鐵塊拉直,到水平位置，然后放手使小鐵塊由靜止開始向下擺動，在小鐵,塊擺向最低點的過程中，重力對小鐵塊做功的功率,A,一直增大,B,先增大，后減小,C,在最低點為,0,D,在最低點最大,BC,解析：開始時，小鐵塊的速度為,0,重力的功率為,0,當(dāng)小鐵塊到達(dá),最低點時，速度雖然最大，但速度方向與重力方向垂直，故此時重力的功,率也為,0,而在運動過程中，重力方向與速度方向有一定夾角，故功率不,為,0,由此可知，重力的功率一定是先增大后減小的，選項,B,C,正確,BC,點撥,1,利用,P=Fvcos,計算平均功率,時,F,必須是恒力,v,是該段時間

31、內(nèi),的平均速度,2,利用,P=Fvcos,計算瞬時功率,時,F,可以是恒力，也可以是變力,但,F,和,v,必須對應(yīng)于同一時刻,題,17,2019,合肥八中期末假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動機(jī)的輸出功,率變?yōu)樵瓉淼?2,倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼?A.4,倍,B.2,倍,C,3,倍,D,2,倍,解析：設(shè)摩托艇所受的阻力為,F,阻,最大速率為,v,則,F,阻,kv,其最大功率,P,2,F,v,kv,阻,當(dāng),功率變?yōu)樵瓉淼?2,倍時，最大速率為,v,則,2P,2,kv,故,v,v,2,選項,D,正確,D,題,18,2019,廣東潮州高一期末,一滑塊在水平地面上沿直線滑

32、行,t=0,時速率為,1 m/s,從此刻開始在與初速度相反的方向上施加一水平作用,力,F,力,F,和滑塊的速度,v,隨時間的變化規(guī)律分別如圖甲、乙所示，兩圖,取同一正方向,g,取,10 m/s,2,則下列說法正確的是,甲,乙,A,滑塊的質(zhì)量為,2 kg,B,第,1 s,內(nèi)摩擦力對滑塊做功為,1 J,C,第,2 s,末拉力,F,的瞬時功率為,0.3 W,D,第,2 s,內(nèi)拉力,F,的平均功率為,0.15 W,解析,A,對：由圖象斜率得加速度,a,v,t,1,m/s,2,由兩圖,知，第,1 s,內(nèi)有,F,f,F,1,ma,第,2 s,內(nèi)有,F,2,F,f,ma,代,入數(shù)據(jù)得,F,f,1 N=3 N

33、-F,f,解得摩擦力,F,f,1 N,滑,塊質(zhì)量,m=2 kg,B,錯：根據(jù),F,f,mg,可得動摩擦因數(shù),0.05,第,1,s,內(nèi)的位移,x,1,2,1,1,m=0.5,m,根據(jù)功的公式,W=FL,可,得,第,1,s,內(nèi),摩,擦,力,對,滑,塊,做,功,為,W=-F,f,x=-0.5 J,C,錯：第,2 s,末滑塊的速度是,1 m/s,則力,F,的瞬時功,率,P,2,F,2,v,2,3 W,D,錯：根據(jù),v-t,圖象可知，第,2,s,內(nèi)的平均速度,2,v,2,0,2,v,0,1,m/s,2,0.5 m/s,所以第,2 s,力,F,的平均功,率,P,F,2,2,v,3,0.5 W=1.5 W,

34、A,題,19,為了響應(yīng)公共交通出行的環(huán)保倡議,小明騎公共自行車上下,班。假設(shè)在平直公路上自行車所受阻力約為車和人總重的,1,50,則,小明以一般速度騎行時的功率最接近于,A.1 W,B.100 W,C.10 kW,D.100 kW,解析,設(shè)人和車的總質(zhì)量約為,60,kg,假若勻速運動,則人做功時的動力約為,F=F,阻,12,N,騎行速度約為,20,km/h,5.6,m/s,則人做功的功率,P=Fv=67.2,W,選項,B,最接,近題意,B,功率的估算問題的解題方法,解答功率估算題時，在“估算,的過程中要注意以下幾方面,的問題：“估算”時要依據(jù),平時生活的經(jīng)驗積累，盡可能,地利用一些熟悉的量，做

35、到與,生活實際相符合；挖掘題中,的隱含條件，代入“關(guān)系式,中估算出最接近的值；用排,除法將明顯不符的數(shù)據(jù)排除,題組三,功率與生活（估算問題,題,20,2019,山東濰坊一中期末測試如圖所示為某舉重運動員在,0.5 s,內(nèi)由支撐,到起立將杠鈴舉起過程中拍攝的兩張照片，杠鈴的質(zhì)量為,100,kg,已知照片中,杠鈴的實際直徑是,40 cm,根據(jù)照片可算出該運動員在上述過程中對杠鈴做功的,平均功率約為,g,取,10 m/s,2,A.500 W,B.800 W,C.1 200 W,D.1 800 W,C,提示,根據(jù)圖片，按比例估算杠鈴被舉起的高度,解析：先估測杠鈴被舉,高的高度。根據(jù)圖,7-3,中提供的

36、信息比照，估算舉高的高度為,5565 cm,由,公式,P,W,t,W=mgh,可知，對杠鈴做功的平均功率為,1 100 W1 300 W,選項,C,符合題意,題,21,一片質(zhì)量約為,4,5,10,kg,的樹葉自,5,m,高的樹枝上落下并飄落,到地面，此過程中重力的平均功率可能為,g,取,10m/s,2,A.0.08 W,B.0.05 W,C.0.03 W,D.0.02 W,D,點撥,樹葉的運動不是自由落體運動,下落時間只能近似估算,此類問題多用排除法解答，即先,根據(jù)理想情況分析計算，然后根,據(jù)實際情形和選項確定答案,解析：樹葉下落過程中，重力做的功,W=mgh,由,h,2,1,gt,2,知，樹

37、葉下落的時間,t,2h,g,則重力的平均功率,P,W,t,2,mgh,2.5,10,2h,g,W,D,選項符合題意,題,22,2019,四川雅安高一期末質(zhì)量為,m,的汽車，啟動后沿平直路面行駛，如果發(fā),動機(jī)的功率恒為,P,且行駛過程中受到的摩擦阻力大小一定，汽車速度能夠達(dá)到的最大,值為,v,那么當(dāng)汽車的車速為,3,v,時，汽車的瞬時加速度的大小為,A,P,mv,B,2,P,mv,C,3,P,mv,D,4,P,mv,B,解析,當(dāng)汽車勻速行駛時，據(jù),P=Fv,知，摩擦阻力,F,f,F,P,v,當(dāng)汽車的速度為,3,v,時，根據(jù),P,3,v,F,g,得牽引力,3,P,F,v,由牛頓第二定律得加速度,a,f,F,F,m,3,P,P,v,v,m,2,P,mv,題組九,機(jī)車啟動問題,以恒定功率啟動,功率恒定問題的解法,以恒定功率啟動時,機(jī)車的運動情況,1,沒有達(dá)到最大速度時，機(jī)車做,加速度