高中物理功和功率[共73頁(yè)]

1、第1講功和功率 第五章機(jī)械能 內(nèi)容索引 過(guò)好雙基關(guān) 回扣基礎(chǔ)知識(shí) 訓(xùn)練基礎(chǔ)題目 研透命題點(diǎn) 細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點(diǎn) 課時(shí)作業(yè) 限時(shí)訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度 過(guò)好雙基關(guān) 一、功一、功 1.定義：一個(gè)物體受到力的作用，如果在 上發(fā)生了一段位移， 就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功. 2.必要因素：力和物體在 上發(fā)生的位移. 3.物理意義：功是能量轉(zhuǎn)化的 . 4.計(jì)算公式 (1)恒力F的方向與位移l的方向一致時(shí)：W . (2)恒力F的方向與位移l的方向成某一夾角時(shí)：W . Flcos 力的方向 力的方向 量度 Fl 5.功的正負(fù) 正功 負(fù)功克服 不做功 6.一對(duì)作用力與反作用力的功 做功情形圖例備注 都做正

2、功 (1)一對(duì)相互作用力做的總功與參 考系無(wú)關(guān) (2)一對(duì)相互作用力做的總功W Flcos .l是相對(duì)位移，是F與l間 的方向夾角 (3)一對(duì)相互作用力做的總功可正、 可負(fù)，也可為零 都做負(fù)功 一正一負(fù) 一為零 一為正 一為負(fù) 7.一對(duì)平衡力的功 一對(duì)平衡力作用在同一個(gè)物體上，若物體靜止，則兩個(gè)力都不做功；若 物體運(yùn)動(dòng)，則這一對(duì)力所做的功一定是數(shù)值相等，一正一負(fù)或均為零. 答案 自測(cè)自測(cè)1(多選)質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為的斜面上，斜面沿水平方向 向右勻速移動(dòng)了距離s，如圖1所示，物體m相對(duì)斜面靜止.則下列說(shuō)法正 確的是 圖1 A.重力對(duì)物體m做正功 B.合力對(duì)物體m做功為零 C.摩擦力對(duì)物體

3、m做負(fù)功 D.支持力對(duì)物體m做正功 二、功率二、功率 1.定義：功與完成這些功所用 的比值. 2.物理意義：描述力對(duì)物體做功的 . 3.公式： (2)PFv v為平均速度，則P為 功率. v為瞬時(shí)速度，則P為 功率. 當(dāng)力F和速度v不在同一直線上時(shí)，可以將力F分解或者將速度v分解. 時(shí)間 快慢 快慢 平均 瞬時(shí) 答案 自測(cè)自測(cè)2(多選)關(guān)于功率公式P 和PFv的說(shuō)法正確的是 A.由P 知，只要知道W和t就可求出任意時(shí)刻的功率 B.由PFv既能求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率，也可以求平均功率 C.由PFv知，隨著汽車(chē)速度的增大，它的功率也可以無(wú)限增大 D.由PFv知，當(dāng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力與速度成

4、反比 自測(cè)自測(cè)3兩個(gè)完全相同的小球A、B，在某一高度處以相同 大小的初速度v0分別沿水平方向和豎直方向拋出，不計(jì)空 氣阻力，如圖2所示，則下列說(shuō)法正確的是 A.兩小球落地時(shí)速度相同 B.兩小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同 C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做的功相同 D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功的平均功率相同 圖2 答案 研透命題點(diǎn) 1.常用辦法常用辦法 對(duì)于恒力做功利用WFlcos ；對(duì)于變力做功可利用動(dòng)能定理(WEk)； 對(duì)于機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題中的恒定功率啟動(dòng)問(wèn)題，牽引力的功可以利用WPt. 2.幾種力做功比較幾種力做功比較 (1)重力、彈簧彈力、電場(chǎng)力、分子力做功與位移有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)

5、. (2)滑動(dòng)摩擦力、空氣阻力、安培力做功與路徑有關(guān). 命題點(diǎn)一功的分析和計(jì)算基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透 (3)摩擦力做功有以下特點(diǎn)： 單個(gè)摩擦力(包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力)可以做正功，也可以做負(fù)功， 還可以不做功. 相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零；相互作用的一對(duì)滑 動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和不為零，且總為負(fù)值. 相互作用的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功過(guò)程中會(huì)發(fā)生物體間機(jī)械能轉(zhuǎn)移和機(jī) 械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情況，內(nèi)能QFfx相對(duì). 類(lèi)型類(lèi)型1恒力功的分析和計(jì)算恒力功的分析和計(jì)算 例例1如圖3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(dòng)摩擦因數(shù)為，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向

6、向左做勻 加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中物體m與斜面體相對(duì)靜止.則關(guān)于斜面對(duì)m的支持 力和摩擦力的下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功 C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力可能做負(fù)功 答案解析 圖3 解析解析支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功.而摩擦力是否存 在需要討論，若摩擦力恰好為零，物體只受重力和支持力，如圖所示， 此時(shí)加速度agtan .當(dāng)agtan 時(shí)，摩擦力沿斜面向下，摩擦力與位移 夾角小于90，則做正功；當(dāng)agtan 時(shí)，摩擦力沿斜面向上，摩擦力 與位移夾角大于90，則做負(fù)功.綜上所述，選項(xiàng)B錯(cuò)誤. 變式變式1(2018湖北武漢調(diào)研)一滑塊在水平地面上沿直線滑

7、行，t0時(shí)其速 度為1 m/s，從此刻開(kāi)始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力F，力F、滑 塊的速率v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖4甲和乙所示，設(shè)在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、 第3 s內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系正確的是 圖4 A.W1W2W3B.W1W2W3 C.W1W3W2 D.W1W2W3 答案解析 解析解析在第1 s內(nèi)，滑塊的位移為x1 11 m0.5 m，力F做的功為W1 F1x110.5 J0.5 J； 第2 s內(nèi)，滑塊的位移為x2 11 m0.5 m，力F做的功為W2F2x2 30.5 J1.5 J； 第3 s內(nèi)，滑塊的位移為x311 m1 m，力F做的功為W3F

8、3x321 J 2 J，所以W1W2tan ，傳送帶的速度為 v(v0tan ，則有mgcos mgsin ， 傳送帶的速度為v(v0(Mm)gvcos ， B錯(cuò)誤，C正確； 由功能關(guān)系知此過(guò)程中貨車(chē)?yán)ψ龅墓Φ扔谪浵浜拓浳镎w動(dòng)能的增加 量和重力勢(shì)能的增加量，大于(Mm)gh，故D錯(cuò)誤. 1234567891011121314 14.國(guó)家十三五規(guī)劃中提出實(shí)施新能源汽車(chē)推廣計(jì)劃， 提高電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)化水平. 假設(shè)有一輛新型電動(dòng)車(chē)，質(zhì)量m2103 kg，額定功率P60 kW，當(dāng)該電 動(dòng)車(chē)在平直水平路面上行駛時(shí)，受到的阻力Ff是車(chē)重的0.1倍，g10 m/s2. (1)求新型電動(dòng)車(chē)在此路面上行駛所能達(dá)到的最大速度； 答案答案30 m/s 解析解析當(dāng)電動(dòng)車(chē)速度達(dá)到最大時(shí)電動(dòng)車(chē)的牽引力與阻力平衡，即FFf Ffkmg0.1210310 N2 000 N 由PFvmFfvm 1234567891011121314 答案解析 (2)新型電動(dòng)車(chē)從靜止開(kāi)始，以加速度a0.5 m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求 這一過(guò)程能維持的時(shí)間； 答案答案40 s 解析解析電動(dòng)車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)有F1Ffma 解得牽引力F13 000 N 設(shè)電動(dòng)車(chē)剛達(dá)到額定功率時(shí)的速度為v1，得PF1v1 設(shè)電動(dòng)車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則有v1at 1234567891011121314 答案解析