湖南省2015屆高三物理 專題二 第5課時 功與功率動能定理2課件

功與功率動能定理知識網(wǎng)絡(luò)功：W=Fscosα,求功的三種方法①W=Fscosα(求恒力的功)③用功能關(guān)系(或動能定理求功)重力勢能：EP=mgh(h為從物體的重心到參考面的高度)彈性勢能：由于彈簧發(fā)生彈性形變而具有的勢能機械能機械能動能定理(合外力的功與動能變化的關(guān)系)：重力的功和重力勢能變化的關(guān)系：重力以外的力做的功與機械能變化的關(guān)系：條件:只有重力或彈簧彈力做功注意它和動量守恒定律在守恒條件上的區(qū)別實驗:《驗證機械能守恒定律》功能關(guān)系機械能守恒定律機械能二、功率：表示物體做功快慢的物理量三、機車起動的兩種方式四、動能定理1．內(nèi)容及表達式 內(nèi)容：合外力對物體做的功等于物體動能的變化。表達式：W合＝Ek2－Ek1.2．對動能定理的進一步理解

(1)W總是所有外力對物體做的總功，這些力對物體所做功的代數(shù)和等于物體動能的增量。

(2)動能定理與參考系的選取有關(guān)。中學(xué)物理中一般取地面為參考系。3．一般應(yīng)用步驟

(1)選取研究對象，明確它的運動過程。

(2)分析研究對象的受力情況和各力做功情況，然后求各個外力做功的代數(shù)和。

(3)明確物體運動過程中初、末狀態(tài)的動能Ek1和Ek2。

(4)列出動能定理的方程W合＝Ek2－Ek1，及其他必要的解題方程，進行求解。(2)微元法當(dāng)物體在變力的作用下作曲線運動時，若

力的方向與物體運動的切線方向之間的夾角不

變，且力與位移的方向同步變化，可用微元法

將曲線分成無限個小元段，每一小元段可認(rèn)為

恒力做功，總功即為各個小元段做功的代數(shù)和。(3)平均力法如果力的方向不變，力的大小對位移按線

性規(guī)律變化時，可用力的算術(shù)平均值(恒力)代

替變力，利用功的定義式求功。(4)用動能定理求變力做功如圖甲所示，靜止于光滑水平面上坐標(biāo)原點處的小物塊，在水平拉力F作用下，沿x軸方向運動，拉力F隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線為半圓。則小物塊運動到x0處時F做的總功為(

)A．0 B.Fmx/2C.Fmx0

D.x02如圖甲所示，靜止于光滑水平面上坐標(biāo)原點處的小物塊，在水平拉力F作用下，沿x軸方向運動，拉力F隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，圖線為半圓。則小物塊運動到x0處時F做的總功為(

)A．0 B.Fmx/2C.Fmx0

D.x02二、求某力的平均功率和瞬時功率

例2.質(zhì)量為m＝0.5kg的物體從高處以v0＝

5m/s的初速度水平拋出，求：拋出后2s內(nèi)重力

對物體做的功是多少？這2s內(nèi)重力對物體做功

的平均功率是多少？2s末重力對物體做功的瞬

時功率是多少？(g取10m/s2)如圖所示，兩個完全相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平拋出和豎直向上拋出，下列說法正確的是（）A．兩小球落地時的速度相同B．兩小球落地時，重力的瞬時功率相同C．從開始運動至落地，重力對兩小球做功相同D．從開始運動至落地，重力對兩小球做功的平均功率相同v0v0BA如圖所示，兩個完全相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平拋出和豎直向上拋出，下列說法正確的是（）A．兩小球落地時的速度相同B．兩小球落地時，重力的瞬時功率相同C．從開始運動至落地，重力對兩小球做功相同D．從開始運動至落地，重力對兩小球做功的平均功率相同v0v0BA

解析：(1)由速度圖象可看出，汽車開始時做初速度為0的勻加速直線運動，6s末再做加速度減小的變加速運動，16s末后做勻速運動?？键c限時訓(xùn)練1．如圖所示，在加速運動的車廂中，一人

用力向前推車廂，人相對車廂未移動，則()A．人對車不做功

B．人對車做負(fù)功

C．推力對車做負(fù)功

D．車對人做負(fù)功考點限時訓(xùn)練1．如圖所示，在加速運動的車廂中，一人

用力向前推車廂，人相對車廂未移動，則()A．人對車不做功

B．人對車做負(fù)功

C．推力對車做負(fù)功

D．車對人做負(fù)功2．如圖所示，在傾角為30o的斜面上，一條輕繩的一端固定在斜面上，繩子跨過連在滑塊上的定滑輪，繩子另一端受到一個方向總是豎直向上，大小恒為F=100N的拉力，使物塊沿斜面向上滑行1m(滑輪右邊的繩子始終與斜面平行)的過程中，拉力F做的功是() A.100J B.150J C.200JD.條件不足，無法確定2．如圖所示，在傾角為30o的斜面上，一條輕繩的一端固定在斜面上，繩子跨過連在滑塊上的定滑輪，繩子另一端受到一個方向總是豎直向上，大小恒為F=100N的拉力，使物塊沿斜面向上滑行1m(滑輪右邊的繩子始終與斜面平行)的過程中，拉力F做的功是() A.100J B.150J C.200JD.條件不足，無法確定3．如圖所示，重球m用一條不可

伸長的輕質(zhì)細(xì)線拴住后懸于O點．重球

置于一個斜面不光滑的斜劈M上．用水

平力F向左推動斜劈M在光滑水平桌面

上由位置a向位置b移動的過程中，正確的說法是()A．m與M之間的摩擦力對m做正功

B．M與m之間的摩擦力對m做負(fù)功

C．M、m相互作用的彈力對m所做的功與對M做的功絕對值相等

D．M、m相互作用的彈力對m所做的功與對M做的功絕對值不等3．如圖所示，重球m用一條不可

伸長的輕質(zhì)細(xì)線拴住后懸于O點．重球

置于一個斜面不光滑的斜劈M上．用水

平力F向左推動斜劈M在光滑水平桌面

上由位置a向位置b移動的過程中，正確的說法是()A．m與M之間的摩擦力對m做正功

B．M與m之間的摩擦力對m做負(fù)功

C．M、m相互作用的彈力對m所做的功與對M做的功絕對值相等

D．M、m相互作用的彈力對m所做的功與對M做的功絕對值不等4．圖為測定運動員體能的裝置，

輕繩拴在腰間沿水平線跨過定滑輪(不

計滑輪的質(zhì)量與摩擦)，下懸重為G的

物體。設(shè)人的重心相對地面不動，人

用力向后蹬傳送帶，使水平傳送帶以速率v逆時針轉(zhuǎn)動。則()A．人對重物做功，功率為Gv

B．人對傳送帶的摩擦力大小等于G，方向水平向左

C．在時間t內(nèi)人對傳送帶做功消耗的能量為GvtD．若增大傳送帶的速度，人對傳送帶做功的功率不變4．圖為測定運動員體能的裝置，

輕繩拴在腰間沿水平線跨過定滑輪(不

計滑輪的質(zhì)量與摩擦)，下懸重為G的

物體。設(shè)人的重心相對地面不動，人

用力向后蹬傳送帶，使水平傳送帶以速率v逆時針轉(zhuǎn)動。則()A．人對重物做功，功率為Gv

B．人對傳送帶的摩擦力大小等于G，方向水平向左

C．在時間t內(nèi)人對傳送帶做功消耗的能量為GvtD．若增大傳送帶的速度，人對傳送帶做功的功率不變5．如圖所示，一木塊靜止放在

光滑水平面上，一顆子彈沿水平方向

射入木塊，若子彈進入木塊的深度為

s1，與此同時木塊沿水平面移動了s2，

設(shè)子彈在木塊中受到的阻力大小不變，

則在子彈進入木塊的過程中()A．子彈損失的動能與木塊獲得的動能之比為(s1＋s2)∶s2B．子彈損失的動能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能之比為(s1＋s2)∶s1C．木塊獲得的動能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能之比為s2∶s1D．木塊獲得的動能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能之比為s1∶s25．如圖所示，一木塊靜止放在

光滑水平面上，一顆子彈沿水平方向

射入木塊，若子彈進入木塊的深度為

s1，與此同時木塊沿水平面移動了s2，

設(shè)子彈在木塊中受到的阻力大小不變，

則在子彈進入木塊的過程中()A．子彈損失的動能與木塊獲得的動能之比為(s1＋s2)∶s2B．子彈損失的動能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能之比為(s1＋s2)∶s1C．木塊獲得的動能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能之比為s2∶s1D．木塊獲得的動能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能之比為s1∶s26．以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小物體．

假定物塊所受的空氣阻力f大小不變．已知重力加速度

為g，則物體上升的最大高度和返回到原拋出點的速率

分別為()6．以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小物體．

假定物塊所受的空氣阻力f大小不變．已知重力加速度

為g，則物體上升的最大高度和返回到原拋出點的速率

分別為()7．如圖所示為推行節(jié)水工程的

轉(zhuǎn)動噴水“龍頭”，“龍頭”距地面

高為h，其噴灌半徑可達10h，每分鐘

噴出水的質(zhì)量為m，所用的水從地下

H深的井里抽取，設(shè)水以相同的速率

噴出，水泵的效率為η，不計空氣阻力．則()7．如圖所示為推行節(jié)水工程的

轉(zhuǎn)動噴水“龍頭”，“龍頭”距地面

高為h，其噴灌半徑可達10h，每分鐘

噴出水的質(zhì)量為m，所用的水從地下

H深的井里抽取，設(shè)水以相同的速率

噴出，水泵的效率為η，不計空氣阻力．則()9．總質(zhì)量為80kg的跳傘運動員從離地500m的直升機上跳下，經(jīng)過2s拉開繩索開啟降落傘，如圖所示是跳傘過程中的v－t圖，試根據(jù)圖象求：(g取10m/s2) (1)t=1s時運動員的加速度和所受阻力的大?。?/p>

(2)估算14s內(nèi)運動員下落的高度及克服阻力做的功；

(3)估算運動員從飛機上跳下到著地的總時間。10．某日有霧的清晨，一艘質(zhì)量為m=500t的輪船，從某碼頭由靜止起航做直線運動，并保持發(fā)動機的輸出功率等于額定功率且保持不變，經(jīng)t0=10min后，達到最

大行駛速度vm=20m/s，霧也恰好散開