湖南省高考?xì)v史一輪復(fù)習(xí) 第5章 第1節(jié) 功和功率 粵教

第1節(jié)功和功率整理ppt整理ppt【例1】一輛靜止的平板車上放著一個靜止的木箱，當(dāng)平板車突然開動并向前移動了s的距離后，木箱在平板車上向后滑動了x的距離(相對平板車)，此時兩車還沒有達(dá)到共同速度．如圖5-1-1，若平板車對木箱的摩擦力大小為f，那么(1)該摩擦力對木箱做功為__________；(2)平板車對木箱的摩擦力的反作用力是________，該力做的功為________．對功的理解圖5-1-1整理ppt【解析】(1)定義式W=Fscosα中的s是指物體對地面的位移，求木箱受到的摩擦力f做的功時，應(yīng)該求出木箱相對地面的位移(s-x)而不是x，該力做功W1=f(s-x)，摩擦力的方向和位移的方向都是沿車前進(jìn)的方向，是做正功．(2)平板車對木箱的摩擦力的反作用力是“木箱對平板車的摩擦力”．求它做的功應(yīng)先求出平板車的對地位移s，則W2=-fs，做了負(fù)功．【答案】(1)f(s-x)(2)木箱對平板車的摩擦力-fs整理ppt【點(diǎn)評】抓住物理概念、規(guī)律來分析是解決問題的關(guān)鍵．摩擦力的方向與物體的位移方向可能相同，也可能相反，也可能相互垂直或成任意角度，所以摩擦力對物體可能做負(fù)功，可能做正功，也可能不做功．比如本題中摩擦力對木箱做正功，是物體運(yùn)動的動力；對平板車做負(fù)功，是運(yùn)動的阻力．一對作用力與反作用力一定大小相等，方向相反，但它們的受力物體的位移不一定相等，作用力做正功，反作用力可能做正功，可能做負(fù)功，也可能不做功．本題中摩擦力對木箱做了正功，它的反作用力“木箱對平板車的摩擦力”整理ppt做了負(fù)功，而且兩者的數(shù)值不相等；兩位原來靜止的滑冰運(yùn)動員，相互將對方推開，在推開的過程中兩人之間的相互作用力都做正功，但數(shù)值不一定相等(位移大小不一定相等)；工人師傅將工件箱沿水平地面拖動時，地面對工件箱的摩擦力做負(fù)功，而工件箱對地面的摩擦力不做功．整理ppt【例2】(雙選)若站在某高處分別以速度v及2v水平射出兩支完全相同的箭，最終它們落在同一水平面上．不計空氣阻力及其他能量損失，則()A．從拉弓到射出，人對兩把弓所做的功相同B．從射出到落地，兩支箭重力所做的功相同C．從射出到落地，兩支箭重力的平均功率相同D．落地瞬間，兩支箭重力的功率不相同對功率的理解整理ppt【解析】①因箭射出時速度不同，則射出過程中箭獲得的動能不同．從功能轉(zhuǎn)換的角度來看，人對弓所做的功也就不同；②由于從射出到落地箭在豎直方向的位移相同，故重力對其所做的功相同；③根據(jù)平拋運(yùn)動的特點(diǎn)，兩支箭從射出到落地運(yùn)動的時間相同，因而重力的平均功率相同；④兩箭落地的瞬間，豎直方向的速度相同，故重力的瞬時功率相同．綜上所述，答案BC正確．【答案】BC【點(diǎn)評】解答此題關(guān)鍵注意重力對物體所做的功，只與物體的起止位置有關(guān)，與運(yùn)動路徑無關(guān)．整理ppt1．對力做功的條件理解不透．不能正確理解“力”和“物體在力的方向上發(fā)生的位移”必須同時具備且相互依存的關(guān)系．2．“物體在力的方向上發(fā)生的位移”一般以地面為參照物，很多時候誤認(rèn)為是相對位移．3．對“正功”和“負(fù)功”理解不清楚．典型的錯誤是將功當(dāng)成矢量，一般的錯誤是力做負(fù)功的兩種表述不熟悉．整理ppt4．對變力做功不會等效處理，特別是做功的計算中，認(rèn)為摩擦力方向不變，或者認(rèn)為摩擦力只能做負(fù)功．5．總功的計算中，因?yàn)闆]有良好的受力分析習(xí)慣，會漏算某個力做功．6．對公式P=Fv理解不透徹，特別是用P=Fv計算功率時忽略了速度要分解為力方向上的分速度．7．把機(jī)械功率和額定功率、瞬時功率和平均功率混為一談．整理ppt【例3】一輛汽車的質(zhì)量是m=5×103kg，發(fā)動機(jī)的額定功率為P=60kW，汽車所受到的阻力為f=5×103N，如果汽車從靜止開始以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，功率達(dá)到最大后又以額定功率運(yùn)動了一段距離后，汽車的速度達(dá)到了最大值，在整個過程中，汽車共運(yùn)動了125m，在這個過程中汽車發(fā)動機(jī)的牽引力做的功是多少？整理ppt整理ppt【錯解原因】錯解一中把汽車運(yùn)動的125m都當(dāng)做是勻加速直線運(yùn)動來處理，這是不對的，根據(jù)題意可知汽車是以恒定的加速度啟動的，以這種方式啟動的過程是：先做勻加速直線運(yùn)動，再做變加速直線運(yùn)動，最后做勻速直線運(yùn)動；另外還運(yùn)用公式P=W/t來求汽車在這一段過程中汽車牽引力做的功也是錯的，這個公式適用的前提條件是：P為恒定．錯解二中第一步是對的，但第二步是錯，公式“W=Fs”的適用條件是恒力做功，在本題中機(jī)車的牽引力發(fā)生了變化，所以整個過程中不能利用公式“W=Fs”來計算牽引力做的功．整理ppt【糾錯心得】在利用公式“P=W/t”和“W=Fs”計算某個力做的功時，一定要注意公式成立的條件．特別是在分析機(jī)車的啟動時，一定要明白以恒定的功率啟動和以恒定的加速度啟動時各自的運(yùn)動規(guī)律．整理ppt【例4】如圖5-1-2所示，用錘子將鐵釘釘入木板中，設(shè)每次打擊時，錘子對鐵釘做的功都相同，鐵釘進(jìn)入木板所受的阻力與釘入的深度成正比．如果錘子第一次打擊，鐵釘被釘入木板的深度為1cm，求第二次打擊后鐵釘釘入木板的深度(設(shè)木板足夠厚)．題型一摩擦力做功和變力做功問題圖5-1-2整理ppt整理ppt【思維拓展】此題考查的是運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力．對于變力做功問題可以運(yùn)用F-s圖象求總功，根據(jù)恒力做功的公式“W=Fscosθ”，如F、s同向，則W=Fs.因?yàn)楹懔Σ浑Ss變化，則力F隨位移s變化的圖象如圖所示．從s=0到s=s1過程中，力F做的功W1=Fs1.這正與圖中矩形OABC的面積相對應(yīng)．而從s=s1到s=s2過程中力F做的功W2=F(s2-s1)．這也剛好與圖中矩形ADPB的面積相當(dāng)．由此可知，用F-s圖可以求功．因此F-s圖又叫示功圖．整理ppt如果力F的方向不變，但大小不斷變化，這樣的力做功能否用F-s圖上的面積來表示呢？如圖所示，根據(jù)前面的分析方法，也可以把整個過程分成很多小段，使每小段內(nèi)力F的變化可以忽略不計，從而可以看做是恒力．這樣，每一小段的力F做的功都可以用這一小段內(nèi)F-s圖線與s軸間的小“長條形”(可看做是矩形)面積來表示．同樣，其他各小段也都可以用這種方法求出功．而在某一段運(yùn)動過程中力F所做的總功則可用這些小條形面積的總和來表示，即總功等于F-s圖線與s軸間所夾的面積．整理ppt跟蹤訓(xùn)練1(雙選)如圖5-1-3所示，物體A放在足夠長的木板B上，木板B放在水平地面上，在拉力F的作用下，使物體A做勻加速直線運(yùn)動．當(dāng)物體A相對于地面運(yùn)動了0.1m時，B對A的摩擦力做的功為10J，則A對B的摩擦力做功的大小可能是()A．0B．10JC．12D．無法確定圖5-1-3AB整理ppt【解析】簡單地理解為作用力和反作用力的功大小相等是導(dǎo)致錯解的罪魁禍?zhǔn)祝饔昧头醋饔昧Ψ謩e作用在兩個物體上，兩個物體的運(yùn)動狀態(tài)不一定相同，在相互作用力方向上的位移也不一定相同，所以作用力和反作用力的功不一定相等．本題有三種可能：①B靜止，則A對B的摩擦力做功為零．②B運(yùn)動，且A和B間有相對運(yùn)動，所以：整理ppt③A和B相對靜止一起運(yùn)動，因?yàn)閟A=sB，所以W1=W2=10J故選AB.整理ppt【例5】汽車發(fā)動機(jī)的功率為60kW，汽車的質(zhì)量為4t，當(dāng)它行駛在坡度為0.2的長直公路上時，如圖5-1-4所示，所受阻力為車重的0.05倍(g=10m/s2)，求：(1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm為多少？(2)若汽車從靜止開始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，則此過程能維持多長時間？(3)當(dāng)汽車勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時，汽車做功多少？題型二關(guān)于機(jī)車的啟動問題圖5-1-4整理ppt【解析】由P=Fv可知，汽車在額定功率下行駛，牽引力與速度成反比．當(dāng)汽車的牽引力與阻力(包括爬坡時克服下滑力)相等時，速度達(dá)最大．只有當(dāng)汽車牽引力不變時，汽車才能勻加速行駛，當(dāng)Fv=P額時，勻加速運(yùn)動即告結(jié)束，可由W=F?S求出這一階段汽車做的功．當(dāng)10s末時，若汽車仍在勻加速運(yùn)動，即可由P=Fv求發(fā)動機(jī)的即時功率．整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt在“過程2”中因?yàn)檫€有加速度的存在，所以速度v會不斷增加，在功率P不變的情況下，根據(jù)P=Fv，就可知道牽引力F不斷減小，加速度a也相應(yīng)減?。诙^程結(jié)束的標(biāo)志就是“機(jī)車的功率最大，速度也是最大”，到此為止，整個啟動過程結(jié)束．再以后，機(jī)車將做勻速直線運(yùn)動，功率不變．此時牽引力等于汽車所受的摩擦阻力．整理ppt2．對“機(jī)車以額定功率啟動”過程的分析：比如在賽車比賽時，一般都是額定功率啟動的問題．機(jī)車的啟動只有一個過程，在此過程中，機(jī)車不斷加速，因?yàn)殚_始時機(jī)車已經(jīng)達(dá)到額定功率，所以在速度不斷增大的時候，牽引力F會不斷減小，加速度a也不斷減小，但因?yàn)榧铀俣鹊姆较蚝退俣鹊姆较蛳嗤詿o論加速度a怎樣小，速度v也是增加的．啟動過程結(jié)束的標(biāo)志就是“速度不變”．整理ppt跟蹤訓(xùn)練2“氫氣型”汽車是使用燃料電池驅(qū)動的電動汽車．它利用氫氣和氧氣直接反應(yīng)生成水，對環(huán)境沒有污染，設(shè)該車質(zhì)量1.5t，額定功率為60kW，當(dāng)它以額定功率行駛的最高速度為180km/h.求：(1)該汽車以上述最高速度行駛時所受阻力？(2)假設(shè)行駛中汽車所受阻力與速度成正比，當(dāng)汽車行駛時始終以額定功率工作，當(dāng)速度為72km/h時，汽車的瞬時加速度是多大？整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt1.(單選)一蹦極運(yùn)動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點(diǎn)時距水面還有數(shù)米距離．假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法不正確的是()整理pptA．運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢能始終減小B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢能增加C．蹦極過程中，運(yùn)動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點(diǎn)的選取有關(guān)答案：D整理ppt【解析】主要考查功和能的關(guān)系．運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)過程中，重力做正功，所以重力勢能始終減少，A項(xiàng)正確．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢能增加，B項(xiàng)正確．蹦極過程中，運(yùn)動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)，只有重力和彈性力做功，所以機(jī)械能守恒，C項(xiàng)正確．重力勢能的改變與重力勢能零點(diǎn)選取無關(guān)，D項(xiàng)錯誤．整理ppt圖5-1-5C整理ppt【解析】本題考查圓周運(yùn)動和瞬時功率．拉力作用于桿上，桿與此同時給小球彈力作用，小球在重力和桿的彈力作用下做勻速圓周運(yùn)動，將重力分解到沿半徑方向和切線方向，沿半徑方向提供小球做圓周運(yùn)動的向心力，沿切線方向與桿給小球的彈力平衡即為：mgsin30°，故此時桿給小球彈力的功率為：mgsin30°Lω，即為拉力的功率．整理ppt3.(2010?福建卷)如圖5-1-6所示，物體A放在足夠長的木板B上，木板B靜止于水平面．t=0時，電動機(jī)通過水平細(xì)繩以恒力F拉木板B，使它做初速度為零，加速度aB=1.0m/s2的勻加速直線運(yùn)動．已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mB均為2.0kg，A、B之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.05，B與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等，重力加速度g取10m/s2.求：圖5-1-6整理ppt(1)物體A剛運(yùn)動時的加速度aA；(2)t=1.0s時，電動機(jī)的輸出功率P；(3)若t=1.0s時，將電動機(jī)的輸出功率立即調(diào)整為P′=5W，并在以后的運(yùn)動過程中始終保持這一功率不變，t=3.8s時物體A的速度為1.2m/s.則在t=1.0s到t=3.8s這段時間內(nèi)木板B的位移為多少？整理ppt【解析】(1)物體A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛頓第二定律得μ1mAg=mAaA，代入數(shù)據(jù)解得aA=0.5m/s2(2)t=1.0s時，木板B的速度大小為v=aBt=1m/s，木板B所受拉力F，由牛頓第二定律有F-μ1mAg-μ2(mA+mB)g=mBaB，解得：F=7N，電動機(jī)輸出功率P=Fv=7W.整理ppt整理ppt整理ppt圖5-1-7C整理ppt整理ppt5.(2010?江門)某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究．他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運(yùn)動，并將小車運(yùn)動的全過程記錄下來，通過處理轉(zhuǎn)化為v-t圖象，如圖5-1-8所示(除2s～10s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線)．已知在小車運(yùn)動的過程中，2s～14s時間段內(nèi)小車的功率保持不變，在14s末停止遙控而讓小車自由滑行，小車的質(zhì)量為1.0kg，可認(rèn)為在整個運(yùn)動過程中小車所受到的阻力大小不變．求：圖5-1-8整理ppt(1)小車所受到的阻力大??；(2)小車勻速行駛階段的功率；(3)小車在加速運(yùn)動過程中位移的大?。韕pt整理ppt6.如圖5-1-9(a)、(b)所示，是一輛質(zhì)量為6×103kg的公共汽車在t=0和t=2s末兩個時刻的兩張照片．當(dāng)t=0時，汽車剛啟動，在這段時間內(nèi)汽車的運(yùn)動可看成勻加速直線運(yùn)動．圖c是車內(nèi)橫桿上懸掛的拉手環(huán)經(jīng)放大后的圖象，θ=37°，若g=10m/s2，根據(jù)題提供的信息求：(1)公共汽車的長度是多少？(2)3s末合外力對汽車所做的功的功率是多少？圖5-1-9整理ppt整理ppt整理ppt9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/1/42023/1/4Wednesday,January4,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/1/42023/1/42023/1/41/4/20235:07:03PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。。2023/1/42023/1/42023/1/4Jan-2304-Jan-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/1/42023/1/42023/1/4Wednesday,January4,202313、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2023/1/42023/1/42023/1/42023/1/41/4/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。04一月20232023/1/42023/1/42023/1/415、比不了得就不比，得不到的就不要。。。一月232023/1/42023/1/42023/1/41/4/202316、行動出成果，工作出財富。。2023/1/42023/1/404January202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/1/42023/1/42023/1/42023/1/49、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2023/1/42023/1/4Wednesday,January4,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2023/1/42023/1/42023/1/41/4/20235:07:03PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/1/42023/1/42023/1/4Jan-2304-Jan-2312、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2023/1/42023/1/42023/1/4Wednesday,January4,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/1/42023/1/42023/1/42023/1/41/4/202314、意志堅強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。04一月20232023/1/42023/1/42023/1/415、楚塞三湘接，荊門九派通。。。一月232023/1/42023/1/42023/1/41/4/202316、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。。2023/1/42023/1/404January202317、空山新雨后，天氣晚來秋。