物理必修ⅱ滬科版第三章動(dòng)能的變化與機(jī)械功

機(jī)械能守恒定律復(fù)習(xí)課2

機(jī)械能機(jī)械能概念規(guī)律功率功平均功率瞬時(shí)功率機(jī)械能動(dòng)能勢(shì)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律重力功與重力勢(shì)能的關(guān)系功能原理W=Fscosθ

（恒力功）P=W/t=Fvcosθ（

v平均速度）P=Fvcosθ（

v瞬時(shí)速度）Ek=mv2/2（

v瞬時(shí)速度）EP=mgh（

h相對(duì)參考面）*EP=kx2/2（

x形變量）W合=ΔEk

（合外力的功或總功等于動(dòng)能的增量）WG=-ΔEPE1=E2

；ΔEk增=ΔEP減W其=ΔE（除重力以外力的總功等于機(jī)械能的增量）3一、功1、物理意義：是描述功在空間上的積累效果，這種效果就是改變物體的能量2、兩個(gè)必要條件：力物體在力的方向上發(fā)生的位移3、定義式：W=Fscosθ4、是標(biāo)量，但有正負(fù)。功的正負(fù)是表示該力在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是動(dòng)力還是阻力。5、做功與否的判斷：（1）做直線運(yùn)動(dòng)的物體——看F、s的夾角（2）做曲線運(yùn)動(dòng)的物體——看F、v的夾角4

例1、如圖所示，小物塊A位于光滑斜面上，斜面位于光滑水平面上，從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過(guò)程中，斜面對(duì)小物塊A的作用力（）

A、垂直于接觸面，做功為零

B、垂直于接觸面，做功不為零

C、不垂直于接觸面，做功為零

D、不垂直于接觸面，做功不為零NθsB6、功的計(jì)算（1）恒力功W=Fscosθ

（2）恒功率的功W=Pt（3）變力的功①動(dòng)能定理或功能關(guān)系②等效替代，化變?yōu)楹恽燮骄Ψɑ驁D像法5CD6

變式訓(xùn)練、A、B兩物體質(zhì)量分別為m和2m，A置于光滑水平面上，置于粗糙水平面上，用相同水平力分別推A和B，使它們前進(jìn)相同位移s，下面說(shuō)法正確的是（）A、兩次推力做功一樣多B、第二次推力做功多一些C、兩次推力做功的功率一樣大D、第一次推力做功的功率小一些A

小結(jié)：力對(duì)物體做的功只與力的大小、位移的大小、力和位移夾角三者有關(guān)。BackA7例3、一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)。小球在水平拉力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖，則力F所做的功為（）

A.mgLcosθB.mgL(1-cosθ)

C.FLcosθ

D.FLθB

變式訓(xùn)練、運(yùn)動(dòng)員用100Ｎ的力把一質(zhì)量為2kg的足球以5m/s的速度出去20m遠(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球所做的功是

J，足球向前運(yùn)動(dòng)過(guò)程所受阻力為

N。251.25Back8例4、如圖所示，力F恒定不變，通過(guò)光滑且不計(jì)質(zhì)量的滑輪和細(xì)繩使物體在水平面上移動(dòng)了S。圖中α1、α2和h都是已知的，求細(xì)繩對(duì)物體所做的功。

例5、大小不變的拉力F作用于半徑為R的圓盤(pán)上，則在圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，F(xiàn)作功為

。2πR

F

小結(jié)：對(duì)大小不變的變力，可設(shè)法轉(zhuǎn)變?yōu)楹懔ψ鞴?lái)求解。Back答案：F(h/sina1-h/sina2)9二、功率1、幾種功率（1）平均功率（2）瞬時(shí)功率（3）額定功率P=W/t=Fvcosθ（

v平均速度）P=Fvcosθ（

v瞬時(shí)速度）機(jī)械正常工作時(shí)輸出的最大功率2、機(jī)車(chē)起動(dòng)機(jī)車(chē)以恒定功率P額起動(dòng)的過(guò)程起動(dòng)時(shí)有：F>fv↑F↓P=Fva=(F-f)/ma↓（變加速直線運(yùn)動(dòng)）F>

f

a=0Fmin=f

vm=P額/f以后保持vm勻速運(yùn)動(dòng)機(jī)車(chē)以恒定加速度a起動(dòng)的過(guò)程起動(dòng)時(shí)有：F>fv↑a=(F-f)/mP=FvF恒定P↑P額F>

fv1=P額/F

接上勻加速直線運(yùn)動(dòng)例7P＜

P額10兩種情形速度時(shí)間圖象的比較vt0vt0vmvmt1v1P=PmaxF、a沒(méi)變V1=at111

例6Back答案：（1）50w（2）100w12

例7、質(zhì)量為m的汽車(chē)在平直的公路上行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P和所受的阻力f都恒定不變，在時(shí)間t內(nèi)，汽車(chē)的速度從v0增加到最大值vm，汽車(chē)前進(jìn)的距離為s，則在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)作的功為（）

A、fs

B、（v0+vm）ft／2

C、fvm

tD、m（vm2

-v02）／2+fsCD

例8、一輛汽車(chē)質(zhì)量為m，從靜止開(kāi)始起動(dòng)，沿水平面前進(jìn)了s后，就達(dá)到了最大行駛速度vm，設(shè)汽車(chē)的牽引力功率保持不變，所受阻力為車(chē)重的k倍。求：（1）汽車(chē)的牽引力功率；（2）汽車(chē)從靜止到開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間。

小結(jié)：（1）運(yùn)用動(dòng)能定理要注意格式；（2）汽車(chē)作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)——非勻加速運(yùn)動(dòng)。