物理（人教版必修2）課件培優(yōu)課（五）功和功率

第七章機(jī)械能守恒定律培優(yōu)課(五)功和功率一、功1．功的公式W＝Flcosα的適用條件是什么？提示：該公式只能用來(lái)求恒力功．2．怎樣理解正功和負(fù)功的意義？提示：力對(duì)物體做正功說(shuō)明該力是動(dòng)力；做負(fù)功是阻力．3．靜摩擦力做功有何特點(diǎn)？舉例說(shuō)明．提示：靜摩擦力可以做正功、也可以做負(fù)功，還可以不做功．4．滑動(dòng)摩擦力做功有何特點(diǎn)？舉例說(shuō)明．提示：滑動(dòng)摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功．5．一對(duì)作用力與反作用力做功有何特點(diǎn)？舉例說(shuō)明．提示：一對(duì)作用力與反作用力可以都做正功、可以都做負(fù)功、可以一個(gè)力做功、一個(gè)力不做功．3．圖象法：若作用在物體上的力只是大小變化，而方向始終與位移在同一直線上，可以將力隨位移變化的關(guān)系描繪在Fl圖象上，則圖線與坐標(biāo)軸圍成的圖形的面積就表示力F對(duì)物體所做的功，如圖甲、乙所示．這與運(yùn)動(dòng)學(xué)中由vt圖象求位移原理相同．4．等效轉(zhuǎn)換法：在某些情況下，通過(guò)等效轉(zhuǎn)換可以將變力做功轉(zhuǎn)換成恒力做功，然后可以用公式W＝Flcosα求解．如圖，繩重及繩與滑輪間摩擦不計(jì)，用大小不變的力F拉繩子時(shí)，繩子對(duì)物體的拉力FT為變力，F(xiàn)T對(duì)物體做的功不能用公式直接計(jì)算．但力FT對(duì)物體做的功與力F對(duì)繩子做的功相等，可將計(jì)算繩子對(duì)物體做功的問(wèn)題等效轉(zhuǎn)換為求力F做功的問(wèn)題．2．機(jī)車(chē)啟動(dòng)的兩種情況(1)機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)時(shí)，試分析v、F、a的變化情況．提示：這一過(guò)程的速度、功率、牽引力隨時(shí)間變化的圖象如圖甲、乙、丙所示．通過(guò)vt圖象可知，0～t1時(shí)間內(nèi)為變加速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻后為勻速直線運(yùn)動(dòng)．(2)機(jī)車(chē)以恒定的加速度啟動(dòng)時(shí)，試分析v、P、F的變化情況．提示：這一過(guò)程的速率、功率、牽引力隨時(shí)間變化的圖象如圖甲、乙、丙所示，通過(guò)vt圖象可知，0～t1時(shí)間內(nèi)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1～t2時(shí)間內(nèi)為變加速直線運(yùn)動(dòng)，t2時(shí)刻后為勻速直線運(yùn)動(dòng)．

如圖所示，一輛拖車(chē)通過(guò)定滑輪將一重物G勻速提升，當(dāng)拖車(chē)從A點(diǎn)水平移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，位移為s，繩子由豎直變?yōu)榕c豎直方向成θ的角度，求此過(guò)程中拖車(chē)對(duì)繩子所做的功．解析：拖車(chē)對(duì)繩子做的功等于繩子對(duì)重物做的功．以重物為研究對(duì)象，由于整個(gè)過(guò)程中重物勻速運(yùn)動(dòng)，所以繩子的拉力FT＝G．

用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對(duì)釘子的阻力與釘進(jìn)木板的深度成正比．已知鐵錘第一次將釘子釘進(jìn)的深度為d，如果鐵錘第二次敲釘子時(shí)對(duì)釘子做的功與第一次相同，那么第二次將釘子釘進(jìn)板的深度是(

)答案：B【題后總結(jié)】該題求變力功的方法只適用于力與位移的方向相同的情況．其中方法一只限于力的方向不變，大小隨位移按線性規(guī)律變化的情況．

水平面上靜止放置一質(zhì)量為m＝0.2kg的物塊，固定在同一水平面上的小型電動(dòng)機(jī)通過(guò)水平細(xì)線牽引物塊，使物塊由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2秒末達(dá)到額定功率，其v-t圖象如圖所示，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.1，g取10m/s2，電動(dòng)機(jī)與物塊間的距離足夠遠(yuǎn)．求(1)物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力大??；(2)電動(dòng)機(jī)的額定功率；(3)物塊在電動(dòng)機(jī)牽引下，最終能達(dá)到的最大速度．(2)當(dāng)v＝0.8m/s時(shí)，電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率，則P額＝Fv＝0.224W(3)物塊達(dá)到最大速度vmax時(shí)，此時(shí)物塊所受的牽引力大小等于摩擦力大小，有F1＝μmgP額＝F1vmax解得vmax＝1.12m/s．答案：(1)0.28N

(2)0.224W

(3)1.12m/s【題后總結(jié)