功和功率復(fù)習(xí)課件.ppt

,備考導(dǎo)航,一、功 1概念：如果物體在力的作用下 發(fā)生了變化，那么這個力一定對物體做了功 2做功的兩個要素：力和物體在 發(fā)生的位移 3公式：W ，是力和位移方向間的夾角,主干知識整合,能量,力的方向上,Flcos,注意： 1、適用：恒力功。 2、w與F對應(yīng)。與物體是否受其他力無關(guān)，與物體處于什么運動狀態(tài)無關(guān)。3、L指對地位移，F(xiàn)作用點的位移。指F與L方向之間的夾角。,1(2012湖南寧鄉(xiāng)一中月考)如圖511所示的四幅圖是小明提包回家的情景，小明提包的力不做功的是 答案B,做功兩要素：力和力的方向上的位移,學(xué)案【鞏固】：質(zhì)量分別為m1和m2的兩個物體，m1W2B.W1<w2C.W1=W2D.無法確定 【鞏固1】：關(guān)于功是否為矢量，下列說法正確的是（ ） A.因為功有正功和負(fù)功，所以功是矢量 B.因為功沒有方向性，所以功是標(biāo)量 C.力和位移都是矢量，功也一定是矢量 D.力是矢量，功也是矢量 【鞏固2】：物體在兩個相互垂直的力作用下運動，力F1對物體做功6J，物體克服力F2做功8J，則F1F2的合力對物體做功為（ ） A.14JB.10JC.2JD-2J,C,B,D,二、功的正負(fù)判斷 方法一：根據(jù)力的方向和位移方向的夾角判斷.通常判斷恒力做功的正負(fù),正功,不做功,負(fù)功,克服這個力做功,注意1：功是力在空間上的積累過程，它是一個過程量 注意2：功有正負(fù)但沒有方向，故功是標(biāo)量，正功表示對物體做功的力為動力，負(fù)功表示對物體做功的力為阻力，功的正負(fù)不表示功的大小,3一人乘電梯從1樓到20樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運動過程，則電梯支持力對人做功情況是( ) A加速時做正功，勻速時不做功，減速時做負(fù)功 B加速時做正功，勻速和減速時做負(fù)功 C加速和勻速時做正功，減速時做負(fù)功 D始終做正功,D,2如圖512所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為的斜面上，在外力作用下，斜面沿水平方向向左做勻速直線運動，運動過程中物體m與斜面體相對靜止則關(guān)于斜面對m的支持力和摩擦力的做功情況是 圖512 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支持力可能做負(fù)功,A,方法二：根據(jù)力和瞬時速度方向的夾角判斷：此法常用于判斷質(zhì)點做曲線運動時變力的功，夾角為銳角時做正功，夾角為鈍角時做負(fù)功，夾角為直角時不做功,方法三：從能的轉(zhuǎn)化角度來進行判斷：此法常用于判斷相互聯(lián)系的兩個物體之間的相互作用力做功的情況,繩的拉力對車做正功， 繩的拉力對小球做負(fù)功,【例】,當(dāng)斜面固定，物體下滑時，支持力不做功,求解功的兩條思路： 一是可以從定義出發(fā)，二是可以用功能關(guān)系。,物塊下滑時，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為物塊的動能和斜面體的動能，物塊的機械能減少了，說明有外力對它做負(fù)功，所以支持力做負(fù)功。,2一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛在O點，小球在水平力恒力F作用下，開始由平衡位置P點移動到Q點，此時繩與豎直方向的偏角為，則力F所做的功為 AmgLcos BmgL(1cos ) CFLsin DFLcos ,如圖515所示，物體沿弧形軌道滑下后進入足夠長的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運轉(zhuǎn)，則傳送帶對物體做功情況可能是 A始終不做功 B先做負(fù)功后做正功 C先做正功后不做功 D先做負(fù)功后不做功 圖515,【答案】ACD,(1)摩擦力并非只做負(fù)功，可以做正功、負(fù)功或不做功 (2)作用力和反作用力雖然等大反向，但由于其分別作用在兩個物體上，產(chǎn)生的位移效果無必然聯(lián)系，故作用力和反作用力的功不一定一正一負(fù)，大小也不一定相等,1如圖516所示，在加速向左運動的車廂中，一個人用力沿車前進的方向推車廂，已知人與車廂始終保持相對靜止，那么人對車廂做功的情況是 圖516 A做正功B做負(fù)功 C不做功 D無法確定,(1)用動能定理WEk或功能關(guān)系WE，即用能量的增量等效代換變力所做的功(也可計算恒力功) (2)當(dāng)變力的功率P一定時，可用WPt求功，如機車恒功率啟動時,變力功的計算,變力功的計算,（二）變力功的求解,求變力功的方法：（1）僅大小不變的：w=FS （2）功率不變的：w=Pt （3）僅方向不變的：圖像的面積 （4）動能定理 （也可計算恒力功）,【例1】,【例2】,微元法,(1)先求F合，再根據(jù)WF合lcos 計算，一般適用于整個過程中合力恒定不變的情況 (2)先求各個力做的功W1、W2Wn，再根據(jù)W總W1W2Wn計算總功，這是求合力做功常用的方法,合力功的計算,【例】：如圖所示，質(zhì)量為的物體沿傾角為的光滑斜面下滑了一段距離L，求物體所受各力在下滑過程中對物體做的功及這些力做的總功？,合力功的計算,【跟蹤訓(xùn)練】：將質(zhì)量為m=5kg的物體豎直拋出h=10m高度后落下。空氣阻力為f=5N,求全過程外力對物體做的總功。,對A：fs,對B：-fs,對物塊：-f（s+L）,對木板：fs,總功：0,總功： -fL,1、靜摩擦力做功起到傳遞機械能的作用。 2、滑動摩擦力消耗機械能，fL即摩擦生熱。,【例】：如圖所示，物體由靜止開始沿傾角為的光滑斜面下滑，m、h已知，求： （1）物體滑到底端過程中重力的功率 （2）物體滑到斜面底端時重力的功率,【跟蹤訓(xùn)練】：將1kg的物塊在高度為45m的高度以40m/s的初速度平拋，不計重力。求物塊（1）落地時重力的瞬時功率。 （2）落地過程中重力的平均功率。,【例】：一質(zhì)量為m=5t的汽車，發(fā)動機額定功率為P=80kw，汽車由靜止開始以加速度a=1m/s2做勻加速直線運動機車發(fā)動機達到額定功率后以恒定功率繼續(xù)行駛假設(shè)車的阻力為車重的0.06倍，g取10m/s2求：（1）汽車做勻加速直線運動的最長時間t；（2）汽車起動后5s末和15s末的瞬時功率；（3）汽車的最大速度vm 【跟蹤訓(xùn)練】：質(zhì)量m=5103kg的汽車在水平路面上從靜止開始以加速度a=2m/s2作勻加速運動，所受阻力f=1.0103N，汽車起動后第1s末牽引力的瞬時功率是 （） A2kW B11 kW C20 kW D22kW,【跟蹤訓(xùn)練】：質(zhì)量m=5103kg的汽車在水平路面上從靜止開始以加速度a=2m/s2作勻加速運動，所受阻力f=1.0103N，汽車起動后第1s末牽引力的瞬時功率是 （） A2kW B11 kW C20 kW D22kW,2一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛在O點，小球在水平力F作用下，開始由平衡位置P點緩慢地移動到Q點，此時繩與豎直方向的偏角為，則力F所做的功為 AmgLcos BmgL(1cos ) CFLsin DFLcos ,在遇到求功的問題時，一定要注意分析是求恒力做的功還是變力做的功，如果是求變力做的功，看能否轉(zhuǎn)化為求恒力做功的問題，不能轉(zhuǎn)化的，就要借助動能定理或能量守恒定律來求解,比值,快慢,平均,平均,瞬時,4額定功率：機械長時間正常工作而不損壞機械的 輸出功率 5實際功率：機械實際工作時輸出的功率要求 額定功率,最大,小于等于,3如圖所示，木板可繞固定水平軸O轉(zhuǎn)動木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置，木板上的物塊始終相對于木板靜止在這一過程中，物塊克服重力做功為2 J用FN表示物塊受到的支持力，用Ff表示物塊受到的摩擦力在此過程中，以下判斷正確的是 AFN和Ff對物塊都不做功 BFN對物塊做功為2 J，F(xiàn)f對物塊不做功 CFN對物塊不做功，F(xiàn)f對物塊做功為2 J DFN和Ff對物塊所做功的代數(shù)和為0,FN,FN,考查做功條件和變力做功,4(2011江蘇單科)如圖所示，演員正在進行雜技表演由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過程中對雞蛋所做的功最接近于 A0.3 JB3 J C30 J D300 J,一只雞蛋的質(zhì)量約為60克，雞蛋上升的高度約為50厘米，對人拋雞蛋以及雞蛋上升到最高點全程應(yīng)用動能定理有：WFmgh0，代入數(shù)值可知WF0.3 J， A對,考查變力做功,1(2012北京東城期末)把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車而動車組就是幾節(jié)自帶動力的車輛(動車)加幾節(jié)不帶動力的車輛(也叫拖車)組合在一起，假設(shè)動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等若1節(jié)動車加3節(jié)拖車組成的動車組的最大速度為120 km/h；則6節(jié)動車加3節(jié)拖車組成的動車組的最大速度為 A120 km/hB240 km/h C320 km/h D480 km/h,PFvFfvmk4mgvm,6PFvFfvmk9mgvm,考查P=FV,6如圖所示，分別用力F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體由靜止沿同一光滑斜面以相同的加速度從斜面底端拉到斜面的頂端，此時三個力的功率分別為P1、P2、P3，則 AP1P2P3 BP1P2P3 CP3P2P1 DP1P2P3,答案A,考查瞬時功率,5質(zhì)量為2 kg的物體放在動摩擦因數(shù)0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運動，水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖所示，則 A此物體在AB段做勻加速直線運動 B此物體在AB段做勻速直線運動 C此物體在OA段做勻加速直線運動 D此物體在OA段做勻速直線運動,答案BC,與圖像綜合考查,3如圖513所示，在外力作用下某質(zhì)點運動的vt圖象為正弦曲線從圖中可以判斷,A在0t1時間內(nèi)，外力做正功 B在0t1時間內(nèi)，外力的功率逐漸增大 C在t2時刻，外力的功率最大 D在t1t3時間內(nèi)，外力做的總功為零,答案AD,9(2012福州模擬)質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙的水平地面上，從t0時刻開始受到方向恒定的水平拉力F作用，F(xiàn)與時間t的關(guān)系如圖甲所示物體在t0時刻開始運動，其vt圖象如圖乙所示，若可認(rèn)為滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，則 A物體與地面間的動摩擦因數(shù)為 B物體在t0時刻的加速度大小為 C物體所受合外力在t0時刻的功率為2F0v0 D水平力F在t0到2t0這段時間內(nèi)的平均功率為,10放在地面上的物體受到水平拉力的作用，在06 s內(nèi)其速度與時間圖象和拉力的功率與時間圖象如圖所示，則物體的質(zhì)量為 A. kg B. kg C. kg D. kg,12(18分)一輛汽車質(zhì)量為1103 kg，最大功率為2104W，在水平路面由靜止開始做直線運動，最大速度為v2，運動中汽車所受阻力恒定發(fā)動機的最大牽引力為3103 N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示試求： (1)根據(jù)圖線ABC判斷汽車做什么運動？ (2)v2的大??； (3)整個運動過程中的最大加速度； (4)當(dāng)汽車的速度為10 m/s時發(fā)動機的功率為多大？,