江蘇省常熟市梅李中學(xué)高中物理 《5.1功 功率》教案 新人教版必修1.doc

江蘇省常熟市梅李中學(xué)物理必修一【預(yù)習(xí)內(nèi)容】 1、功：一個物體受到 的作用，如果在的力的方向上發(fā)生一段 ，這個力就對物體做了功。做功的兩個不可缺少的因素： 和在力的方向上發(fā)生的 。功的公式： 功的單位： ，符號是 。 功是 （矢、標(biāo)）量。2、正功和負(fù)功根據(jù)w=fscos可知（1） 當(dāng)= 時，w=0。即當(dāng)力f和位移s 時，力對物體不做功。這種情況，物體在力f的方向上沒有發(fā)生位移。（2） 當(dāng) 時，w0。即當(dāng)力f跟位移s的夾角為 （銳、鈍）角時，力f對物體做正功，這時力f是 （動、阻）力，所以， （動、阻）力對物體做正功。（3） 當(dāng) 時，w0。即當(dāng)力f跟位移s的夾角為 （銳、鈍）角時，力f對物體做負(fù)功，這時力f是 （動、阻）力，所以， （動、阻）力對物體做負(fù)功。一個力對物體做負(fù)功，又常說成物體 這個力做功（取絕對值）。3、總功的計(jì)算：總功的計(jì)算有如下方法：（1）w總=f合s cos 為f合與位移s的夾角（2）w總=wf1+ wf2 + +wfn 即總功為各個分力功的代數(shù)和（3）根據(jù)動能定理已知物體動能變化量則 w總=ek4、功率：功w跟完成這些功所用時間t的 叫做功率。功率是表示 的物理量。定義式：p= 。 單位： ，符號：w。 5、平均功率和瞬時功率 平均功率：表示力在 做功的平均快慢。計(jì)算平均功率的方法有兩種：（1）=；（2）=f，這種方法要求力f為恒力， 且力f與平均速度方向相同。瞬時功率：表示力在 做功的快慢。計(jì)算瞬時功率的方法：p=fv，其中力f和速度v均為所求時刻的力和瞬時速度，該式要求力f與速度v 。若力f與速度v方向不同，根據(jù)p=fvcos，求瞬時功率，為力 和瞬時速度 方向間的 ?！镜湫屠}】題型1 功的正負(fù)判斷【例1】如圖所示,小物塊a位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,從地面上看,小物塊沿斜面下滑的過程中,斜面對小物塊的作用力 ( )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,做功不為零題型2 恒力功的計(jì)算【例2】如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為的斜面上,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為,現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動距離l.(1)摩擦力對物體做的功為(物體與斜面相對靜止) （ ）a.0 b.mglcos c.-mglcos sin d.mglsin cos (2)斜面對物體的彈力做的功為( ) a.0 b.mglsin cos2 c.-mglcos2 d.mglsin cos (3)重力對物體做的功 ( ) a.0 b.mgl c.mgltan d.mglcos (4)斜面對物體做的總功是多少?各力對物體所做的總功是多少?題型3 變力功的計(jì)算【例3】用鐵錘將一鐵釘擊入木塊,設(shè)木塊對鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進(jìn)入木塊內(nèi)的深度成正比.在鐵錘擊打第一次后,能把鐵釘擊入木塊內(nèi)1 cm.則擊第二次后,能擊入多少深度?(設(shè)鐵錘每次做功相等)題型4 功率的計(jì)算【例4】如圖所示,重物的質(zhì)量為1 kg,動滑輪質(zhì)量不計(jì),豎直向上拉動細(xì)繩,使重物從靜止開始以 5 m/s2的加速度上升,則拉力f在1 s內(nèi)對物體做的功為多大?拉力f在1 s末的瞬時功率是多大?(g取10 m/s2)題型5 構(gòu)建模型解功率問題【例5】風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式.圖為某風(fēng)力發(fā)電站外觀圖.設(shè)計(jì)每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為40 kw,實(shí)驗(yàn)測得風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20%,空氣的密度是1.29 kg/m3,當(dāng)?shù)厮斤L(fēng)速約為10 m/s,問風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長度約為多少才能滿足設(shè)計(jì)要求?題型6 機(jī)車的兩種啟動方式【例6】一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動,在前5 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動,5 s末達(dá)到額定功率,之后保持以額定功率運(yùn)動.其vt圖象如圖所示.已知汽車的質(zhì)量為m=2103 kg,汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍,則以下說法不正確的是 ( )a.汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為4103 nb.汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為6103 nc.汽車的額定功率為60 kwd.汽車的最大速度為30 m/s【例7】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vt圖象,如圖所示(除210 s時間段內(nèi)的圖象為曲線外,其余時間段圖象均為直線).已知小車運(yùn)動的過程中,214 s時間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14 s末停止遙控而讓小車自由滑行.小車的質(zhì)量為1 kg,可認(rèn)為在整個過程中小車所受到的阻力大小不變.求: (1)小車所受到的阻力大小及02 s時間內(nèi)電動機(jī)提供的牽引力大小.(2)小車勻速行駛階段的功率.(3)小車在010 s運(yùn)動過程中位移的大小.【鞏固與提高】1.如圖所示,木板oa水平放置,長為l,在a處放置一個質(zhì)量為m的物體,現(xiàn)繞o點(diǎn)緩緩抬高a端,直到當(dāng)木板轉(zhuǎn)動到與水平面成角時停止轉(zhuǎn)動.這時物體受到一微小的干擾便開始緩慢地勻速下滑,物體運(yùn)動到o點(diǎn),在整個過程中（） a.支持力對物體做的總功為mglsin b.摩擦力對物體做的總功為零c.木板對物體做的總功為零 d.木板對物體做的總功為正2.如圖所示,物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長的水平傳送帶,傳送帶以圖示方向勻速運(yùn)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3.機(jī)車從靜止開始沿平直軌道做勻加速運(yùn)動,所受的阻力始終不變,在此過程中,下列說法正確的是( )a.機(jī)車輸出功率逐漸增大 b.機(jī)車輸出功率不變c.在任意兩相等的時間內(nèi),機(jī)車動能變化相等 d.在任意兩相等的時間內(nèi),機(jī)車動量變化的大小相等4.如圖所示,質(zhì)量為m的物體a靜止于傾角為的斜面體b上,斜面體b的質(zhì)量為m,現(xiàn)對該斜面體施加一個水平向左的推力f,使物體隨斜面體一起沿水平方向向左勻速運(yùn)動的位移為l,則在此運(yùn)動過程中斜面體b對物體a所做的功為 ( )a. b.mglcot c.0 d.mglsin 25.起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個高度,其速度圖象如圖所示,則鋼索拉力的功率隨時間變化的圖象可能是下圖中的哪一個 ( )6.如圖所示,一輛小車靜止在光滑的水平導(dǎo)軌上,一小球用細(xì)繩懸掛在車上,由圖中位置無初速釋放,則小球在下擺到最低點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是 ( )a.繩對小球的拉力不做功 b.繩對小球的拉力做正功c.繩對小球的拉力做負(fù)功 d.小球的合力不做功7.以恒力推物體使它在粗糙水平面上移動一段距離,恒力所做的功為w1,平均功率為p1,在末位置的瞬時功率為pt1,以相同的恒力推該物體使它在光滑的水平面上移動相同距離,力所做功為w2,平均功率為p2,在末位置的瞬時功率為pt2,則下面結(jié)論中正確的是 ( )a.w1w2 b.w1=w2 c.p1=p2 d.pt2pt18.如圖所示,滑雪者由靜止開始沿斜坡從a點(diǎn)自由滑下,然后在水平面上前進(jìn)至b點(diǎn)停下.已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動摩擦因數(shù)皆為,滑雪者(包括滑雪板)的質(zhì)量為m,a、b兩點(diǎn)間的水平距離為l.在滑雪者經(jīng)過ab段運(yùn)動的過程中,克服摩擦力做的功 ( )a.大于mgl b.小于mglc.等于mgl d.以上三種情況都有可能9.某汽車以額定功率在水平路面上行駛,空載時的最大速度為v1,裝滿貨物后的最大速度為v2,已知汽車空車的質(zhì)量為m0,汽車所受的阻力跟車重成正比,則汽車后來所裝的貨物的質(zhì)量是 ( )a. b. c.m0 d. 10.物體在恒力作用下做勻變速直線運(yùn)動,關(guān)于這個恒力做功的情況,下列說法正確的是 ( ) a.在相等的時間內(nèi)做的功相等b.通過相同的路程做的功相等c.通過相同的位移做的功相等d.做功情況與物體運(yùn)動速度大小有關(guān)11.解放前后,機(jī)械化生產(chǎn)水平較低,人們經(jīng)常通過“驢拉磨”的方式把糧食顆粒加工成粗面來食用,如圖所示,假設(shè)驢拉磨的平均用力大小為500 n,運(yùn)動的半徑為1 m,則驢拉磨轉(zhuǎn)動一周所做的功為 ( )a.0 b.500 j c.500 j d.1 000 j12.如圖所示,在傾角為的光滑斜面上,木板與滑塊質(zhì)量相等,均為m,木板長為l.一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩通過定滑輪分別與木板、滑塊相連,滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為,開始時,滑塊靜止在木板的上端,現(xiàn)用與斜面平行的未知力f,將滑塊緩慢拉至木板的下端,拉力做功為 ( ) a.mglcos b.2mgl c.2mglcos d.mgl13.汽車發(fā)動機(jī)的功率為60 kw,汽車的質(zhì)量為4 t,當(dāng)它行駛在坡度為sin=0.02的長直公路上時,如圖所示,所受阻力為車重的0.1倍(g取10 m/s2),求:(1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm.(2)若汽車從靜止開始以0.6 m/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)汽車以0.6 m/s2的加速度勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時,汽車做功多少？14.（2009南京模擬）下表是一輛電動自行車的部分技術(shù)指標(biāo),其中額定車速是指自行車滿載的情況下在平直道路上以額定功率勻速