功和功率易錯(cuò)題分析

1、功和功率易錯(cuò)題分析在功和功率這一部分，同學(xué)們常犯的錯(cuò)誤主要表如今“先入為主. 如功的計(jì)算中，有的同學(xué)一看到要計(jì)算功，就只想到W=Fs cos，而不能將思路翻開，從W=Pt和W=E等多條思路進(jìn)展考慮. 力與位移的關(guān)系例1 如圖1所示，小物塊位于光滑斜面上，斜面位于光滑程度地面上，在小物塊沿斜面下滑的過程中，斜面對小物塊的作用力 圖1A.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，做功不為零錯(cuò)解 斜面對小物塊的作用力是支持力，應(yīng)與斜面垂直，因?yàn)橹С至偱c接觸面垂直，所以支持力不做功. 故A選項(xiàng)正確.錯(cuò)析 斜面固定時(shí)，物體沿斜面下滑時(shí)，支持力做功

2、為零. 受此題影響，有些同學(xué)不加思索選A項(xiàng). 這反映出對力做功的本質(zhì)不太理解，沒有從求功的根本方法來考慮，是形成錯(cuò)解的原因.解析 根據(jù)功的定義W=Fs cos為了求斜面對小物塊的支持力所做的功，應(yīng)找到小物塊的位移. 由于地面光滑，物塊與斜面體構(gòu)成的系統(tǒng)在程度方向不受外力，在程度方向系統(tǒng)動量守恒. 初狀態(tài)系統(tǒng)程度方向動量為零，當(dāng)物塊有程度向左的動量時(shí)，斜面體必有程度向右的動量. 由于mM，那么斜面體程度位移小于物塊程度位移. 根據(jù)圖2上關(guān)系可以確定支持力與物塊位移夾角大于90°，那么斜面對物塊做負(fù)功. 選B項(xiàng).圖2點(diǎn)撥 求解功的問題一般來說有兩條思路. 一是可以從定義出發(fā). 二是可以用

3、功能關(guān)系. 如此題物塊從斜面上滑下來時(shí)，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為物塊的動能和斜面的動能，物塊的機(jī)械能減少了，說明有外力對它做功. 所以支持力做功. 平均功率與瞬時(shí)功率的區(qū)別例2 物體m從傾角為的固定的光滑斜面由靜止開始下滑，斜面高為h，當(dāng)物體滑至斜面底端，重力做功的瞬時(shí)功率為 C. mg?2gh?sin D. mg?2ghsin錯(cuò)析 錯(cuò)解一錯(cuò)誤的原因是沒有注意到瞬時(shí)功率P=Fvcos.只有F與v同向時(shí)，瞬時(shí)功率才能等于Fv，而此題中重力與瞬時(shí)速度v不是同方向，所以瞬時(shí)功率應(yīng)注意乘上F與v夾角的余弦值.錯(cuò)解二錯(cuò)誤主要是對瞬時(shí)功率和平均功率的概念不清楚，將平均功率當(dāng)成瞬時(shí)功率.解析 由于光滑斜面，物體

4、m下滑過程中機(jī)械能守恒，滑至底端時(shí)的瞬時(shí)速度為v=2gh，據(jù)瞬時(shí)功率P=Fvcos.由圖3可知，F(xiàn)、v夾解為90°-，那么滑至底端時(shí)功率P=mg?sin?2gh，故C選項(xiàng)正確.圖3點(diǎn)撥 求解功率問題首先應(yīng)注意求解的是瞬時(shí)值還是平均值. 假設(shè)求瞬時(shí)值應(yīng)注意普遍式P=Fv0鹀os為F，v的夾角當(dāng)F，v有夾角時(shí)，應(yīng)注意從圖中標(biāo)明. 機(jī)車啟動的過程例3 一列火車由機(jī)車牽引沿程度軌道行使，經(jīng)過時(shí)間t，其速度由0增大到v. 列車總質(zhì)量為M，機(jī)車功率P保持不變，列車所受阻力f為恒力. 求這段時(shí)間內(nèi)列車通過的路程.錯(cuò)解 以列車為研究對象，程度方向受牽引力和阻力f.據(jù)P=Fv可知牽引力F=Pv設(shè)列車通過路程為s，據(jù)動能定理，有由以上兩式，解得s=Mv32P-fv錯(cuò)析 以上錯(cuò)解的原因是對P=Fv的公式不理解，在P一定的情況下，隨著v的變化，F(xiàn)是變化的. 在中學(xué)階段用功的定義式求功要求F是恒力.解析 以列車為研究對象，列車程度方向受牽引力和阻力. 設(shè)列車通過路程為s. 據(jù)動能定理，有因?yàn)榱熊嚬β室欢ǎ瑩?jù)P=Wt可知牽引力的功率WF=P?t點(diǎn)撥 發(fā)動機(jī)的輸出功率P恒定時(shí)，據(jù)P=Fv可知v變化，F(xiàn)就會發(fā)生變化，牽動F，a變化. 應(yīng)對上述物理量隨時(shí)間變化的規(guī)律有個(gè)定性的認(rèn)識.練習(xí)1. 汽車以額定功率從靜止開始行駛時(shí) A.速度變大，加速度也變大B.速度變小，加速