一輪 功和功率

1、功和功率功和功率物理講師 黃老師1 考點(diǎn)透視考點(diǎn)透視1.1 考綱要求考綱要求 功和功率為級要求 1.2 考情分析考情分析 考查方式題型頻率難度單獨(dú)考察選擇題3年4考中等綜合考察計(jì)算題3年5考中等或偏難2.1.1 對功的理解對功的理解2 知識和能力2.1 功功(1)如果力的方向與運(yùn)動(dòng)方向一致:(2)如果力的方向與運(yùn)動(dòng)方向成某一角度時(shí):2.1.2 公式公式WFl. cosWFl. 注意: (1) 公式中的力必須是恒力; (2) 公式中的 是力與位移的夾角.2.1.3 功的單位功的單位 FFFF2.1.5 功的正負(fù)功的正負(fù)(1)當(dāng)0 0,力對物體做正功;(2)當(dāng)90 180時(shí),W0,力對物體做負(fù)功,

2、又可說成物體克服這個(gè)力做了功;(3)當(dāng) =90時(shí),W=0,力對物體不做功.FLFF2.1.6 總功的計(jì)算總功的計(jì)算【例題1】如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為的斜面上,物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ,現(xiàn)使物體與斜面一起水平向左勻速移動(dòng)距離l.求:(1)摩擦力對物體做的功為多少?(2)斜面對物體的彈力做的功為多少?(3)重力對物體做的功為多少?l(4)斜面對物體做的功又是多少?(5)各力對物體所做的總功是多少?FNFfmg【例題1】如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為的斜面上,物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ,現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動(dòng)距離l.求:(1)摩擦力對物體做的功為多少?(物體與斜面相對靜止)(2

3、)斜面對物體的彈力做的功為多少?(3)重力對物體做的功為多少?l(4)斜面對物體做的功又是多少?(5)各力對物體所做的總功是多少?FNFfmgl(4)斜面對物體做的功又是多少?(5)各力對物體所做的總功是多少?FNFfmg解析(3)重力G做功 WG=mglcos90=0(4)斜面對m的作用力即FN和Ff的合力,其方向豎直向上,大小等于mg(m處于平衡狀態(tài)),則W斜=F合scos90=mglcos90=0.(5) 各力對物體所做的總功是求各力做功的代數(shù)和,即W總WFfWFNWG0.題后反思(1)求某力的功,必須弄清是哪個(gè)力的功,此力是否為恒力,對恒力做功可直接用公式W=Fscos 來計(jì)算,正確找

4、出F、s、 是求功的關(guān)鍵;小試牛刀 在該題中,若: (1)物體與斜面一起水平向左以加速度a勻加速移動(dòng)距離l,求斜面對物體做的功. 2.1.7 摩擦力的功(1)滑動(dòng)摩擦力可以做正功、可以做負(fù)功也可以不做功(2)靜摩擦力可以做正功、可以做負(fù)功也可以不做功2.1.8 作用力的功和反作用力的功：作用力的功和反作用力的功：以下情況都可能存在【例題2】在小車甲和乙上分別固定條形磁鐵,并使其N極與S極相對,如圖所示,試討論以下情況中兩磁極之間的作用力和反作用力分別做正功還是做負(fù)功:SNNS解：(1) 都做正功(2) 都做負(fù)功(3)一個(gè)力做正功一個(gè)力不做功(4)一個(gè)力做負(fù)功一個(gè)力不做功SNNS2.2 功率功率

5、2.2.1 物理意義物理意義 描述力對物體做功的快慢物理量.2.2.3 單位單位 在國際單位制中,功的單位是瓦特,簡稱瓦,符號是W.【例題3】一個(gè)質(zhì)量是m的物體從固定的光滑斜面的頂端由靜止開始下滑,斜面的高為h,斜面傾角為 ,求物體滑到斜面底端時(shí)重力做功的功率.【例題3】一個(gè)質(zhì)量是m的物體從固定的光滑斜面的頂端由靜止開始下滑,斜面的高為h,斜面傾角為 ,求物體滑到斜面底端時(shí)重力做功的功率.【例題3】一個(gè)質(zhì)量是m的物體從固定的光滑斜面的頂端由靜止開始下滑,斜面的高為h,斜面傾角為 ,求物體滑到斜面底端時(shí)重力做功的功率.(1)求物體在某一時(shí)刻或經(jīng)過某一位置時(shí)某個(gè)力的功率,應(yīng)該理解為求瞬時(shí)功率,用P

6、=Fvcos 來計(jì)算.如果求物體在一段時(shí)間內(nèi)或經(jīng)過一段位移時(shí)的功率則為平均功率,用P=W/t來計(jì)算.題后反思:小試牛刀2.3 機(jī)車啟動(dòng)問題機(jī)車啟動(dòng)問題2.3.1 以恒定功率啟動(dòng)以恒定功率啟動(dòng) 2.3.2 以恒定的牽引力啟動(dòng)以恒定的牽引力啟動(dòng) (1)理解:從靜止開始以恒定的牽引力開始加速; (2)過程分析:根據(jù)PFv,v增大,F不變,則P增大,在這個(gè)過程中,合力F-f為定值,即加速度為定值,物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)功率增大到額定功率后,速度還增大,變?yōu)楹愎β蕟?dòng).注意注意: 【例題4】一輛汽車的質(zhì)量是5103 kg,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60 kW,汽車所受阻力恒為5 000 N,如果汽車從靜止開始

7、以0.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),功率達(dá)到最大后又以額定功率運(yùn)動(dòng)了一段距離,最終汽車達(dá)到了最大速度.在剛達(dá)到最大速度時(shí),汽車運(yùn)動(dòng)了125 m,問在這個(gè)過程中,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力做了多少功?【例題4】一輛汽車的質(zhì)量是5103 kg,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60 kW,汽車所受阻力恒為5 000 N,如果汽車從靜止開始以0.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),功率達(dá)到最大后又以額定功率運(yùn)動(dòng)了一段距離,最終汽車達(dá)到了最大速度.在剛達(dá)到最大速度時(shí),汽車運(yùn)動(dòng)了125 m,問在這個(gè)過程中,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力做了多少功?【例題4】一輛汽車的質(zhì)量是5103 kg,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60 kW,汽車所受阻

8、力恒為5 000 N,如果汽車從靜止開始以0.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),功率達(dá)到最大后又以額定功率運(yùn)動(dòng)了一段距離,最終汽車達(dá)到了最大速度.在剛達(dá)到最大速度時(shí),汽車運(yùn)動(dòng)了125 m,問在這個(gè)過程中,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力做了多少功?題后反思:【例題5】如圖所示為修建高層建筑常 用 的 塔 式 起 重 機(jī) . 在 起 重 機(jī) 將 質(zhì) 量m=5103 kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a0.2 m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí),保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng),取g10 m/s2,不計(jì)額外功.求:(1)起重機(jī)允許輸出的最大

9、功率;(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率.【例題5】如圖所示為修建高層建筑常 用 的 塔 式 起 重 機(jī) . 在 起 重 機(jī) 將 質(zhì) 量m=5103 kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a0.2 m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí),保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng),取g10 m/s2,不計(jì)額外功.求:(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率;(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率.【例題5】如圖所示為修建高層建筑常 用 的 塔 式 起 重 機(jī) . 在 起 重 機(jī) 將 質(zhì) 量m=5103 kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a0.2 m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí),保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng),取g10 m/s2,不計(jì)額外功.求:(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率;(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率.小試牛刀(福建高考)如圖所示,用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動(dòng)力的小船沿直線拖向岸邊.已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P,小船的質(zhì)量為 m , 小 船 受 到 的 阻 力 大 小 恒