高三一輪復習課件：5.1功和功率

1、 122F3FFWFlcos ., 10222功是力的空累效它和位移相即： 在高中段，種方法只適用于恒力做功做正功，不做功，做功正功、功或不做功判方法有：用力和位移的角 判；用力和速度的角 判；用一能、功化判間積應對應階這當時當時當時負負斷夾斷夾斷動變斷3常見力做功的特點：重力(或電場力)做功和路徑無關，只與物體始末位置的高度差h(或電勢差)有關：Wmgh(或WqU)，當末位置低于初位置時，W0，即重力做正功；反之則重力做負功滑動摩擦力做功與路徑有關當某物體在一固定平面上運動時，滑動摩擦力做功的絕對值等于摩擦力與路程的乘積在彈性范圍內，彈簧做功與始末狀態(tài)彈簧的形變量有關系 ,cos1123WP

2、ttPFvFvPF功率的物理意：功率是描述做功快慢的物理量功率的定式： 所求出的功率是的平均功率功率的算式： ，其中 是力與速度的角公式有種用法：求某一刻的瞬功率是刻的作用力大小， 取瞬值，的在刻的瞬功二、功率率；義義時間 內計間夾該兩時時這時該時時對應為該時時(2)當v為某段位移(時間)內的平均速度時，則要求這段位移(時間)內F必須為恒力，對應的P為F在該段時間內的平均功率4重力的功率可表示為PGmgvy，即重力的瞬時功率等于重力和物體在該時刻的豎直分速度之積5額定功率：機器正常工作的功率一般在機器的銘牌上標明6實際功率：機器實際工作時輸出的功率大小小于或等于額定功率 123=1 12WFl

3、WWWW.7PWWPcos 有用有用機械效率： ，小于 ，機械省力不省功有種方法求解先求出合力, 然后求功, 表式合力的功等于各分力所做功的代和，即然考不作定量算要求, 但因三、合力的是要求, 適安排一定的算于提高本功四、機的種方式容的知掌握是很有必要的總總總兩總達為數(shù)雖綱計為級動車輛啟動兩當計對內識還兩種方式以恒定功率啟動以恒定加速度啟動P-t圖和v-t圖OA段過程分析()PvFvFFam 阻阻不不變變()()1FFaFmPFvPFv 阻阻不不不不直直到到額額變變變變兩種方式以恒定功率啟動以恒定加速度啟動OA段運動性質加速度減小的變加速直線運動勻加速直線運動，維持時間AB段過程分析0mFFa

4、PFv 阻阻阻阻PvFvFFam 阻阻額額兩種方式以恒定功率啟動以恒定加速度啟動AB段運動性質運動性質以vm勻速直線運動加速度減小的加速運動BC段無0,mmFFaPFvv 阻阻阻阻以以速速額額勻勻運運動動(1)解決機車啟動問題，首先要弄清是哪種啟動方式，然后采用分段處理法在勻加速階段常用牛頓第二定律和運動學公式結合分析，在非勻加速階段，一般用動能定理求解(2)在機車的功率PFv中，F(xiàn)是指機車的牽引力，而不是車所受的合力一、功和功率的計算 例1、如圖511所示，質量為m的物塊與傾角為的斜面體相對靜止，當斜面體沿水平面向左勻速運動位移l時，求物塊所受重力、支持力、摩擦力做的功和合力做的功圖5-1-

5、1Nmgcosfmg sin .物斜面體速，所受合力零，受力分析如，所以， ，解析：塊隨勻運動為圖ffFNFGNWNlcosmNl,fl()fFg l sincos .Wf lcos()mgl sincos .WWWWW. 220重力與位移方向垂直，所以重力不做功，支持力與角（） 支持力做功摩擦力 與 的角， 做的功合力 做的功是各力做功（）的代和夾為靜夾為個數(shù) 12.N, 2222：根據(jù)功的定算功一定要明確力的大小、位移的大小和力與位移的角本重力與位移角，重力不做功，支持力 與位移的角（） 支持力做正功，摩擦力與位移的角（），摩擦摩擦力做功故一力是否做功，做正功是做功要具體分析合力的功一般用

6、各力做功的代和求，因功是量，求代和如果先求合力再求功，本合力零，合力功也零義計時間夾題夾為夾為夾為負個還負個數(shù)來為標數(shù)較簡單則題為點為評變式訓練1、質量為m0.5kg的物體從高處以水平的初速度v05m/s拋出，在運動t2s內重力對物體做的功是多少？這2s內重力對物體做功的平均功率是多少？2s末，重力對物體做功的瞬時功率是多少？(g取10m/s2)yGytshgtmmWmgh.JWJPW.tstvgtm / stsP mgvW.221221102200 5 10202100502221000，物體在直方向下落的高度 ，所以有，平均功率 在 末物體在直方向的分速度 ，所以解析：瞬功率末內豎豎時例2

7、、關于摩擦力做功的判斷正確的是()A一對滑動摩擦力做功之和可以為0B一對滑動摩擦力做功之和一定為負C一對靜摩擦力做功之和一定為0D一對靜摩擦力做功一定為負BC解析：因為一對靜摩擦力總是大小相等方向相反，且物體間沒有相對運動所以做功之和為0，而一對滑動摩擦力做功因為物體有相對滑動，所以做功之和為負變式訓練2、關于一對作用力和反作用力做功的判斷正確的是()A一對作用力和反作用力做功之和可以為0B一對作用力和反作用力做功之和可以為負C一對作用力和反作用力做功之和可以為正D沒法確定ABC解析：關鍵要看物體的位移和這對作用力和反作用力的方向 二、機車啟動問題例3、一汽車的額定功率P06104W，質量m5

8、103kg，在平直路面上行駛時阻力是車重的0.1倍若汽車從靜止開始以加速度a0.5m/s2做勻加速直線運動，求：(1)汽車保持加速度不變的時間；(2)汽車實際功率隨時間變化的關系；(3)此后汽車運動所能達到的最大速度 tttFFvFfvFfmafmgPFvPv. mm(ga) 008 01汽始做加速，引力 和阻力恒定，速度增加，它的功率逐增大，直到等于定功率止；此后汽保持定功率不，速度增大，引力小，做加速度逐小的加速，直到引力等于阻解力止汽做加速直的引力，阻力，加速程中的最大速度，有 由以上各式可求得 析：車開勻運動牽隨著實際漸額為車額變牽變漸減運動牽為設車勻線運動時牽為為勻過為 / s， t

9、mvts.aPFv m(ga)at.Pvm / s.fFf 10161223加速程持的汽在加速直程中的功率與的系是汽到定功率后，保持定功率不，速度的增加，引力小，但只要引力大于阻力，汽就做加速，只是加速度要小，汽做加速度逐小的加速直直到引力 ，加速度零，汽所能 到的最大速度勻過續(xù)時間車勻線運動過實際時間關車達額將額變隨著牽減牽車運動減車漸減線運動牽變?yōu)檐囘_變式訓練3、機車以以下兩種方式啟動，且沿直線運動(設阻力不變)，方式：機車以不變的額定功率啟動；方式：機車的啟動功率先隨速度均勻增加，后保持額定功率不變，圖512中給出的四個圖象中，能夠正確反映機車的速度v隨時間t變化的是()A甲對應方式，乙

10、對應方式B乙對應方式，丙對應方式C甲對應方式，丙對應方式D丙對應方式，丁對應方式PFFfmavPfavmvmFfa 40方式中汽引力 ， ，汽加速度 不增大 而逐小，汽做加速度小的加速，直到 ， 解，析：額額車牽車隨斷漸減車減運動時FvavmmPv vvfFfmaP Fvfma vav atP PPPfvvm.mB ，然后以最大速度做速，乙方式中始 不， （ ）速度均增大，故 不， ，汽做加速直，直到 后功率不再增大，增大而逐小， 不增大而逐小，與方式后一段情相同故，丙額額額額勻運動對應圖線開時變隨勻變車勻線運動隨漸減隨斷漸減運動況圖線選對應點評：從本題解答中可以看出，動力學知識在分析機車運動形式中起到重要的作用運用牛頓第二定律分析時要意識到機車功率只是機車牽引力的功率而不是機車合外力的功率變式訓練4、質量為5103kg的汽車在t0時刻速度v010m/s，隨后以P6104W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進，經72s達到最大速度，設汽車受恒定阻