功和功率復習

1、第五章 機械能及其守恒定律物理一、功一、功1概念：如果物體在力的作用下概念：如果物體在力的作用下 發(fā)生了變化，那發(fā)生了變化，那么這個力一定對物體做了功么這個力一定對物體做了功2做功的兩個要素：力和物體在做功的兩個要素：力和物體在 發(fā)生的位發(fā)生的位移移3公式：公式：W ，是力和位移方向間的夾角是力和位移方向間的夾角主干知識整合力的方向上力的方向上Flcos注意：注意： 1、適用：恒力功。、適用：恒力功。 2、w與與F對應。與對應。與物體是否受其他力無關，與物體處于什么運動物體是否受其他力無關，與物體處于什么運動狀態(tài)無關。狀態(tài)無關。3、L指對地位移，指對地位移，F(xiàn)作用點的位移。作用點的位移。指指F

2、 F與與L L方向之間的夾角。方向之間的夾角。學案學案【鞏固鞏固】：質量分別為質量分別為m1m1和和m2m2的兩個物體，的兩個物體，m1m2m1W2A.W1W2B.W1w2B.W1w2C.W1=W2C.W1=W2D.D.無法確定無法確定【鞏固鞏固1 1】：關于功是否為矢量，下列說法正確的是（關于功是否為矢量，下列說法正確的是（ ）A.A.因為功有正功和負功，所以功是矢量因為功有正功和負功，所以功是矢量 B.B.因為功沒有方向性，所以功是標量因為功沒有方向性，所以功是標量C.C.力和位移都是矢量，功也一定是矢量力和位移都是矢量，功也一定是矢量 D.D.力是矢量，功也是矢量力是矢量，功也是矢量【鞏

3、固鞏固2 2】：物體在兩個相互垂直的力作用下運動，力物體在兩個相互垂直的力作用下運動，力F1F1對物體對物體做功做功6J6J，物體，物體克服克服力力F2F2做功做功8J8J，則，則F1F2F1F2的合力對物體做功為（的合力對物體做功為（ ） A.14JA.14JB.10JB.10JC.2JC.2JD-2JD-2JCBD第五章 機械能及其守恒定律物理二、功的正負判斷二、功的正負判斷方法一：根據力的方向和位移方向的夾角方法一：根據力的方向和位移方向的夾角判斷判斷.通常通常判斷恒力做功的正負判斷恒力做功的正負正功正功不做功不做功負功負功克服這個力做功克服這個力做功注意注意1：功是力在空間上的積累過程

4、，它是一個過程量功是力在空間上的積累過程，它是一個過程量注意注意2：功有正負但沒有方向，故：功有正負但沒有方向，故功是功是標量標量，正功表示，正功表示對物體做功的力為動力，負功表示對物體做功的對物體做功的力為動力，負功表示對物體做功的力為阻力，功的正負不表示功的大小力為阻力，功的正負不表示功的大小 1一人乘電梯從一人乘電梯從1樓到樓到20樓，在此過程中經歷了樓，在此過程中經歷了先加速、后勻速、再減速的運動過程，則電梯支先加速、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，減速時做負功加速時做正功，勻速時不做功，減速時做負功B加速時做正

5、功，勻速和減速時做負功加速時做正功，勻速和減速時做負功C加速和勻速時做正功，減速時做負功加速和勻速時做正功，減速時做負功D始終做正功始終做正功D2如圖如圖512所示，質量為所示，質量為m的物體置于傾角為的物體置于傾角為的斜的斜面上，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，運動過程中物體動，運動過程中物體m與斜面體相對靜止則關于斜面對與斜面體相對靜止則關于斜面對m的支持力和摩擦力的做功情況是的支持力和摩擦力的做功情況是圖圖512A支持力一定做正功支持力一定做正功 B摩擦力一定做正功摩擦力一定做正功C摩擦力可能不做功摩擦力可能不做功 D支持

6、力可能做負功支持力可能做負功A 如圖如圖515所示，物體沿弧形軌道滑下后進入足所示，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，則傳送帶夠長的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運轉，則傳送帶對物體做功情況可能是對物體做功情況可能是A始終不做功始終不做功B先做負功后做正功先做負功后做正功C先做正功后不做功先做正功后不做功D先做負功后不做功先做負功后不做功 圖圖515【答案答案】ACD(1)摩擦力并非只做負功，可以做正功、負功或不做功摩擦力并非只做負功，可以做正功、負功或不做功(2)作用力和反作用力雖然等大反向，但由于其分別作用作用力和反作用力雖然等大反向，但由于其分別作用

7、在兩個物體上，產生的位移效果無必然聯(lián)系，故作用力和反在兩個物體上，產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，大小也不一定相等作用力的功不一定一正一負，大小也不一定相等 1如圖如圖516所示，在加速向左運動的車廂中，一個所示，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靜止，那么人對車廂做功的情況是圖圖516A做正功做正功B做負功做負功C不做功不做功 D無法確定無法確定（二）變力功的求解（二）變力功的求解求變力功的方法求變力功的方法：（：（1）僅大小不變的：

8、）僅大小不變的：w=FS （2）功率不變的：功率不變的：w=Pt （3）僅方向不變的：圖像的面）僅方向不變的：圖像的面積積 （4）動能定理）動能定理 （也可計算恒力功也可計算恒力功）【例1】 s1s2s3 FF【例2】 微元法第五章 機械能及其守恒定律物理 變力功的計算變力功的計算(1)當變力的功率當變力的功率P一定時，可用一定時，可用WPt求功，如機車恒功率啟動時求功，如機車恒功率啟動時(3)用動能定理用動能定理WEk或功能關系或功能關系WE，即用能量的增量等效，即用能量的增量等效代換變力所做的功代換變力所做的功(也可計算恒力功也可計算恒力功 )第五章 機械能及其守恒定律物理(1)先求先求F

9、合合，再根據，再根據WF合合lcos 計算，一般適計算，一般適用于整個過程中合力恒定不變的情況用于整個過程中合力恒定不變的情況(2)先求各個力做的功先求各個力做的功W1、W2Wn，再根據，再根據W總總W1W2Wn計算總功，這是求合力做功常計算總功，這是求合力做功常用的方法用的方法 合力功的計算合力功的計算第五章 機械能及其守恒定律物理【例例】：如圖所示，質量為的物體沿傾角為：如圖所示，質量為的物體沿傾角為的光滑斜面下滑了的光滑斜面下滑了一段距離一段距離L L，求物體所受各力在下滑過程中對物體做的功及這些力，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？做的總功？ 合力功的計算合力功的

10、計算【跟蹤訓練跟蹤訓練】：將質量為：將質量為m=5kgm=5kg的物體豎直拋出的物體豎直拋出h=10mh=10m高度后落高度后落下。空氣阻力為下。空氣阻力為f=5N,f=5N,求全過程外力對物體做的總功。求全過程外力對物體做的總功。比值比值 快慢快慢 平均平均 平均平均 瞬時瞬時 4額定功率：機械長時間正常工作而不損壞機械的額定功率：機械長時間正常工作而不損壞機械的 輸出功率輸出功率5實際功率：機械實際工作時輸出的功率要求實際功率：機械實際工作時輸出的功率要求 額定功率額定功率 最大最大小于等于小于等于第五章 機械能及其守恒定律物理【例例】：如圖所示，物體由靜止開始沿傾角為：如圖所示，物體由靜

11、止開始沿傾角為的光滑斜面的光滑斜面下滑，下滑，m m、h h已知，求：已知，求：（1 1）物體滑到底端過程中重力的功率）物體滑到底端過程中重力的功率（2 2）物體滑到斜面底端時重力的功率）物體滑到斜面底端時重力的功率【跟蹤訓練跟蹤訓練】：將：將1kg1kg的物塊在高度為的物塊在高度為45m45m的高度以的高度以40m/s40m/s的初速度的初速度平拋，不計重力。求物塊（平拋，不計重力。求物塊（1 1）落地時重力的瞬時功率。）落地時重力的瞬時功率。 （2 2）落地過程中重力的平均功率。）落地過程中重力的平均功率。第五章 機械能及其守恒定律物理【例例】：一質量為：一質量為m=5t的汽車，發(fā)動機額定

12、功率為的汽車，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)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)行駛假設車的阻力為車動機達到額定功率后以恒定功率繼續(xù)行駛假設車的阻力為車重的重的0.06倍，倍，g取取10m/s2求：（求：（1）汽車做勻加速直線運動）汽車做勻加速直線運動的最長時間的最長時間t；（；（2）汽車起動后）汽車起動后5s末和末和15s末的瞬時功率；（末的瞬時功率；（3）汽車的最大速度）汽車的最大速度vm【跟蹤訓練跟蹤訓練】：質量：質量m=5103kg的汽車在水平路面上從靜止的汽車在水平路面上從靜止開始以加速

13、度開始以加速度a=2m/s2作勻加速運動，所受阻力作勻加速運動，所受阻力f=1.0103N，汽車起動后第，汽車起動后第1s末牽引力的瞬時功率是末牽引力的瞬時功率是 （）（）A2kW B11 kW C20 kW D22kW第五章 機械能及其守恒定律物理【跟蹤訓練跟蹤訓練】：質量：質量m=5103kg的汽車在水平路面上從靜止開的汽車在水平路面上從靜止開始以加速度始以加速度a=2m/s2作勻加速運動，所受阻力作勻加速運動，所受阻力f=1.0103N，汽，汽車起動后第車起動后第1s末牽引力的瞬時功率是末牽引力的瞬時功率是 （）（）A2kW B11 kW C20 kW D22kW6如圖所示，分別用力如圖所示，分別用力F1、F2、F3將質量為將質量為m的物體由靜止沿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三個力的功率分別為P1、P2、P3，則，則AP1P2P3 BP1P2P3CP3P2P1 DP1P2P3答案答案A第五章 機械能及其守恒定律物理5質量為質量為2 kg的物體放在動摩擦因數(shù)的物體放在動摩擦因數(shù)0.1的水平面上的水平面上，在水平拉力的