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走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 温故自查查 1物理意义义：功是描述力对对 效果的物理量 ，是过过程量 2做功的二要素： 和 上的位移 3定义义：力和物体在力的方向上位移的乘积积称为为力 对对物体做的功 4计计算式：W ，F表示恒力的大小，l表示 物体运动动的位移，为为 的夹夹角 空间积累 力力的方向 Flcos_ 力的方向与位移方向 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 5特点：功是 ，取值值不同，功会出现现正负负， 正功表示 做功，负负功表示 做功，合力的功等 于各分力分别别做功的 和 标量 动力阻力 代数 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 考点精析 1功的计算公式WFlcos应用注意要点 (1)WFlcos是恒力做功的计计算式，对变对变 力做功的 计计算不适用因此，每当使用WFlcos计计算功时时，要先 弄清是恒力做功还还是变变力做功 例如：竖竖直上抛一物体，受到大小不变变的空气阻力F 阻，上升的最大高度为 为h，则则从抛出到落回抛出点的整个 过过程中，阻力F阻是变变力(方向变变)不能只简单简单 地认为认为 位 移为为零阻力做的功就是零实际实际 上阻力做的功为为2F 阻h. 位移为为零，做功也为为零这这一结论结论 只对对恒力做功适用 同时时要特别别注意公式的成立条件 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 (2)恒力做功多少只与F、l及二者夹夹角余弦有关，而 与物体的加速度大小、速度大小、运动时间长动时间长 短等都无 关，即与物体的运动动性质质无关，同时还时还 与有无力其他做 功也无关 (3)公式WFlcos中的l是物体相对对地面的位移，而 不是相对对于和它接触的物体的位移 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 2合力做功的计算 (1)合力做的功等于各力做功的代数和 即W合W1W2W3 (2)先求出物体受到的合力F合，再由W合F合lcos求 解，但应应注意应为应为 合力与位移l的夹夹角，F合在运动过动过 程 中保持不变变. 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 温故自查查 摩擦力可以做 ，也可以做 ，也可以 1滑动动摩擦力做功情况分析 (1)滑动动摩擦力可以做正功，如图图所示，平板车车放在 光滑水平面上，右端放一小木块块，用力F拉平板车车，结结果 木块块在平板车车上滑动动，这时这时 平板车给车给 木块块的滑动动摩擦力 Ff水平向右木块块的位移也向右，滑动动摩擦力Ff对对木块块 做 正功不做功负功 正功 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 (2)滑动动摩擦力不做功的情况如图图所示，A、B叠放在 水平面上，B用一水平绳绳与墙墙相连连，现现用水平力F将A拉 出，物体A对对B的滑动动摩擦力Ff水平向右，B的位移为为零 ，所以，滑动动摩擦力Ff对对B 不做功 (3)滑动动摩擦力做负负功的情况如图图所示，物体从斜面 上滑下时时，滑动动摩擦力做了 负功 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 2静摩擦力做功情况分析 (1)如图图所示，光滑水平面上的物体A、B在外力F的 作用下能保持相对对静止地匀加速运动动，则则在此过过程中，A 对对B的静摩擦力对对B做 (2)如果受静摩擦力作用的物体位移不为零，静摩擦 力做功也可能为零如图所示，匀速向右行驶的车厢里， 由力的平衡知，车厢壁对物块有竖直向上的静摩擦力Ff， 位移方向水平向右，故Ff与位移方向垂直，静摩擦力对物 块 正功 不做功 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 (3)如图图所示，物体A、B在力F作用下一块块向右加速 运动时动时 ，A对对B的静摩擦力对对B做 负功 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 考点精析 在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移( 静摩擦力起着传递机械能的作用)，而没有机械能转化为 其他形式的能在滑动摩擦力做功的过程中，既有机械能 之间的相互转移，又有机械能与其他形式的能量之间的相 互转化在系统内，一对静摩擦力所做功的代数和一定为 零；一对滑动摩擦力所做的总功为负值，其绝对值等于滑 动摩擦力与相对位移的乘积(系统损失的机械能)，也等于 该系统增加的内能，即E机E内Ffl相对. 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 温故自查查 1公式 (1)P ，P为时间为时间 t内的 (2)P ，为为F与v的夹夹角 若v为为平均速度，则则P为为 若v为为瞬时时速度，则则P为为 平均功率 Fvcos 平均功率 瞬时功率 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 2物理意义义：描述做功的 ，功率大则则做功快 ，功率小则则做功 3额额定功率：机器 工作的功率，一般在机器的 铭铭牌上标标明 4实际实际 功率：机器 时输时输 出的功率要求 额额定功率 快慢 慢 正常 实际工作 小于等于 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 考点精析 对公式PFv的认识 当力F与位移l方向一致时，WFl，代入功率定义式 P 得P Fv，即PFv. 此公式适用于力F和速度v方向一致的情况 (1)当力F与速度v不在一条直线上时，可以将力F分解 为沿v方向上的力F1和垂直于v方向上的力F2，由于F2不做 功，故力F的功率与分力F1的功率相同，可得PF1v. 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 (2)从PFv可见见： 当P一定时时，要增加F，必须须减小v.故汽车车爬坡时时 ，司机常换换低挡挡降低速度来增大牵牵引力 当F一定时时，v增加(如匀加速运动动)，则则P也会增加 ，但这样这样 的过过程是有限度的 当v一定时时，P越大F就越大，如功率越大的起重机 可吊起的重物的质质量越大 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 (3)平均功率和瞬时时功率的计计算 平均功率：常应应用P 计计算在时间时间 t内的平均功率 ，有时时也应应用PFv计计算，不过过v应应是在时间时间 t内的平均 速度 瞬时时功率：常应应用PFv计计算某一瞬时时的功率，不 过过v应应是该该瞬时时的速度当时间时间 t无限小时时，P 也是 瞬时时功率. 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 温故自查查 发动发动 机的功率即是牵牵引力的功率，P ，在功率 一定的条件下，发动发动 机产产生的牵牵引力F跟 成反 比 Fv 运动速度 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 考点精析 1机车以恒定的功率启动 机车以恒定的功率启动时，若运动过程中其所受阻力 F阻不变，其所受的F牵及a、v的变化情况可表示如下： vF牵 牵 a 保持 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 vvm不变变即机车车启动动后先做加速度逐渐渐减小的 加速运动动，再做匀速运动动 其vt图图象如图图所示 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 2机车车从静止匀加速启动动 机车车以恒定的加速度启动时动时 ，开始牵牵引力不变变，当 其速度增大到一定值值v时时，其功率达到最大值值，下面的过过 程与上述(1)一样样在此过过程中，其牵牵引力功率、牵牵引力 、加速度及速度的变变化情况可表示如下： 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 即机车车启动动后先做匀加速运动动，后做加速度逐渐渐减 小的加速运动动，再做匀速运动动 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 命题规律 根据恒力做功的公式WFscos，计算 力所做的功或合力所做的功 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 考例1 如图图所示，质质量为为m的物体静止在倾倾角为为 的斜面上，物体与斜面的动动摩擦因数为为，现现使斜面水平 向左匀速移动动距离l.求： (1)摩擦力对对物体做的功为为多少？(物体与斜面相对对静 止) (2)斜面对对物体的弹弹力做的功为为多少？ (3)重力对对物体做的功为为多少？ (4)斜面对对物体做的功又是多少？各力对对物体所做的 总总功是多少？ 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 解析 物体m受到重力mg、摩擦力Ff和支持力FN的 作用，如图所示，m有沿斜面下滑的趋势，Ff为静摩擦力 ，位移s的方向与速度v的方向相同 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 据物体的平衡条件有Ffmgsin，FNmgcos，由 功的计算公式WFscos有：(1)摩擦力Ff对物体做功 WFFflcos(180)mglsincos. (2)弹力FN对物体做功 WFNFNlcos(90)mglsincos. (3)重力G做功WGmglcos900. (4)斜面对m的作用力即FN和Ff的合力，其方向竖直向 上，大小等于mg(m处于平衡状态)，则W斜F合scos90 mglcos900.各力对物体所做的总功是求各力做功的代数 和，即：W总WFfWFNWG0. 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 答案 (1)mglsincos (2)mglsincos (3)0 (4)0,0 总结评述 求功，必须须弄清是哪个力的功，此力是 否为为恒力，对对恒力做功可直接用公式WFscos来计计算 此题题中求WFN时时，有的同学认为认为 FN与斜面垂直不做功， 这这是错误错误 的，支持力FN虽虽与斜面垂直但与位移s并不垂直 ，故支持力FN对对物体做功，正确找出F、s、是求功的关 键键 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 请请同学们们自己求解，若： (1)物体与斜面一起水平向左以加速度a匀加速移动动距 离l，求斜面对对物体做的功 答案(Wmal) (2)物体与斜面一起竖竖直向上以加速度a匀加速移动动距 离l，求斜面对对物体做的功 答案Wm(ga)l 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 命题规律 (1)将变力做功转化为恒力做功(2)利用 图象法求变力做功(3)利用动能定理求变力做功 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 考例2 如图图，定滑轮轮至滑块块的高度为为h，已知细细 绳绳的拉力为为F(恒定)，滑块块沿水平面由A点前进进s至B点， 滑块块在初、末位置时细绳时细绳 与水平方向夹夹角分别为别为 和.求 滑块块由A点运动动到B点过过程中，绳绳的拉力对对滑块块所做的功 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 解析 设绳对物体的拉力为T，显然人对绳的拉力F 等于T.T在对物体做功的过程中大小虽然不变，但其方向 时刻在改变，因此该问题是变力做功的问题但是在滑轮 的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下，人对绳做的 功就等于绳的拉力对物体做的功而拉力F的大小和方向 都不变，所以F做的功可以用公式WFscos直接计算 由图可知，在绳与水平面的夹角由变到的过程中，拉力 F的作用点的位移大小为： 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 总结评述 利用几何关系求出拉过过去的绳长绳长 ，即F 的作用点的位移，是求解本题题的关键键，也是此类题类题 目易 出现错误现错误 的地方. 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 命题规律 对功率概念的理解，平均功率和瞬时功率 的区别和计算 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 考例3 如图图所示，物体由静止开始沿倾倾角为为的固 定光滑斜面上下滑，物体质质量为为m，斜面高为为H.求： (1)物体滑到底端过过程中重力的功率； (2)物体滑到斜面底端时时重力的功率 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 解析 (1)应为重力的平均功率，先分别求出重力的 功W和下滑时间t，则由 W/t可求出 重力的功WmgH， 由s at2有 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 (2)应为重力的瞬时功率，先求出物体到达斜面底端 时的速度v以及v和mg之间的夹角，则由Ptmgvcos可 求出，也可将力向速度方向投影或速度向力的方向投影， 通过PtFv求出 物体到达斜面底端时的速度 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 总结评述 正确区分平均功率和瞬时时功率是解决本 题题的关键键容易失误误的地方是疏忽了力和速度之间间的夹夹 角，直接用PFv求瞬时时功率 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 质质量为为m0.5kg的物体从高处处以水平的初速度v0 5m/s抛出，在运动动t2s内重力对对物体做的功是多少？这这 2s内重力对对物体做功的平均功率是多少？2s末，重力对对物 体做功的瞬时时功率是多少？(g取10m/s2) 解析 抛出后t2s内，物体在竖直方向下落的高度 ： h gt2 1022m20m， 所以有WGmgh0.51020J100J， 平均功率P 50W. 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 在t2s末，物体在竖直方向的分速度vygt20m/s ， 所以t2s末重力的瞬时功率Pmgvy100W. 答案 100J 50W 100W 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 命题规律 机动车以恒定加速度启动，或以恒定功率 启动时，求最大速度，或求机动车做匀加速运动的时间和 速度 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 考例4 (2009上海浦东东区模拟拟)一辆辆汽车质车质 量为为 1103kg，最大功率为为2104W，在水平路面由静止开始做 直线线运动动，最大速度为为v2，运动动中汽车车所受阻力恒定 发动发动 机的最大牵牵引力为为3103N，其行驶过驶过 程中牵牵引力F 与车车速的倒数 的关系如图图所示试试求 走向高考 高考总复习 人教版物理 第第5 5章章 机械能机械能 首页上页下页末页 考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业 (1)根据图线图线 ABC判断汽车车做什么运动动？ (2)v2的大小； (3)整个运动过动过 程中的最大加速度； (4)当汽车车的速度为为10m/s时发动时发动 机的功率为为多大？ 解析 (1)图线AB段牵引力F不变，阻力f不变，汽 车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示