高考物理一轮复习 第5章 第1课时 功 功率课件 粤教版.ppt

广州出版社 2015年五羊高考 高考总复习物理 课件 2015年五羊高考物理复习 第1课时功功率 课前自主解读 一 功1 功的定义某力做功须同时满足两个条件 和 某力做功等于 和 的乘积 2 功的量度 1 根据定义可得 其中 是 夹角 位移s是 2 功是标量 但功有正功 负功 0 90 时 力对物体做 功 即w 0 90 时 力对物体 即 090 180 时 力对物体做 功 即 0 力对物体做负功 也称为 力 物体克服该力做功 负 不做功 正 受力物体对地发生位移 力f与位移s之间 物体在力的方向上发生位移大小 物体在力的方向上发生位移 力的大小 课前自主解读 二 功率1 功率的定义某力做功跟完成这些功所用时间的 叫功率 它表示物体 或力 做功快慢程度的物理量 2 功率的量度 1 平均功率 p 或p 其中 为力f与物体平均速度方向之间的夹角 2 瞬时功率 其中 为力f与物体瞬时速度v方向之间的夹角 三 机车功率机动车辆牵引力功率等于机车牵引力大小与机车运行速度的乘积 即p f v 1 若机车以恒定的牵引力功率由静止启动 则机车先做 的加速运动 最后做以最大速度做 2 若机车以匀加速直线运动形式由静止启动 则机车先 再做 的加速运动 最后做以最大速度做 比值 匀速运动 做匀速直线运动 加速度逐渐减小 匀速运动 加速度逐渐减小 课堂主题互动 主题一 认识做功的物理含义 例题1 在讨论做功与哪些因素有关时 有下列两种过程 a 用水平推力f推质量为m的物体a在光滑水平面上前进s b 用与粗糙斜面平行的推力f推质量为2m的物体b沿斜面向上前进s 则关于力f在以上过程中做功多少的说法正确的是 a a做功最多b b做功最多c 做功一样多d 无法判断 c 变式1 双选 如图所示 斜面体置于光滑水平地面上 光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑 在物体下滑过程中 下列说法正确的是 a 斜面体对物体的作用力垂直于接触面b 斜面体对物体的作用力不垂直于接触面c 斜面体对物体的作用力对物体做负功d 斜面体对物体的作用力不对物体做功 主题一 认识做功的物理含义 ac 主题二 恒力做功的求解方法 例2 如图 木块a放在木板b的左端 a b间接触面粗糙 用恒力f将木块a拉到木板b的右端 第一次将b固定在水平地面上 第二次将b放在光滑水平地面上 则前后两个过程中相同的量是 a 物块a的运动位移b 物块a运动的加速度c 物块a的运动时间d 力f对物块a做的功 b 主题二 恒力做功的求解方法 例题3 质量为m的滑块以一定初速度沿倾角为 的斜面向上滑距离l后 又沿原路返回 设滑块与斜面间动摩擦因数为 则滑块从开始上滑到回到原出发点的过程中 a 重力做的功为0b 重力做的功mglcos c 克服摩擦力所做的功为2 mgld 克服摩擦力所做的功为2 mglcos ad 变式2 2012 五羊高考 原创 如图所示 圆柱形仓库内有三个长度不同的木板ao bo co co最长 其下端都固定于底部圆心o 上端搁在仓库侧壁上 三块滑板与水平面的夹角依次彼此不同 若有三个质量相同的小孩分别从a b c处滑下 设小孩与木板间动摩擦因数相同 则 a 三种情况下摩擦力做功一样多b 三种情况下重力做功一样多c 沿最长co板下滑 摩擦力做功最多d 沿最长co板下滑 合力做功最多 主题二 恒力做功的求解方法 ad 主题三 平均功率 瞬时功率 例题4 从地面上方同一点水平抛出两个等质量的小物体甲 乙 抛出速度大小分别为v和2v 不计空气阻力 则两个小物体在飞行过程中 a 重力做功平均功率p甲 p乙b 重力做功平均功率p甲 p乙c 落地时重力做功的瞬时功率p 甲 p 乙d 落地时重力做功的瞬时功率p 甲 p 乙 bd 变式3 双选 如图所示 p q的质量均为m p从光滑固定斜面顶端无初速度地下滑 将q水平抛出 从开始运动到着地的过程中 以下说法正确的是 a 着地前 q经历时间较短b 着地前 p q经历时间相同c 着地前的瞬间 p球重力的瞬时功率比q球的大d 着地前的瞬间 p球重力的瞬时功率比q球的小 ad 主题三 平均功率 瞬时功率 例题5 质量为1kg的物体 放在动摩擦因数 0 1的水平面上 在水平拉力的作用下由静止开始运动 水平拉力做的功w和物体随位置x变化的关系如图所示 重力加速度g取1om s2 则 a 物体的加速度是2 5m s2b 物体的加速度是4 0m s2c x 8 0m时 物体的速度约为8 0m sd x 8 0m时 物体的速度约为4 0m s 主题四 与功 功率有关的图象问题 bc 例题6 如图 甲 所示 平板车长度为l 0 5m 物块质量 可视为质点 为m 1kg 若将平板车锁定且在上表面铺上一种特殊材料 其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化如图 乙 所示 g取10m s2 则物块滑过小车过程中克服摩擦力做的功为 a 1jb 2jc 3jd 4j 主题四 与功 功率有关的图象问题 b 主题五 机车的启动运行模式 例题7 一辆质量为2 0 103kg的汽车以额定功率为6 0 104w在水平公路上行驶 汽车受到的阻力为一定值 在某时刻汽车的速度为20m s 加速度为0 50m s2 求 g取10m s2 1 汽车所能达到的最大速度是多大 2 当汽车的速度为10m s时的加速度是多大 主题五 机车的启动运行模式 例题7 解析 1 当速度v1 20m s时 机车受到的牵引力f1 p v1 3 103n根据牛顿第二定律f1 f ma1 得f 2 0 103n当牵引力等于阻力时 机车速度达到最大 fm f 即p vm f 得vm 30m s 2 当速度v2 10m s时 牵引力f2 p v2 6 103n 由f2 f ma2 得a2 2m s2 例题8 质量m 4 103kg的汽车 发动机的额定功率为p0 40 103w 若汽车从静止开始 以a 0 5m s2的加速度做匀加速直线运动 运动中受到大小恒定的阻力f 2 103n 求 1 汽车匀加速运动的时间 2 汽车可达的最大速度vm 3 汽车速度v vm时的加速度a1 主题五 机车的启动运行模式 例题8 解析 1 汽车做匀加速直线运动 由牛顿第二定律得f f maf 4 103n汽车做匀加速运动的过程 发动机的输出功率随之增加 当达额定功率时 汽车匀加速运动可达到匀加速阶段的最大速度v 但并非是整个过程的最大速度 有v p0 f 10m s汽车匀加速运动所用的时间t v a 20s 主题五 机车的启动运行模式 例题8 解析 2 这以后汽车保持恒定的额定功率 做加速度逐渐减小的加速运动 当加速度减为零时 速度达到最大值vm 此时有vm p0 f 20m s 3 v vm时 由于v 10m s 所以汽车正处于牵引力功率为额定值 加速度减小过程中 汽车的加速度 瞬时加速度 为 主题五 机车的启动运行模式 变式4 双选 2013 广州二模 质量为m的汽车在平直公路上加速行驶 受到的阻力恒为f 当速度为v时 汽车发动机输出功率为p 则此时汽车的 a 牵引力为b 牵引力大于c 加速度为d 加速度小于 ac 主题五 机车的启动运行模式 1 某物体在两个相互垂直的力作用下运动 力f1对物体做功6j 物体克服力f2做功8j 则f1 f2的合力对物体做功为 a 14jb 10jc 2jd 2j2 在讨论做功与哪些因素有关时 有下列两种过程 a 用水平推力f推某物体在光滑水平面上前进s b 用与光滑斜面平行的推力f推某沿斜面向上前进s 则关于力f在以上过程中做功多少的说法正确的是 a a做功最多b b做功最多c 做功一样多d 无法判断 课外演练 d c 3 如图1 1所示 物体与斜面间的动摩擦因数都相同 质量相同的物体分别自斜面ac和bc的顶端由静止开始滑到斜面底部 下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为wf1和wf2 合力做功分别为w1和w2 则 a wf1 wf2w1 w2b wf1 wf2w1 w2c wf1 wf2w1 w2d wf1 wf2w1 w2 课外演练 c 4 如图所示为一种测定运动员体能的装置 运动员的质量为m1 绳的一端拴在腰间并沿水平方向跨过滑轮 不计滑轮质量及摩擦 绳的下端悬挂一个质量为m2的重物 人用力蹬传送带使传送带以速率v匀速向右运动而人的重心不动 下面说法中正确的是 a 绳子拉力对人做正功b 传送带对人做正功c 运动时间t后 运动员的体能消耗约为m2gvtd 运动时间t后 运动员的体能消耗约为 m1 m2 gvt 课外演练 c 5 飞行员进行素质训练时 抓住秋千杆由水平位置开始下摆 到达竖直位置过程中 如图1 3所示飞行员受重力的瞬时功率变化情况是 a 一直增大b 一直减小c 先增大后减小d 先减小后增大6 汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶 在t1时刻突然使汽车的功率减小一半 并保持该功率继续行驶 到t2时刻汽车又开始做匀速直线运动 设汽车所受阻力不变 则在t1 t2时间内 a 汽车的加速度保持不变b 汽车的加速度逐渐减小c 汽车的速度先减小后增大d 汽车的速度先增大后减小 课外演练 c b 7 如图1 4所示 两个完全相同的小球a b 在同一高度处 分别以v0 2v0水平抛出 下列说法正确的是 a 两小球落地时的速度相同b 两小球落地时 重力的瞬时功率相同c 从开始运动至落地 重力对两小球做功相同d 从开始运动至落地 重力对小球b做功的平均功率较小 课外演练 bc 8 自动扶梯与水平地面间成一定倾斜角度 乘客站在扶梯水平地板上 首先乘客随扶梯向上匀速运行 由于突发小故障临时采取急刹车措施 则 a 匀速过程中 地板对人的摩擦力向左b 减速过程中 地板对人支持力小于其重力c 减速过程中 地板对人支持力做负功d 减速过程中 地板对人支持力做正功 课外演练 bd 9 质量为2kg的物体 放在动摩擦因数 0 1的水平面上 在水平拉力f的作用下 由静止开始运动 拉力做的功w和物体发生的位移s之间的关系如图1 6所示 则 a 图中w s图线斜率表示合外力大小b 图中w s图线斜率表示拉力f大小c 图中ab段对应物体做匀速直线运动d 图中ab段对应物体做匀加速直线运动 课外演练 bc 课外演练 10 如图1 7所示 木板a长l 6m 质量为m 8kg 在水平面上向右做直线运动 某时刻木板a速度v0 6m s 在此时刻对木板a施加一个方向水平向左的恒力f 32n 与此同时 将一个质量m 2kg的小物块b轻放在木板a上的p点 小物块可视为质点 放在p点时相对于地面的速度为零 p点到木板a右端距离为s 1m 木板a与地面间的动摩擦因数为 0 16 其它摩擦均不计 取g 10m s2 求 1 从将小物块b轻放到木板a上开始 木板a向右运动到最远经历时间 2 从将小物块b轻放到木板a上开始到b离开木板a的过程中 恒力f所做的功 课外演练 11 如图1 8所示 小木块的质量为m 可看成质点 木板质量为m 2m 长度为l 一根质量不计的轻绳通过定滑轮分别与m和m连接 小木块与木板间的动摩擦因数为 开始时木块静止在木板左端 设地面光滑 现用水平向右的恒力将木块拉至木板右端 则 1 拉力至少要多大 2