高考物理一轮复习 第六章 机械能及其守恒定律 14 功和功率课件.ppt

第14讲功和功率 3 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 判断正 负功的方法1 做功的两个要素 1 作用在物体上的 2 物体在力的方向上发生的 2 功的正负 力 位移 正功 不做功 负功 4 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1 如图 一光滑大圆环固定在桌面上 环面位于竖直平面内 在大圆环上套着一个小环 小环由大圆环的最高点从静止开始下滑 在小环下滑的过程中 大圆环对它的作用力 a 一直不做功b 一直做正功c 始终指向大圆环圆心d 始终背离大圆环圆心 a 解析 小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向 先沿半径向外 后沿半径向里 5 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 2 如图所示 人站在电动扶梯的水平台阶上 假定人与扶梯一起沿斜面匀加速上升 在这个过程中人脚所受的静摩擦力 a 等于零 对人不做功b 水平向左 对人不做功c 水平向右 对人做正功d 沿斜面向上 对人做正功 c 解析 人受水平向右的静摩擦力 该力与人的水平位移方向相同 故该力对人做正功 6 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1 物体的位移是相对地面的位移2 判断力是否做功及做功正负的方法 1 看力f的方向与位移l的方向的夹角 常用于恒力做功的情形 2 看力f的方向与速度v的方向的夹角 常用于曲线运动的情形 7 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 功的计算1 功的公式 功的单位 焦耳 j 功是 1 当0 0 力f对物体做正功 这时力f是动力 所以正功表示动力对物体做的功 2 当90 180 时 w 0 力f对物体做负功 这时力f是阻力 所以负功表示阻力对物体做的功 一个力对物体做负功 又常说成物体克服这个力做功 取绝对值 2 合外力做功的计算方法一 先求合外力f合 再用w合 f合lcos 求功 方法二 先求各个力做的功w1 w2 w3 再应用w合 w1 w2 w3 求合外力做的功 w flcos 标量 8 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1 如图所示 木块a放在木块b的左上端 用恒力f将a拉至b的右端 第一次将b固定在地面上 f做的功为w1 第二次让b可以在光滑的地面上自由滑动 f做的功为w2 比较两次做功 应有 a w1w2d 无法比较 a 解析 根据公式w flcos 第二次物体a通过的相对地的位移大于第一次通过的位移 故应选a 9 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 2 起重机以1m s2的加速度将质量为1000kg的货物由静止开始匀加速向上提升 g取10m s2 则在1s内起重机对货物做的功是 a 500jb 4500jc 5000jd 5500j d 解析 货物的加速度向上 由牛顿第二定律有f mg ma 起重机的拉力f mg ma 11000n 货物的位移是 0 5m 做功为w fl 5500j 故d正确 10 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1 功的公式w flcos 只适用于求恒力做功 变力做功可分段变为恒力做功 也可用动能定理计算 2 重力的功wg mgh 只跟物体的重力及物体移动的始末位置的高度差有关 跟移动的路径无关 3 摩擦力的功 包括静摩擦力和滑动摩擦力 可以做负功 可以做正功 也可以不做功 4 求一个物体对另一个物体做的功时 应首先明确该物体对另一个物体施加了几个力 应当求这几个力做功的代数和 5 作用力和反作用力虽然等大反向 但由于其分别作用在两个物体上 产生的位移效果无必然联系 故作用力和反作用力做的功不一定一正一负 大小也不一定相等 一对相互作用的滑动摩擦力做功代数和为负 一对相互作用的静摩擦力 弹力做功代数和必为零 一对相互作用的库仑力 万有引力 分子力做功代数和可正 可负 可为零 11 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 功率的理解与计算1 定义 功与完成这些功所用时间的 单位 瓦 w 2 平均功率 1 2 f为恒力且f与v同向 3 瞬时功率 f和v方向相同 比值 p f v p fv 12 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1 一个质量为m的小球做自由落体运动 那么 在前t秒内重力对它做功的平均功率p及在t秒末重力做功的瞬时功率p 分别为 c 13 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 2 一个成年人以正常的速度骑自行车 受到的阻力为总重力的 则成年人骑自行车行驶时的功率最接近于 a 1wb 10wc 100wd 1000w c 解析 设人和车的总质量为100kg 匀速行驶时的速率为5m s 匀速行驶时的牵引力与阻力大小相等f 0 02mg 20n 则人骑自行车行驶时的功率为p fv 100w 故c正确 14 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1 求功率首先要区分是求平均功率还是求瞬时功率 求某段时间的或某个过程的功率为平均功率 求某个时刻的功率为瞬时功率 2 求解之前应确定是求哪个力 或者哪几个力的合力 的功率 15 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 机车功率问题1 额定功率 动力机械在正常条件下长时间工作时输出的功率 2 实际功率 动力机械工作时实际消耗的功率 3 功率与速度的关系 p fv 式中p为实际输出功率 f为牵引力 汽车 火车等交通工具和各种起重机械 当发动机的实际输出功率p一定时 牵引力f与速度v成反比 16 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1 右图为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置 当太阳光照射到小车上方的光电板时 光能在光电板中转化为电能 电动机将电能转化为机械能 带动小车前进 若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶 经过时间t前进的距离为s 且速度达到最大值vm 设这一过程中电动机的功率恒为p 小车所受阻力恒为f 那么这段时间内 a 小车做匀加速运动b 小车受到牵引力逐渐增大c 小车受到的合外力所做的功为ptd 小车受到的牵引力做的功为 d 17 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 18 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 2 快艇在运动中受到的阻力与速度的二次方成正比 即ff kv2 若油箱中有20l燃油 当快艇以10m s匀速行驶时 能行驶40km 假设快艇发动机的效率保持不变 则快艇以20m s匀速行驶时 能行驶 a 80kmb 40kmc 10kmd 5km c 解析 由p fv ffv kv3知p2 8p1由w p1t1 p2t2知t2 x1 v1t1 40kmx2 v2t2解得x2 10km 19 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 机车的两种启动模型的定性分析物体在牵引力 受功率和速度制约 作用下 从静止开始克服一定的阻力 加速度不变或变化 最终加速度等