高考物理总复习 第5章 机械能守恒定律（第1课时）功 功率课件.pptVIP

考纲要求 第1课时功功率 基础过关 1 守恒的含义 无论经历怎样的运动变化 能量总保持不变 我们称之为守恒 2 动能 势能 物体由于 而具有的能量叫做动能 相互作用的物体凭借其 而具有的能量叫做势能 考点一功 c c 运动 位置 3 做功的两个要素 1 作用在物体上的 2 物体在 上发生的位移 4 公式 w 1 是力与 方向之间的夹角 l为物体对地的位移 2 该公式只适用于 做功 力 力的方向 flcos 位移 恒力 5 功的正负 正功 不做功 负功 过关演练 1 如图所示 坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m 在与水平面成 角的恒定拉力f作用下 沿水平地面向右移动了一段距离l 已知雪橇与地面间的动摩擦因数为 雪橇受到的 a 支持力做功为mglb 重力做功为mglc 拉力做功为flcos d 滑动摩擦力做功为 mgl 解析根据功的定义式 支持力和重力做功均为0 拉力做功为flcos 滑动摩擦力f mg fsin 做功为 mg fsin l 故只有c项对 答案c 2 2014 浙江7月学考 一飞船返回舱进入大气层后 在离地面20km处打开减速伞 如图所示 在返回舱减速下降的过程中 a 合力做负功b 重力做负功c 空气阻力做正功d 伞绳拉力做正功 解析飞船返回舱在减速下降过程中 空气阻力向上 重力向下 合力向上 绳拉力向上 而位移向下 故合力做负功 重力做正功 空气阻力做负功 绳的拉力做负功 故a正确 b c d错误 答案a 要点突破 要点一判断力是否做功及做正 负功的方法1 看力f的方向与位移l的方向间的夹角 常用于恒力做功的情形 2 看力f的方向与速度v的方向间的夹角 常用于曲线运动的情形 3 根据动能的变化 动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系 即w合 ek末 ek初 当动能增加时合外力做正功 当动能减少时 合外力做负功 例1 如图所示 自动卸货车静止在水平地面上 在液压机的作用下 车厢与水平方向的夹角缓慢增大 这个过程中车厢内货物始终相对车厢静止 下列说法正确的是 a 货物受到的静摩擦力减小b 地面对货车有水平向右的摩擦力c 货物受到的支持力对货物做正功d 货物受到的摩擦力对货物做负功 解析货物受到静摩擦力f mgsin 增大 f增大 a错误 根据力的方向与货物运动方向关系知 支持力做正功 摩擦力不做功 c正确 d错误 地面对货车的摩擦力为零 b错误 答案c 要点二功的计算1 恒力做功其中l是相对地的位移 解析小球从开始运动到停止的过程中 下降的高度为 h l 1 cos 所以小球的重力对小球做功wg mgl 1 cos 故选项a正确 初末动能都为0 根据动能定理 小球从开始运动到停止的过程中小球受到的合外力做功为0 空气的阻力对小球做功wf wg mgl 1 cos 故选项b c错误 由于细线的拉力始终与运动的方向垂直 所以细线的拉力不做功 细线的拉力的功率为0 故选项d错误 答案a 要点三几种常见力做功的特点1 一对作用力跟反作用力的功的代数和不一定为零 这是因为虽然一对相互作用力的大小相等 方向相反 但相互作用物体的位移由它们的初速度和合外力等情况决定 不存在必然的联系 2 静摩擦力做功的特点 1 静摩擦力可以做正功 也可以做负功 还可以不做功 2 在静摩擦力做功的过程中 只有机械能从一个物体转移到另一个物体 而没有机械能转化为其他形式的能量 3 相互摩擦的系统 一对静摩擦力所做功的代数和总等于零 3 滑动摩擦力做功的特点 1 滑动摩擦力可以对物体做正功 也可以做负功 还可以不做功 如相对运动的两物体之一相对地面静止 则滑动摩擦力对该物体不做功 2 在相互摩擦的物体系统中 一对相互作用的滑动摩擦力 对物体系统所做总功的多少与路径有关 其值是负值 绝对值等于摩擦力与相对位移的积 即w f x相对 表示物体系统损失了机械能 克服了摩擦力做功 即 e损 q f x相对 摩擦生热 3 一对滑动摩擦力做功的过程中能量的转化和转移的情况 一是某一物体的部分机械能转移到另一个物体上 二是部分机械能转化为内能 此部分能量就是系统机械能的损失量 例3 如图所示 木块a b叠放在光滑水平地面上 a b之间不光滑 用水平力f拉b 使a b一起沿光滑水平面加速运动 设a b间的摩擦力为f 则以下说法错误的是 a f对b做正功 对a不做功b f对b做负功 对a做正功c f对a不做功 对b做负功d f对a和b组成的系统做功为0 解析a b一起沿光滑水平面加速运动 它们的位移相等 f作用在b上 没有作用在a上 且a b向前做加速运动 在力f的方向上发生了位移 由w fl可知f对b做正功 对a不做功 故选项a正确 b对a的摩擦力向右 a对b的摩擦力向左 而位移水平向右 由w flcos 可知 f对b做负功 对a做正功 选项b正确 c错误 f对a做功为wa fl f对b作功为wb fl 故f对a b组成的系统做功为w wa wb 0 故f对a和b组成的系统不做功 选项d正确 答案c 精练题组 1 一人乘电梯从1楼到20楼 在此过程中经历了先加速 后匀速 再减速的运动过程 则电梯对人的支持力的做功情况是 a 加速时做正功 匀速时不做功 减速时做负功b 加速时做正功 匀速和减速时做负功c 加速和匀速时做正功 减速时做负功d 始终做正功解析在加速 匀速 减速的过程中 支持力与人的位移方向始终相同 所以支持力始终对人做正功 故d正确 答案d 2 如图所示 同一物体在大小相同 方向不同的力f的作用下 在光滑水平面上移动了一段相同的位移x 两种情况下力所做的功分别为wa wb 下列表述正确的是 a wa wbb wa wbc wa wbd wa wb 解析由功的计算式可得wa fxcos30 wb fxcos30 a正确 答案a 3 2014 浙江1月学考 质量为m的物体受一水平力f作用在光滑的水平面上通过x的位移 该力做功为w 若把物体放在某一粗糙的水平面上 受同样水平力f作用做匀速直线运动 通过相同的位移x 则该力做功为 a 大于wb 小于wc wd 0解析做功要明确是哪个力做功 由功的定义式得w fx 与是否受其他力无关 故c项正确 答案c 4 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 若g取10m s2 则在1s内起重机对货物所做的功是 a 500jb 4500jc 5000jd 5500j 答案d 5 质量为m的物体静止在倾角为 的斜面上 用水平推力f使斜面体向左水平匀速移动距离l 物体与斜面体始终保持相对静止 如图所示 求 1 物体所受各力对它做的功各是多少 2 斜面体对物体做的功又是多少 解析 1 物体受力方向及位移方向如图所示 因物体匀速移动 则支持力fn mgcos 静摩擦力ff mgsin 因mg fn ff均为恒力 由w flcos 可得重力做的功wg 0 支持力做的功wn mgcos l cos 90 mgl sin cos 静摩擦力做的功wf mgsin l cos 180 mglsin cos 2 斜面体对物体的作用力有两个 即支持力fn和静摩擦力ff 斜面体对物体做的功应是这两个力的合力做的功 也就等于这两个力做功的代数和 故斜面体对物体做的功为w wn wf 0 答案 1 重力做功0支持力做功mglsin cos 摩擦力做功 mglsin cos 2 0 方法总结 1 计算功时需先判断恒力做功还是变力做功 然后依据相应的方法求解 2 熟悉各种力做功的特点是今后掌握能量观点处理问题的关键 考点二功率 c c 1 定义 功与完成这些功所用时间的 2 物理意义 描述力对物体 3 公式 1 p p为时间t内的 2 p v为平均速度 则p为 v为瞬时速度 则p为 比值 做功的快慢 平均功率 fv 平均功率 瞬时功率 4 额定功率 机械 时输出的 功率 5 实际功率 机械 时输出的功率 要求 额定功率 正常工作 最大 实际工作 小于或等于 过关演练 1 如图所示 质量为m的物体放在光滑的水平面上 两次用力拉物体 都使物体由静止开始 以相同的加速度移动同样的距离 第一次拉力f1的方向水平 第二次拉力f2的方向与水平方向成 角斜向上 在此过程中 两力的平均功率分别为p1和p2 则 a p1p2d 无法判断 解析两次拉力作用下 物体都从静止开始 以相同的加速度移动同样的距离 则物体两次运动时间相同 获得的速度相同 也就是说两次拉力做功相同 做功的时间相同 平均功率相同 故b正确 答案b 2 2015 浙江10月学考 快艇在运动中受到的阻力与速度的平方成正比 即ff kv2 若油箱中有20l燃油 当快艇以10m s匀速行驶时 还能行驶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 还能行驶 a 80kmb 40kmc 10kmd 5km 答案c 要点突破 要点一求解功率时应注意的 三个 问题1 首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率 2 平均功率与一段时间 或过程 相对应 计算时应明确是哪个力在哪段时间 或过程 内做功的平均功率 3 瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻 或状态 的功率 答案c 答案b 精练题组 1 2016 浙江余姚中学期中 质量为1kg的物体做自由落体运动 下落1s时重力的瞬时功率为 g取10m s2 a 5wb 10wc 50wd 100w解析1s末的速度为 v gt 10m s 所以第1s末重力的瞬时功率为 p mgv 100w 故选项d正确 答案d 2 一艘轮船以15m s的速度匀速直线航行 它所受到的阻力为1 2 107n 发动机的实际功率为 a 1 8 105kwb 9 0 104kwc 8 0 104kwd 8 0 103kw解析轮船匀速运动 牵引力等于阻力 所以p fv 1 2 107 15w 1 8 105kw a正确 答案a 3 起重机以0 5m s的速度将质量为300kg的重物匀速提升了2m 此过程中起重机做功为 g取10m s2 a 3000jb 6000jc 15000jd 60000j解析重物匀