【优化方案】高三物理专题复习攻略 第一部分专题二第五讲 功、功率、动能定理课件 新人教版（重庆专用）.ppt

专题二动量与能量 第五讲功 功率 动能定理 重点知识归纳 特别提醒 1 应用动能定理求的功是物体所受合外力的功 而不是某一个力的功 2 合外力的功也可用w合 f合scos 或w合 f1s1cos f2s2cos 求解 2 变力做功的求法 特别提醒 1 摩擦力既可以做正功 也可以做负功 还可以不做功 2 相互摩擦的系统内 一对静摩擦力做功的代数和总为零 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 一对滑动摩擦力做功的代数和等于摩擦力与相对路程的乘积 其值为负值 w ff s相对 且ff s相对 e损 q内能 2 当v为某段位移 时间 内的平均速度时 则要求这段位移 时间 内f必须为恒力 对应的p为f在该段时间内的平均功率 三 对动能定理的理解1 对公式的理解 1 计算式为标量式 没有方向性 动能的变化为末动能减去初动能 2 研究对象是单一物体或可以看成单一物体的整体 3 公式中的位移和速度必须是相对于同一参考系 一般以地面为参考系 2 动能定理的优越性 1 适用范围广 应用于直线运动 曲线运动 单一过程 多过程 恒力做功 变力做功 2 应用便捷 公式不涉及物体运动过程的细节 不涉及加速度和时间问题 应用时比牛顿运动定律和运动学方程方便 而且能解决牛顿运动定律不能解决的变力问题和曲线运动问题 热点题型示例 功的计算在高中阶段占有十分重要的地位 涉及功的计算问题 要掌握以下三点 1 判断力是否做功的方法 恒力作用时用力和位移的夹角判断 变力作用时一般用力和速度的夹角判断 2 做功的求法 恒力做功应用w fscos 变力做功优先考虑动能定理或将变力转化为恒力 3 整体法求功 涉及连接体的问题 若不涉及内力做功 一般优先考虑整体法 如图5 1所示 竖直平面内放一直角杆 直角杆的水平部分粗糙 动摩擦因数 0 20 竖直部分光滑 两部分各套有质量为2 0kg和1 0kg的小球a和b a b间用细绳相连 初始位置oa 1 5m ob 2 0m g取10m s2 则图5 1 1 若用水平拉力f1沿水平杆向右缓慢拉a 使之移动0 5m 该过程中a受到的摩擦力多大 拉力f1做功多少 2 若小球a b都有一定的初速度 a在水平拉力f2的作用下 使b由初始位置以1 0m s的速度匀速上升0 5m 此过程中拉力f2做功多少 解析 1 a b小球和细绳整体竖直方向受力平衡 a受到竖直方向杆的弹力为fn ma mb g 则a受到的摩擦力为ff fn ma mb g代入数据得ff 6n 由几何关系可知 当a向右移动s 0 5m时 b向上移动sb 0 5m由功能关系知 拉力f1做功为w1 ffs mbgsb代入数据得w1 8j 答案 1 6n8j 2 6 8j 强化训练1 2011年高考江苏卷 如图5 2所示 演员正在进行杂技表演 由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 图5 2 a 0 3jb 3jc 30jd 300j解析 选a 由生活常识及题图知 一只鸡蛋的质量接近0 05kg 上抛高度在0 6m左右 则人对鸡蛋做的功w mgh 0 3j 故a对 b c d错 20分 2010年高考福建卷 如图5 3所示 物体a放在足够长的木板b上 木板b静置于水平面 t 0时 电动机通过水平细绳以恒力f拉木板b 使它做初速度为零 加速度ab 1 0m s2的匀加速直线运动 已知a的质量ma和b的质量mb均为2 0kg a b之间的动摩擦因数 1 0 05 b与水平面之间的动摩擦因数 2 0 1 最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等 重力加速度g取10m s2 求 图5 3 1 物体a刚运动时的加速度aa 2 t 1 0s时 电动机的输出功率p 3 若t 1 0s时 将电动机的输出功率立即调整为p 5w 并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变 t 3 8s时物体a的速度为1 2m s 则在t 1 0s到t 3 8s这段时间内木板b的位移为多少 规范解答 1 物体a在水平方向上受到向右的摩擦力 由牛顿第二定律得 1mag maaa 1分 由 并代入数据解得aa 0 5m s2 3分 2 t 1 0s时 木板b的速度大小为v1 abt 4分 木板b所受拉力为f 由牛顿第二定律有f 1mag 2 ma mb g mbab 6分 电动机输出功率p1 fv1 7分 由 并代入数据解得p1 7w 9分 3 电动机的输出功率调整为5w时 设细绳对木板b的拉力为f 则p f v1 10分 代入数据解得f 5n 11分 木板b受力满足f 1mag 2 ma mb g 0 13分 联立 并代入数据解得木板b在t 1 0s到t 3 8s这段时间内的位移s s1 s2 3 03m 或取s 3 0m 20分 答案 1 0 5m s2 2 7w 3 3 03m 或3 0m 强化训练2 2011年高考上海卷 如图5 4 一长为l的轻杆一端固定在光滑铰链上 另一端固定一质量为m的小球 一水平向右的拉力作用于杆的中点 使杆以角速度 匀速转动 当杆与水平方向成60 时 拉力的功率为 图5 4 动能定理是力学的基本规律 在应用动能定理分析解决问题时 要注意以下几点 1 研究对象一般是单个物体 分析的过程可以是单一过程 也可以是几个过程组成的复杂过程 物体的运动可以是直线运动也可以是曲线运动 2 分析研究对象的受力情况 包括重力 各力是否做功 做正功还是负功 并分别求出各力做功的代数和 但要注意求功时 位移必须是相对地面的 3 确定过程始 末状态的动能 4 利用动能定理列方程求解 要注意方程的左边是功 右边是动能的变化量 图5 5 1 若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点a处 则其在