2019-2020学年新教材高中物理 第8章 机械能守恒定律 专题强化 功的计算 机车的两种启动方式课件 新人教版必修第二册

,专题强化功的计算机车的两种启动方式,第八章机械能守恒定律,1.掌握功的公式的适用条件及求一般的变力做功的方法.2.进一步掌握瞬时功率和平均功率的计算方法.3.会分析机车恒定功率启动和匀加速启动过程中加速度和速度的变化.,学习目标,1.恒力做功的计算功的公式wflcos，只适用于恒力做功，即f为恒力，l是物体相对地面的位移，流程图如下：,功的计算,一,2.变力做功的计算(1)将变力做功转化为恒力做功.当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程的乘积.(2)当变力做功的功率p一定时，如机车恒定功率启动，可用wpt求功.,(4)用fx图像求功,图1,例1在水平面上有一弯曲的槽道ab，由半径分别为和r的两个半圆构成.如图2所示，现用大小恒为f的拉力将一光滑小球从a点拉至b点，若拉力f的方向时时刻刻与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为a.零b.frc.frd.2fr,图2,例2放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在06s内其速度与时间的图像和水平拉力的功率与时间的图像如图3甲、乙所示.下列说法正确的是a.06s内物体的位移大小为20mb.06s内拉力做功为100jc.滑动摩擦力的大小为5nd.06s内滑动摩擦力做功为50j,图3,机车的两种启动方式,二,例3在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kw，质量为10t，设阻力恒定，且为车重的0.1倍(g取10m/s2)，则：(1)若汽车以不变的额定功率从静止启动，汽车的加速度如何变化？,答案见解析,解析若汽车以不变的额定功率从静止启动，v变大，由p额fv知，牵引力f减小，根据牛顿第二定律fffma知，汽车的加速度逐渐减小.,(2)当汽车的加速度为2m/s2时，速度为多大？,解析fffma1p额fv1,(3)汽车在运动过程中所能达到的最大速度的大小是多少？,解析当汽车速度达到最大时，a20，fff，pp额，,答案10m/s,例4(2019山西大学附中高一下学期期中)汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为4吨，当它行驶在坡度为(sin0.02)的长直公路上时，如图4所示，所受摩擦力为车重的0.1倍(g取10m/s2)，求：(结果均保留三位有效数字)(1)汽车所能达到的最大速度vm；,答案12.5m/s,解析汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即f阻kmgmgsin4800n又因为ff阻时，pf阻vm，,图4,(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间；,答案13.9s,解析汽车从静止开始，以a0.6m/s2的加速度匀加速行驶，有fkmgmgsinma，所以fmakmgmgsin41030.6n4800n7.2103n；保持这一牵引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度vm，,由运动学规律可得,(3)当汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值的过程中，汽车做功为多少.,答案4.16105j,解析汽车在匀加速阶段行驶时做功为,方法总结,机车启动问题中几个物理量的求法分析机车启动问题，要抓住两个核心方程：牛顿第二定律方程fffma联系着力和加速度，pfv联系着力和速度.,例5(2018鹤壁市高一下学期期末)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为p0.快进入闹市区时司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下列四个图像中，哪个正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系图像,随堂演练逐点落实,02,1.(功的计算)一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离l，再使物体向左滑动距离l，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为ff，则整个过程中摩擦力做功为a.0b.2fflc.ffld.无法确定,解析由题意可知，物体运动过程可分两段，两段内摩擦力均做负功，即wffl，则全程摩擦力所做的功w总2ffl.,1,2,3,4,2.(以恒定功率启动)(2018宜昌一中高一下学期期末)质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始以恒定功率p启动，最终以某一速度做匀速直线运动.此过程中，汽车所受阻力大小恒为ff，重力加速度为g，则,1,2,3,4,3.(机车启动中的图像问题)(多选)(2018运城市河东一中期末)一辆轿车在平直公路上行驶，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过时间t0，其速度由零增大到最大值vm.若轿车所受的阻力ff为恒力，关于轿车的速度v、牵引力f、功率p随时间t变化的情况，下列选项正确的是,1,2,3,4,1,2,3,4,4.(机车启动中的图像问题)一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其vt图像如图5所示.已知汽车的质量为m2103kg，汽车