高一物理功和功率.ppt

功、功率、重力做功核心知识方法,核心概念,做功、正功、负功重力做功、重力势能平均功率、瞬时功率,功的公式,功的公式：W=Fscos,说明：,F2,2正负功090力F对物体做正功。动力做功=90力F对物体不做功,90180力F对物体做负功。阻力做功,【例1】如图所示，质量为m的物体，静止在倾角为的粗糙的斜面体上，当两者一起向右匀速直线运动，位移为S时，斜面对物体m的弹力做的功是多少？物体m所受重力做的功是多少？摩擦力做功多少？,功的公式,几种典型力做功求解的情况,【例2】AB两物体叠放在水平面上，保持相对静止一起向右做匀加速运动移动S，则摩擦力f1对A做功，f2对B做功。,W1=fSW2=-fSW1+W2=0,几种典型力做功求解的情况,【练1】AB两物体叠放在水平面上，A物体在力F作用下在B物体上相对滑动，则f1对A做功，f2对B做功。,W1=-fS1,W2=fS2,W1+W2=f(S2-S1)=-fS=Q,功率,1.定义式：，所求出的功率是时间t内的平均功率。,2.计算式：，其中是力与速度间的夹角。用该公式时，要求F为恒力。,（1）当v为即时速度时，对应的P为即时功率；,（2）当v为平均速度时，对应的P为平均功率。,（3）重力的功率可表示为，仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。,【例3】跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50kg，他一分钟跳绳180次,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,则该运动员跳绳过程中克服重力做功的平均功率是W。（g取10m/s2),实际问题中的功率,【练2】人的心脏每跳一次大约输送810-5m3的血液，正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)的平均值约为1.5104Pa,心跳约每分70次，据此估测心脏工作的平均功率为W。,实际问题中的功率,【例4】一个重为10N的物体自由下落，不计空气阻力，取g=10m/s2，求(1)在抛出后3s内重力的功率。(2)下落后3s时重力的功率(设3s时末落地)。,重力的功率,【练3】一个重为10N的物体以v=10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2，求(1)在抛出后3s内重力的功率。(2)下落后3s时重力的功率(设3s时末落地)。,重力的功率,情境1:情境2:情境3:,WGmgh,WGmglcosmgh,WGmgh1mgh2mgh3mgh,物体竖直下落,物体沿斜线运动,物体沿曲线运动,重力做功只跟起点和终点的位置即高度差有关，与物体运动的路径无关。,WGmghmgh1mgh2,例5：质量为m的物块自1/4圆周的顶端下滑，受到的摩擦力大小恒为Ff，在下滑到最低点的过程中，摩擦力和重力对物块做的功各多少？,【练4】一物体以10m/s的速度竖直上抛，1s内、2s内、3s内、重力所做的功分别为多少？重力势能变化了多少？,机械能守恒定理的应用,【练5】钢球从高处向下落，最后陷入泥中，如果空气阻力可忽略不计，陷入泥中的阻力为重力的n倍，求：钢珠在空中下落的高度H与陷入泥中的深度h的比值Hh=?,动能定理的应用,m,2m,【例6】边长为L的等腰三角形可绕A自由转动，BC分别固定两个质量分别为m,2m的小球，求当小球C运动到最低点时两小球所做的功分别为多少，小球的速度为多大？,A,重力做的功,核心公式,做功W=FLcos重力做功WG=mgh变为做功W=W1+W2+W3平均功率、P=w总/t总瞬时功率p=fvcos汽车起动p=fvF-f=ma,求变力做功求重力做功汽车起动,核心技术,【例7】一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O点，如图所示，则下面两种情况力做的功为：1、小球在水平恒力F的作用下，从平衡位置P点移动到Q点，2、缓慢拉到Q点,变力做的功,W=FLcos只适用恒力做功；变力做功不能用公式，从以下角度求1、分无数小段2、动能定理,【练6】一辆马车在力F=100N的作用下绕半径为50m的圆形轨道做匀速圆周运动，当车运动一周回到原位置时，车子克服阻力所做的功为多少？,变力做的功,采用微元法解之，将圆分成很多很多小段，在这些小段中，力可以看作恒力，于是,Wf=fs1fs2fs3fs4fs5=fs=Fs=1002R=3.14104J,W克=Wf=3.14104J,1、汽车以恒定功率启动,汽车启动问题的分析,2、汽车一恒定的加速度启动,汽车启动问题的分析,【例8】质量为1kg的机车与水平地面间摩擦力f=2N，其以额定功率12W工作，当a1ms2时，速度为多大？,汽车启动问题的分析,【练7】列车在恒定功率机车的牵引下，从车站出发行驶5分钟，速度达到20m/s，那么在这段时间内，列车行驶的路程（）A.一定小于3kmB.一定等于3kmC.一定大于3kmD.不能确定,汽车启动问题的分析,【练8】一辆汽车在平直的公路上