第七章 章末总结 功的计算方法

章末总结,知识网络,典例精析,第七章机械能守恒定律,知识网络,概念：物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段，我们就说该力对物体做了功公式：WFlcos.当090时，W为；当90时，W；当90180时，W为_,机械能守恒定律,功,答案,位移,正,0,负,特点,过程量：做功的过程是能量的过程标量：无方向，但有正负,转化,概念：单位时间内做功的多少,机械能守恒定律,功率,答案,公式,平均功率：P_,瞬时功率：PFvcos,机械能,能,动能：Ek_,势能,重力势能：Ep_弹性势能,mgh,其他形式的能,能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变能量耗散,机械能守恒定律,答案,功能关系,重力做功与重力势能的变化：WG_弹簧弹力做功与弹性势能的变化：W弹_动能定理：W_机械能守恒定律：Ep1Ek1_,Ep1Ep2,Ep1Ep2,Ek2Ek1,Ep2Ek2,返回,一、功和功率的计算,典例精析,(2)PFvcos：当v是瞬时速度时，此式计算的是F的瞬时功率；当v是平均速度时，此式计算的是F的平均功率.,例1质量为m20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.02s内F与运动方向相反，24s内F与运动方向相同，物体的vt图象如图1所示，g取10m/s2，则()A.拉力F的大小为100NB.物体在4s时拉力的瞬时功率为120WC.4s内拉力所做的功为480JD.4s内物体克服摩擦力做的功为320J,解析答案,图1,物体在4s时拉力的瞬时功率为PFv602W120W，故B正确.,解析答案,答案B,针对训练1(多选)如图2所示，一质量为1.2kg的物体从一固定的倾角为30、长度为10m的光滑斜面顶端由静止开始下滑.则(),图2,A.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是60WB.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是120WC.整个过程中重力做功的平均功率是30WD.整个过程中重力做功的平均功率是60W,解析答案,物体下滑时做匀加速直线运动，其受力情况如图所示.,解析答案,答案AC,二、功能关系的应用,功是能量转化的量度，某种能量的转移和转化的数量一定与某种力的功相等，与其他力的功无关，所以处理好功能关系题目的关键是记清常用的几对功能关系.(1)重力做功与重力势能的关系：WGEp.(2)弹簧弹力做功与弹性势能的关系：W弹Ep.(3)合外力做功与动能关系：W合Ek.(4)除重力或弹力外其他力做功与机械能的关系：W其他E.,例2在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员入水后受到水的阻力而竖直向下做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F.那么在他减速下降到深度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A.他的动能减少了FhB.他的重力势能减少了mghC.他的动能减少了(Fmg)hD.他的机械能减少了Fh,解析答案,解析跳水运动员入水减速下降h的过程中，他的重力势能减少了mgh，则B选项正确；由动能定理知，动能减少了(Fmg)h，则C选项正确；重力以外的力做的功等于机械能的变化，则D选项正确.答案BCD,针对训练2如图3所示，一物体在拉力F的作用下，沿斜面向上运动一段距离，在此过程中，关于物体重力势能的增量Ep，下列说法中正确的是(),解析答案,图3,A.若拉力F做功等于1J，Ep一定等于1JB.若物体所受合外力做功等于1J，Ep一定等于1JC.若物体所受重力做的功等于1J，Ep一定等于1JD.物体向上运动相同距离的情况下，拉力F做功越多Ep越大,解析重力势能的增加量Ep等于重力做功的负值，与其他力是否做功、做功多少无关，故A、B错，C对.物体沿斜面向上运动相同距离，重力做功相同，Ep相等，D错.答案C,三、动力学方法和能量观点的综合应用,1.动力学方法：利用牛顿运动定律结合运动学规律求解力学问题.2.能量的观点：利用动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律以及一些功能关系求解力学问题.3.应用技巧涉及动力学方法和能量观点的综合题，应根据题目要求灵活选用公式和规律.(1)涉及力和运动的瞬时性分析或恒力作用下物体做匀变速直线运动的问题时，可用牛顿运动定律.,(2)用动能定理求解物体受恒力作用下的问题比用牛顿运动定律求解过程要简单，变力作用下的问题只能用能量观点.(3)涉及动能与势能的相互转化，单个物体或系统机械能守恒问题时，通常选用机械能守恒定律.,例3某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛.比赛路径如图4所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟.已知赛车质量m0.1kg，通电后以额定功率P1.5W工作，进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均不计.图中L10m，R0.32m，h1.25m，x1.5m.问：要使赛车完成比赛，电动机至少需要工作多长时间？(g10m/s2，结果保留三位有效数字),图4,解析答案,返回,解析答案,设赛车恰好能