2021年寒假课件功与功率

功与功率ー功:ー个物体受到力的作用,且在力的方向上移动了一段位移,这时,我们就说这个カ对物体做了功，用W表示，单位:焦耳，JoW=FsW=F^cosaW=FsW=F^cosa1功是标量,分正负(1)当a=た/2时,cosa=0,カド和位移s的方向垂直时，W=〇〇(2)当。〈万/2时，COS6Z>0,卬>0。这表示カド对物体做正功;(3)当a>乃/2时，cosa<°,w<o。这表示カド对物体做负功:2几个力做功的计算例：物体受到拉カQ、滑动摩擦カド2、重力G、支持力用的作用,沿水平方向移动位移s。【方法一逐カ计算】重力和支持力不做功,因为它们和位移的夹角为90。:尸1所做的功为：W尸尸scosa；

滑动摩擦カア2所做的功为:W2=F2SCOS180。=-F2s.各个カ对物体所做功的代数和为:w=（Qcosa一巳）S【方法二】先求得物体所受的合力:水平方向F=Ficosa-F2 向右,与位移同向;合力所做的功为:W=FscosO°=(F,cosa-F2)s3变カ做功的计算根据F-s图象的物理意义计算カ对物体做的功。如图所示,图中阴影部分面积的数值等于功的大小，但耍注意,横轴上方的面积表示做正功，横轴下方的面积表示做负功。4ー对作用カ与反作用カ的功做功情形图例都做正功編“””紛都做负功，”鮎,至一正一负ー为正ー为零セメー为负5ー对平衡力的功ー对平衡力作用在同一个物体上，若物体静止，则两个カ都不做功;若物体运动，则这ー对カ所做的功一定是数值相等，一正一负或均为零。6ー个カ对物体做负功,往往说成物体克服这个力做功。例!：ー个质量m=2kg的物体,受到与水平方向成37。角斜向上方的拉カFi=10N,在水平地面上移动的距离s=2m。物体与地面间的滑动摩擦カF2=4.2No求外力对物体所做的总功。【典型题目】.某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远,则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是（ ）A.200焦B.300焦C.0焦D.500焦.用三种方法来提升同一个重物:a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h；b.沿光滑斜面将重物提高かc.用手直接将重物提高ん其中重力做功大小（）A.a方式做功最少 B.b方式做功最少C.c方式做功最少 D.三种方式做功一样多3如图所示，质量为1kg的物体静置于水平面上，现对物体施以水平方向的恒定拉カ，1s末将拉カ撤去，物体运动的Vー图象如图所示，试求:（1）滑动摩擦力的大小;（2）拉力的大小;（3）在0~3s内滑动摩擦カ做的功。ハv/m-s43t/s二功率:1定义:单位时间内カ所做的功,用「表示,P=——=Fv△t单位:瓦，W。物理意义：表示物体做功快慢的物理量理解：（1）p=——指平均功率。△t（2）用P=——也可以表示瞬时功率，当ムf—0。时,即表示瞬时功率。△t（3）公式尸=パ中，若v为f时刻的瞬时速度，P表示力ド在时刻/的瞬时功率:若Y表示在时间r内的平均速度，P表示力ド在这段时间r内的平均功率。2额定功率和实际功率（1）额定功率：指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。（2）实际功率:指机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。（3）牵引功率:（汽车）牵引力的功率3,功率与速度根据公式P=Fv（1）当功率尸一定时，尸与V成反比，即做功的カ越大,其速度就越小。当交通工具的功率一定时,要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。(2)当速度v一定时,P与尸成正比,即做功的力越大,它的功率就越大。汽车从平路到上坡时,若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。(3)当カド一定时，功率P与速度v成正比,即速度越大，功率越大。起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升,输出的功率不等，速度越大，起重机输出的功率越大。4、机车启动问题(1)两种启动方式的比较两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动p-l图和ワ一［图L.口Tn》アCZ/「げ〇!〇t〇しテひル!t0A段过程分析._改不变)1ーご‘‘fノー「打例a-/〃不变="不变ふ『ー"t直至U尸=尸羣=ア6运动性质加速度减小的加速直线运动匀加速直线运动，維持时间,〇=亥ハB段过程分析P厂=尸至="=0="软=不ひmVtル1 ”ーア窪.»33，，「运动性质以へ做匀速直线运动加速度减小的加速直线运动“段F=rる=>"=。=以ひが=鲁做匀速F4直线运动(2).三个重要关系式①无论哪种启动过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即ppVfn= - （式中五min为最小牵引力,其值等于阻カド明）.尸min .②机车以恒定加速度启动的过程中,匀加速过程结束时,功率最大,但速度P Pイ、是最大,V= <Vm= F 尸阳③机车以恒定功率启动时,牵引力做的功W=Pa例1:汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻カ是车重的0.1倍,g取10m/s2,问:①汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?②若汽车保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动，这ー过程能维持多久?例2质量为05kg的物体从高处自由落下（空气.阻カ不计）,物体在下落的前2$内,重力对物体做功是多少?第3s内重力对物体做功的平均功率是多少?第4s初的瞬时功率是多少?.【典型题目】1（多选）水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为〃.现对木箱施加一拉カド,使木箱做匀速直线运动.设ド的方向与水平面夹角为仇如图所示,在6从。逐渐增大到90。的过程中,木箱的速度保持不变,则（）A.ド先减小后增大A.ド先减小后增大C.ド的功率减小B,尸一直增大D.ド的功率不变2质量为5000kg的汽车在水平路面上由静止以加速度。=2m/sユ开始做匀加速直线运动,所受阻カ是1000N,汽车起动后,第1s末发动机的瞬时功率为（）2kWB.HkWC.20kWD.22kW（多选）ー起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为优的重物,当重物的速度为M时,起重机的牵引功率达到最大值P,以后起重机保持