高考物理大一轮复习课件第5章第1讲功和功率

1、机械能及其守恒定律,第五章,第1讲功和功率,一、功 1定义：力对物体所做的功等于_、_以及力和位移夹角的_的乘积 2做功的两个必要因素：力和物体在_上发生的位移 3公式：W_.功的单位是_，符号是_ 4功的正负的意义 功是_，取值不同，功会出现正负正功表示力对物体的运动起到_作用；负功表示力对物体的运动起到_作用；合力做的功等于各分力做功的_和,力的大小,位移的大小,余弦,力的方向,Fscos ,焦耳,J,标量,推动,阻碍,代数,【跟踪训练】 1(单选)下列四幅图是小明提包回家的情景，其中小明提包的力不做功的是() 【答案】B,所用时间,做功的快慢,平均功率,瓦特,W,平均功率,瞬时功率,4额

2、定功率：机械_时输出的_功率 5实际功率：机械_时输出的功率要求_额定功率,正常工作,最大,实际工作,小于或等于,【跟踪训练】 2(单选)如图511所示，质量为m的物体放在光滑水平面上，都是从静止开始以相同的加速度移动同样的距离第一次拉力F1方向水平，第二次拉力F2与水平方向成角斜向上拉，在此过程中，两力的平均功率分别为P1、P2，则() AP1P2 BP1P2 CP1P2 D无法判断 【答案】B,1功的定义：力的空间积累效应，和位移相对应(也和时间相对应)功等于力和沿该力方向上的位移的乘积 注意：求功必须指明是“哪个力”、“在哪个过程中”做的 2功的计算WFscos 其中F为恒力，s是物体相

3、对于地面的位移，而不是相对于和它接触的物体的位移,对做功的理解和判断,3做功的正负判断 若力与位置或速度的夹角为，则： (1)当0，F对物体做正功 (2)当90时，W0，F对物体不做功 (3)当90时，W0，F对物体做负功 特别提醒：(1)作用力和反作用力虽然等大反向，但由于其分别作用在不同物体上，因此，作用力和反作用力做功不一定一负一正，大小也不一定相等 (2)摩擦力可不做功，也可做功，且做正功和负功都可能,(单选)如图512所示，小物块A位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，从地面上看，小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力() A垂直于接触面，做功为零 B垂直于接触面，做功不

4、为零 C不垂直于接触面，做功为零 D不垂直于接触面，做功不为零,解析 本题主要考查的是力做功正负的判断由弹力的产生条件，可知斜面对小物块的作用力(支持力)垂直于接触面；由如图513所示的关系可以确定支持力与物块位移的夹角大于90，则斜面对物块做负功，选项B正确 答案 B 一题一得 判断某一个力F对物体是否做功，做正功还是做负功，若该力是恒力或力的方向恒定，通常利用公式WFscos 判断(如本题中斜面对小物块的支持力恒定)，但如果该力是变力，特别是力的方向发生变化时，则依据F与v的夹角的关系来判断,(单选)(2015年韶关模拟)如图514所示，木板可绕固定水平轴O转动木板从水平位置OA缓慢转到O

5、B位置，木板上的物块始终相对于木板静止在此过程中，物块的重力势能增加了2 J用FN表示物块受到的支持力，Ff表示物块受到的摩擦力在此过程中下列判断正确的是(),AFN和Ff对物块都不做功 BFN对物块做功为2 J，Ff对物块不做功 CFN对物块不做功，Ff对物块做功为2 J DFN和Ff对物块所做功的代数和为0,【答案】B 【解析】由做功的条件，可知只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功由受力分析，知支持力FN做正功，但摩擦力Ff方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功由动能定理Wmgh0，得支持力FN做功为mgh，选项B正确,1恒力及合力做功的计算 (1)恒力的功：直接用W

6、Fscos 计算 (2)合外力的功： 先求合外力F合，再应用公式W合F合scos 求功，其中为合力F合与位移的夹角一般适用于整个过程中合力恒定不变的情况 分别求出每个力的功W1、W2、W3，再应用W合W1W2W3求合外力的功这种方法一般适用于在整个过程中，某些力分阶段作用的情况 利用动能定理或功能关系求解,功的计算,一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图515甲和乙所示求： (1)在第1秒内、第2秒内力F对滑块做的功W1，W2； (2)前两秒内力F的总功WF及滑块所受合力的功W.,审题指

7、导 (1)力F在第1秒内、第2秒内均为恒力，可以用公式WFscos 求功 (2)位移s可由vt图的“面积”求出 (3)前两秒内力F的总功与滑块所受合力的功不相同,答案 (1)0.5 J1.5 J(2)1.0 J0 题后反思 在求力做功时，首先要区分是求某个力的功还是合力的功，是求恒力的功还是变力的功，若为变力做功，则要考虑应用动能定理或将变力做功转化为恒力做功进行求解,2变力做功的计算 (1)用动能定理WEk或功能关系WE，即用能量的增量等效代换变力所做的功(也可计算恒力功) (2)当变力的功率一定时，可用WPt求功，如机车恒定功率启动时,(4)作出变力F随位移l变化的图象，图象与位移轴所围的

8、“面积”即为变力做的功图516中a图表示恒力F做的功W，b图表示变力F做的功W，c图中横轴上方的面积表示正功，横轴下方的面积表示负功，其总功等于正、负功的代数和 (5)微元法：将物体的运动分成很多份，则每份做的功为WnFln，力F做的功为这些小份的总和WW1W2W3.,如图517所示，一质量为m2.0 kg的物体从半径为R5.0 m 的圆弧轨道的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内)拉力F大小始终为15 N，方向始终与物体在该点的切线成37角圆弧所对应的圆心角为45，BO边为竖直方向求这一过程中：(g取10 m/s2) (1)拉力F做的功 (2)重力G做的功 (3)圆弧

9、面对物体的支持力N做的功 (4)圆弧面对物体的摩擦力f做的功,(4)因物体在拉力F作用下缓慢移动，动能不变，由动能定理知WFWGWf0 所以WfWFWG(47.129.3) J17.8 J. 答案 (1)47.1 J(2)29.3 J(3)0(4)17.8 J 一题一得 在遇到求功的问题时，一定要注意分析是求恒力做的功还是变力做的功，如果是求变力做的功，看能否转化为求恒力做功的问题，不能转化的，还可以借助动能定理和能量守恒定律来求解,如图519所示，当汽车从静止开始沿水平面加速运动时，有两种不同的加速过程，但分析时采用的基本公式都是瞬时功率公式：PFv和牛顿第二定律：Ffma.,机车的两种启动模型,某汽车质量m1.5 t，额定功率P60 kW，最高时速vmax144 km/h，g取10 m/s2. (1)该汽车在水平路面上以最高时速行驶时所受的阻力是多少？ (2)设行驶中汽车所受阻力与速度大小无关，该车以额定功率P行驶，当速度增大到v172 km/h时，加速度a是多大？,(2015年呼伦贝尔一模)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为vt图象，如图